CH313007A - Zum Einbringen in Gusseisenschmelzen bestimmte Vorlegierung für die Herstellung von sphärolithischem Gusseisen - Google Patents

Description

  Zum Einbringen in     Gusseisenschmelzen        bestimmte        Vorlegierung    für die Herstellung  von     sphärolithischem    Gusseisen    Es ist bekannt, durch Einbringung von       :Magnesium    in     Gusseisenschmelzen    die     Krist.al'1-          form    des Graphits zu     beeinflussen.    Hierbei  wurde das Magnesium unter anderem mit  Hilfe von     Vorlegierungen    in die Gusseisen  schmelze eingebracht.

   Ausser     Magnesium-Nik-          kel-Legierungen    sind hierfür auch schon an  dere     3lagnesium-Legierungen    vorgeschlagen  worden. Beispielsweise hat man binäre     Ma-          gnesium-Silizium-Legierungen    verwendet und  dabei einen möglichst hohen     Magnesiumgehalt     angestrebt. Da jedoch das Magnesium bei  höheren Gehalten unter Reaktion mit der  Eisenschmelze ausbrennt, ist man zu     Magne-          sium-Silizium-Eisen-Legierungen*    übergegan  gen, in denen der     Magnesiumgehalt    vorzugs  weise zwischen 10 und 20%, jedenfalls unter  25% liegt.

   Untersuchungen mit Hilfe dieser       ternären        Vorlegierungen    sind     bereits        syste-          nratiseh    ausgewertet worden, und eine auf       Grund    der erhaltenen Ergebnisse aufgestellte  graphische Darstellung lässt vermuten, dass       Vorlegierungen    mit mehr als 20% Magnesium       nur    eine sehr geringe Ausbeute an Magne  sium im Gusseisen ergeben. Zu dem gleichen  Ergebnis führten auch Untersuchungen mit  andern Legierungen.  



       I'berraschenderweise    wurde nun gefunden,  dass man auch mit Hilfe von     Magnesium-Eisen-          Silizium-Legier    urigen, die bei einem Eisen-         gehalt    von 3 bis 35% einen     Magnesiumgehalt     von 25 bis 55% Mg, vorzugsweise 38 bis 42%,  und im übrigen mehr als     35%    Silizium auf  weisen, günstige Ergebnisse hinsichtlich der       Magnesiumausbeute    im Gusseisen erzielen  kann. Vorzugsweise wählt man Legierungen  mit einem besonders niedrigen, zwischen 940  und 970  C liegenden Schmelzpunkt, die eine  Zusammensetzung von 38 bis 42% Magnesium,  4 bis 7% Eisen und für den Rest Silizium auf  weisen.  



  Wie sich gezeigt hat, kann das     Magnesium     auch in Form von      Elektron     oder einer  andern mindestens 50% Magnesium enthal  tenden Legierung in die     Vorlegierung    ein  gebracht werden, so dass die fertige     Vorlegie-          rung    auch die übrigen Bestandteile einer sol  chen Legierung, z. B. Aluminium, enthält.  



  Dementsprechend betrifft die vorliegende  Erfindung eine zum Einbringen in     Guss-          eisenschmelzen    bestimmte     Vorlegierung    für die  Herstellung von     sphärölithischem    Gusseisen,  dadurch gekennzeichnet, dass sie 25 bis<B>55%</B>  Magnesium, 3 bis 35% Eisen und mehr als  <B>35%</B> Silizium enthält.  



  Insbesondere     Vorlegierungen    mit Gehalten  von etwa 40% Magnesium eignen sich beson  ders gut für die Herstellung von Gusseisen  mit     sphärolithisch        erstarrtem    Graphit. Bei der  Einbringung dieser     Vorlegierungen    ist es vor-      teilhaft, dafür zu sorgen, dass die Reaktion  mit der     Schmelze    unter der     Badoberfläche    vor  sich geht.  



  Bei den erfindungsgemässen     Voxlegierun-          gen    ist der     Schmelzintervall    meistens gering  und der     Schmelzpunkt    in der vorzugsweisen  Zusammensetzung niedrig, so dass die Vor  legierungen rasch und gleichmässig mit der       Gusseisenschmelze    reagieren können.

   Diese Le  gierungen enthalten ferner als einen die Reak  tion     puffernden    Bestandteil die '-Phase aus  dem System     Eisen-Silizium.    Diese Phase hat  durch ihre Ausbildung in Form von dünnen  Platten einen besonders günstigen Einfluss auf  den Reaktionsverlauf während des     Einbrin-          gens    der     Vorlegierung.     



  Aus folgenden Vergleichsversuchen geht  hervor, dass die Erhöhung des Magnesium  gehaltes in den     Vorlegierungen    die     Sphärolith-          bildung    günstig beeinflusst. Mit Hilfe von  gegenüber den bisher verwendeten wesentlich  geringeren Mengen an     Vorlegierung    lässt sich  das gleiche Ergebnis oder gar ein besseres  Ergebnis hinsichtlich der     Sphärolithenbildung     erzielen.

