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Verfahren zur Herstellung von Schleudergusshohlkörpern
Es ist bekannt, Metallkörper mit Kernhohlräumen in senkrechter Gussform nach dem
Schleudergiessverfahren herzustellen und während des Giessens des geschmolzenen Metalles in die
Form einen zylindrischen Kern aus der umlaufenden Gussform zu ziehen, so dass ein Festklemmen des Kernes durch das bereits erstarrte Metall vermieden wird. Dabei wird entweder der Kern zwangsläufig gedreht oder stillstehend gehalten. In beiden Fällen findet eine relative Bewegung zwischen Kern und Form statt, durch welche bei der Erstarrung des eingegossenen Metalles, soweit dieses an der Form oder am Kerne haftet, grosse Spannungen im Metall hervorgerufen werden können, die für das Gefüge nachteilig sind und schon während des Giessens zur Bildung von Löchern und Rissen in dem Gussstück Anlass geben können.
Es sind schon verschiedene Vorschläge gemacht worden, um diese Nachteile zu beheben. Beispielsweise hat man den Kern frei drehbar gehalten, so dass dieser sich drehen oder still stehen kann, je nachdem er vom Giessmetall mitgerissen wird oder nicht. Falls also Metall am Kern haften sollte, kann dieser sich mitdrehen, um die oben erwähnten Spannungen oder Risse zu vermeiden.
Da diese Massnahme aber bei einem Verfahren angewendet wird, nach welchem der Kern axial aus der umlaufenden Giessform herausgezogen wird, muss das am Kern haftende Metall, das durch die Drehung des Kernes immer fester anhaftet, infolge der gleichzeitigen axialen Verschiebung des Kernes doch innere Spannungen in dem vergossenen Metall hervorrufen, zumal mit dem Entfernen des Kernes nicht gewartet werden kann, bis das Metall ganz fest geworden ist.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsart werden Schleudergusshohlkörper unter Verwendung eines feststehenden Metallkernes in einer um die waagrechte Achse umlaufenden Form in der Weise hergestellt, dass der Kern unter Berücksichtigung des jeweils erreichten Erstarrungsgrades des Gussmetalles so frühzeitig herausgezogen wird, dass ein Festklemmen des Kernes vermieden wird. Abgesehen von der Schwierigkeit, im Betriebe jeweils den richtigen Augenblick für das Herausziehen des Kernes abzupassen, und der erheblichen Kräfte, die für das Heraus- ziehen des Kernes aufzuwenden sind, können auch in diesem Falle durch das Herausziehen des
Kernes bedingte Unregelmässigkeiten im Gefüge des Gusskörpers nicht mit Sicherheit vermieden werden.
Der Kern muss nämlich entfernt werden, solange das Metall des Gusskörpers noch schmieg- sam, genug ist, um ein Ablösen des Kernes von der Gussmasse zu ermöglichen. Solange das Metall aber so weich ist, können auch Gefügeänderungen und Risse entstehen, wenn das Metall an irgend einer Stelle am Kern haften sollte, was sehr leicht geschehen kann. Weil mit dem Entfernen des
Kernes nicht gewartet werden darf, bis das Metall ganz fest geworden ist, besteht auch keine Mög- lichkeit, die Innenhaut der Gussstücke zu walzen und dadurch eine entsprechende Gefügeverfeinerung herbeizuführen.
Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren bedient sich ebenfalls eines in der umlaufenden Gussform feststehenden Metallkemes. Jedoch sind die oben erwähnten, beim Herausziehen des Kernes auftretenden Schwierigkeiten und Nachteile dadurch behoben und gleichzeitig eine walzende Druckwirkung des Kernes auf die Innenwand des Gusskörpers gewährleistet, dass der mit einer pastenförmigen feuerfesten Schicht bestrichene Kern während des Giessverfahrens zentrisch in der umlaufenden Gussform so lange stillstehend gehalten wird, bis die Gussmasse zu schrumpfen begonnen hat und die Innenwand des Gussstückes gewalzt worden ist.
Die pastenförmige feuerfeste Schicht kann z. B. durch Mischung von Graphit mit Wasser oder mit Maschinenöl erhalten werden und soll einen minimalen Feuerwiderstand von 600 C aufweisen. Grundsätzlich muss die Schicht so beschaffen sein, dass der Kern vor der Anfressung durch das glühende Giessmetall geschützt wird. Während des Giessens wird nämlich der Kern durch das flüssige Metall erhitzt und bei dickwandigen Gussstücken kann diese Erhitzung bis zur Rotglut gehen. Durch die Wärmeausdehnung des Kernes in Verbindung mit dem Schrumpfen des Giessmetalles bei dessen Abkühlung entsteht eine walzende Wirkung auf das Metall. Dabei gestattet die Einschmierung des Kernes mit der oben erwähnten Schicht die Verwendung eines
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stillstehenden Kernes ohne irgend eine Gefahr für Einfressung.
Der Kern, welcher über seine ganze Länge die gleiche Dicke haben kann, ist nach Ausübung seiner walzenden Wirkung ohne Schwierigkeit aus dem Gusskörper herauszuziehen und kann auch keinen Anlass für unerwünschte Spannungen im Metall geben.
Es ist zwar an sich bekannt, unter Anwendung von Walzen die Innenfläche von Schleudergussstücken in teigigem Zustand zu verfestigen. Dabei dient aber nicht ein den Hohlraum erzeugender stillstehender Kern selbst als Walze, sondern der Hohlkörper wird durch Giessen in mehreren, von aussen nach innen aufeinander folgenden Schichten hergestellt, die jeweils vor dem Aufgiessen der nächsten Schicht durch eine in dem Hohlraum kreisenden Walze verdichtet werden.
Die Erfindung hat auch den Vorteil, dass der Kern nach seiner Benutzung höchstens eine minimale Abweichung aus der ursprünglichen geraden Lage zeigt und sogar in vielen Fällen gar nicht nachgerichtet zu werden braucht. Weiter wird der Kern vorzugsweise nicht im Innern gekühlt, so dass keine ungleichmässigen Spannungen darin hervorgerufen werden. Vorzugsweise ist der Kern also ein Vollem.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zum vertikalen Zentrifugalgiessen von hochphosphorhaltigen Legierungen in der Gestalt von Zylindern grosser Wandstärke, insbesondere auch Nickelund Monellegierungen. Die Gussstücke, die durch Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt sind, zeichnen sich durch Gleichmässigkeit und Dichtheit der inneren Oberfläche aus, was der Walzwirkung des Kernes und der ausreichenden Vermeidung irgend einer Einfressung zu verdanken ist.