CH288491A

CH288491A - Verfahren zur Herstellung eines Calcium enthaltenden Graugusseisens.

Info

Publication number: CH288491A
Authority: CH
Inventors: Morrogh Henton
Original assignee: Morrogh Henton
Priority date: 1950-07-27
Filing date: 1950-07-27
Publication date: 1953-01-31

Description

Verfahren zur Herstellung eines Caleium enthaltenden Graugu & eisens. Die vorliegende Erfindung bezieht. sich auf die Herstellung von Graugusseisen, in wel- eliem der (Traphit ganz oder mindestens vor wiegend in Knöllehenform enthalten ist, durch Einführung von Caleium in das ge- sehmolzene Metall.

Der Annielder hat bereits vorgeschlagen, Caleium, Caleiumearbid, Caleiumoxyd oder andere Caleiumv erbindungen oder -legierun- ren zu geschmolzenem Eisen bei Temperatu ren von wenigstens<B>16501</B> C hinzuzufügen oder den Zusatz bei niedrigeren Temperaturen zu machen und dann die Sehmelze auf minde stens 1650" C zii erhitzen. Bei<B>16500</B> C oder höheren Temperaturen wird das zuerst ge bildete Caleiumoxyd in <RTI

ID="0001.0024"> Caleiumearbid umge- wandelt, (las sieh im geschmolzenen Eisen löst n(1, vorausgesetzt, dass Caleium im Z'berschuss über die zur Verminderung des Schwefelge- haltes im Gusseisen auf 0,02% notwendige Jlenge vorhanden ist, der C;

raphit dann im Gusseisen ganz oder vorwiegend in Knöllchen- form vorhanden ist. Eine nachträgliche Hit.ze- hehandlung ist nicht mehr erforderlich.

Es wurde nun gefunden, dass Caleium wirksam und ohne Schwierigkeit in Gusseisen bei den normal angewendeten SehmeUtempe- raturen eingeführt werden kann, z, B. bei 1300 bis 1500 C, vorausgesetzt, dass die Zii- fügung unter Bedingungen erfolgt, welche flie Bildun,- von Caleiumoiyd praktisch ver hindern.

Das den Gegenstand vorliegender Erfin dung bildende Verfahren zur Herstellung von Calcium enthaltendem Graugusseisen, das den Graphit mindestens zum grössten Teil in Knöllchenform aufweist, ist dadurch gekenn zeichnet, dass ein geschmolzenes Eisen, welches beim Guss ein bezüglich des Kohlenstoffge haltes hypereutektisches Graugusseisen liefert, bei Temperaturen unterhalb von 1650 C mit einer Caleium liefernden Substanz unter sol- ehen Bedingungen behandelt wird,

dass die Bildung von Calciumoxyd praktisch verhin dert wird.

Vorzugsweise wird das Calcium in Form von Caleiumcarbid zugesetzt; man kann aber auch andere Calcium liefernde Stoffe ver wenden, z. B. Calciumsilizid, Calciumlegie- rungen, wie z. B. Calciumnickel, ferner Cal ciumnitrid, Calciumcvanamid oder Calcium- liy(lrid, vorausgesetzt, dass die Stoffe geeignet sind, unter Bedingungen zugesetzt werden zu können, bei denen die Bildung von Calcium- oxy d vermieden wird. So wird z.

B. Calcium- earbonat, Calciumhydroxyd und Calcium- oxalat für die Zwecke der Erfindung nicht verwendbar, weil sie sofort in Caleiumoxyd übergehen und eine Temperatur von minde stens 1650 C erforderlich wäre, dieses Oxyd in das Carbid überzuführen und dieses im gesehnio1zenen Metall zu lösen.

Weil es gewöhnlich aus wirtschaftlichen Gründen nicht gebräuchlich ist, an der Ober- fläelie des gesehmo1zenen Eisens im Ofen oder in den Gusstiegeln bzw. den Formen eine inerte Atmosphäre zu unterhalten, so wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des Ver- fahrens die Bildung von Caleiumoxyd da durch verhindert, dass das Calcium liefernde Material unter die Oberfläche des geschmol zenen Eisens an irgendeiner geeigneten Stelle zwischen dem Ofen und den Formen einge führt wird. So kann z.