      Zum Vergleich wurden folgende Legierun  gen verwendet:  
EMI0002.0018     
  
    Nr. <SEP> % <SEP> Mg <SEP> % <SEP> Si <SEP> % <SEP> Fe <SEP> % <SEP> <U>A</U>l
<tb>  1 <SEP> 14,3 <SEP> 41,0 <SEP> 43,4 <SEP>   2 <SEP> 40,0 <SEP> 55,0 <SEP> 5,0 <SEP>   3 <SEP> 40,0 <SEP> 53,0 <SEP> 7,0 <SEP>   4 <SEP> 40,0 <SEP> 50,0 <SEP> 6,0 <SEP> 4,0       Der Gehalt von 4% Aluminium in der Vor  legierung 4 entspricht der     Verwendung    einer       Magnesium-Aluminium-Legierung    mit 10%  Aluminium an Stelle von reinem Magnesium.  Die     Vorlegierungen    wurden in solchen Mengen  verwendet, dass 0,3% Magnesium, bezogen auf  die     Roheisenschmelze,    eingebracht wurden.

   Es  wurde ein auf 2% Silizium     aufsiliziertes    Roh  eisen mit etwa 4,2 bis 4,3% Kohlenstoff den  Versuchen zu Grunde gelegt. Die     Vorlegie-          rung        vurde    mit Hilfe einer     Tauchglocke    in die       Roheisenschmelze,    die eine Temperatur von  etwa 1400  C hatte, eingebracht.

   Die Ergeb  nisse von Vergleichsversuchen hinsichtlich der       Sphärolithenausbeute    sind aus folgender Ta  belle zu entnehmen:  
EMI0002.0030     
  
    Nr. <SEP> der <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Eingewogene <SEP> Menge <SEP> Sphärolithen  Vorlegierung <SEP> Mg <SEP> Fe <SEP> Al <SEP> der <SEP> Vorlegierung <SEP> in <SEP> ausbeute
<tb>  g
<tb>  1 <SEP> 14,3% <SEP> 43,4% <SEP> - <SEP> 21,5 <SEP> 80%
<tb>  2 <SEP> 40% <SEP> 5% <SEP> - <SEP> 7,5 <SEP> 80%
<tb>  4 <SEP> 40% <SEP> 6% <SEP> 4% <SEP> 7,5 <SEP> 90%
<tb>  4 <SEP> 40% <SEP> 6% <SEP> 4% <SEP> 7,5 <SEP> grösser <SEP> als <SEP> 90%
<tb>  3 <SEP> 40% <SEP> 7% <SEP> - <SEP> 7,5 <SEP> 90%
<tb>  1 <SEP> 14,3% <SEP> 43,4% <SEP> - <SEP> 21,5 <SEP> 90%
<tb>  2 <SEP> 40% <SEP> 5<B>0/,</B> <SEP> - <SEP> 7,5 <SEP> 90%
<tb>  1 <SEP> 14,3% <SEP> 43,

  4% <SEP> - <SEP> 21,5 <SEP> grösser <SEP> als <SEP> 90%
<tb>  2 <SEP> 40% <SEP> 5% <SEP> - <SEP> 7,5 <SEP> grösser <SEP> als <SEP> 90%       Aus diesen Vergleichsversuchen geht her  vor, dass die     hochmagnesiumhaltigen    Legierun  gen hinsichtlich der     Sphärolithenausbeute    den  als     Vorlegierungen    bekannten     niedrigmagne-          siumhaltigen    Legierungen (s. Nr. 1) gleich  wertig sind. Die     hochmagnesiumhaltigen    Le  gierungen haben jedoch ausser den vorstehend    angegebenen Vorteilen den weiteren Vorteil,  dass sie sich infolge ihres niedrigen Schmelz  punktes leicht herstellen lassen.

   Ausserdem  besitzen bei ihnen die     Ausseigerungen,    falls  solche auftreten, etwa, dieselbe Konzentration  wie die     Gussmasseln,    während bei den     Magne-          sium-Eisen-Silizium-Legierungen    mit niedri-           geni        Magnesiumgehalt    die     Ausseigerungen     andere Zusammensetzung besitzen als die     Guss-          masseln    und daher entweder verworfen wur  den oder eine Uneinheitlichkeit in das Vor  legierungsmaterial brachten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Zum Einbringen in Gusseisenschme'lzen be stimmte Vorlegierung für die Herstellung von sphärolithischem Gusseisen, dadurch gekenn zeichnet, dass sie 25 bis <B>55%</B> Magnesium, 3 bis 35% Eisen und mehr als 35% Silizium enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorlegierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie 38 bis 42% Magnesium und 4 bis 7% Eisen enthält.

   2. Vorlegierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem noch mindestens einen mit Magnesium legier- baren Bestandteil enthält. 3. Vorlegierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 25 bis 55% Magnesium, 3 bis 35% Eisen und mehr als 35% Silizium besteht. 4. Vorlegierung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 38 bis 42% Magnesium, 4 bis 7% Eisen und mehr als 50<B>%</B> Silizium besteht.

   5. Vorlegierung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 40% Magnesium, 6% Eisen, 50% Silizium und 4% Aluminium besteht. PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung einer Vor legierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnesium in Form einer mindestens 50% Magnesium enthalten den Legierung in die Vorlegierung einge bracht wird. UNTERANSPRUCH 6. Verfahren nach Patentanspruch II, da- 40 durch gekennzeichnet, dass das Magnesium in Form einer mindestens 50%a Mg enthalten den Magnesium-Aluminium-Legierung einge bracht wird.