B. fein gepulvertes Calciumcarbid in einem Strom. eines inerten Gases, z. B. Stickstoff oder Wasserstoff, unter Druck durch ein Rohr befördert werden, das sich unter die Oberfläche des geschmolzenen Eisens erstreckt. Gewünschtenfalls kann der Gusstiegel mit einem Rohr versehen sein, das mit ihm ein Stück bildet, und das zur Zufüh rung von Calciumcarbid oder dergleichen dienende Rohr kann in das obere Ende des Gusstiegelrohres für jeden Guss eingesetzt werden.

Das Durehwirbeln des geschmolzenen Metalles durch den Strom inerten Gases er leichtert die Auflösung und die Verteilung des Calciums im Eisen.

Das als Ausgangsmaterial verwendete Eisen soll bezüglich des Kohlenstoffgehaltes hypereutekt.isch sein, das heisst es soll beim Guss ein Eisen liefern, in welchem der Kohlen stoffgehalt grösser ist als
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wobei P und Si den Prozentgehalt an Phos phor bzw. Silizium bedeuten.

Die zur Verwendung kommenden Calcium liefernden Stoffe sind sehr wirksame Ent- schwefelungsmittel, und bevor der Schwefel gehalt des geschmolzenen Eisens nicht unter 0,02 % gefallen ist, findet keine Auflösung von Calcium im Eisen statt.

Die Calcium lie fernde Substanz also im überschuss über die zur Reduktion des Schwefelgehaltes auf 0,02 /o erforderliche Menge zugesetzt werden und auch um als Calciumoxyd den im geschmolze nen Eisen vorhandenen Sauerstoff zu entfer nen. Wenn das Eisen viel Schwefel enthält, so kann es wünschenswert sein, eine vorgän- gige Entschwefelung nach einer der bekann ten Methoden, vor dem Calciumzusatz, vorzu nehmen.

Nach dem Einführen des Calciums ist es vorteilhaft, das geschmolzene Metall mit einem die Graphitbildung begünstigenden Impfstoff, wie z. B. Ferrosilizium oder Graphit, zu be handeln. Dabei ergibt. sich eine einheitlichere Graphitknöllchenstruktur, die Dauer der Ab kühlung kann reduziert werden und die me chanischen Eigenschaften werden verbessert.

Das gemäss dem Verfahren nach der Erfin dung hergestellte Graugusseisen hat bemer kenswert höhere mechanische Eigenschaften, die mit der vorwiegenden Knöllchenstruktur des Graphits verbunden sind; ausserdem hat es noch den Vorzug der Billigkeit, der Her stellung im Vergleich zu andern Verfahren der Knöllehenbildung. Ein Ausglühen oder eine andere Hitzebehandlung ist nicht erfor derlich.

Claims

PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung von Caleium enthaltendem Graugusseisen, das den Graphit mindestens zum grössten Teil in Knöllehen- form aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschmolzenes Eisen, das beim Guss ein bezüglich des Kohlenstoffgehaltes hypereutek- tisches Graugusseisen liefert, bei Temperatu ren unterhalb von 1650 C mit einer Caleium liefernden Substanz unter solchen Bedingun gen behandelt. wird, dass die Bildung von Cal ciumoxyd praktisch verhindert wird. UNTERANSPRÜCHE: 1.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Caleium lie fernde Substanz unter die Oberfläche des ge schmolzenen Eisens eingeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Calcium liefernde Substanz in einem Strom eines inerten Gases durch ein -unter die Oberfläche des geschmolzenen Eisens tau chendes Rohr eingeführt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Caleium lie fernde Substanz Caleiumcarbid verwendet. wird. 4.

Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass nach der Einfüh rung der Calcium liefernden Substanz und vor dem Guss dem geschmolzenen Eisen ein die Graphitausscheidung begünstigender Impf stoff zugeführt wird. 5, Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als die Graphitausscheidung begün stigenden Stoff Ferrosilizium verwendet. 6.

Verfahren nach Patentanspruch I und C nteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als die Graphitausscheidung begün stigenden Stoff Graphit verwendet. PATENTANSPRUCH II Calcium enthaltendes Graugusseisen, her gestellt nach dem Verfahren gemäss Patentan spruch I,