Verfahren zur Herstellung von Gusseisen Die vorliegende Erfindung betrifft. ein Verfahren zur Herstellung von Gusseisen, in welchem der Graphit vermittels eines Magne- siumgehaltes zur Annahme sphäroidaler Form veranlasst wurde, und ist, dadurch gekenn zeichnet, da.ss in einem geschlossenen Gefäss durch Zugabe von Magnesium zu geschmolze nem Eisen eine an Magnesium überdosierte Vorlegierung erschmolzen und letztere dann mit magnesiumfreiem geschlossenem Eisen ge mischt wird.
Die Bildung des sphäroidalen Graphites kann hierbei entweder schon beim Giessen oder dann bei einer späteren .'Wärmebehand- lung erfolgen.
Es ist, allgemein bekannt, dass Magne sium dem Graphit im Grauguss die Fähigkeit verleiht, sich in sphäroidaler Form abzuschei den. Wesentlich hierbei ist, dass das Magne sium in der Gusseisensehmelze zurückgehalten wird. Weiterhin ist bekannt, da.ss magnesium- haltiges weisses Gu.sseisen bei einer auf das Vergiessen folgenden Wä.jmebehandlung sei nen Kohlenstoff aus der Zersetzung von Kar biden in sphäroidaler Form abscheidet.
Dem Fachmann ist es bekannt., dass während der Zugabe des .Magnesiums zum ge schmolzenen Eisen viel Magnesium verloren geht. In der Tat bietet es erhebliche Schwie rigkeiten, so viel Magnesium zuzulegieren, dass der gewünschte Magnesiumgehalt in der Schmelze resultiert.
Beim erfindungsgemässen Verfahren er möglicht es der Gebrauch eines geschlossenen Gefässes im wesentlichen ohne jeden Magne- siumverhust zu arbeiten. Hierbei kann mit einem verhältnismässig kleinen Gefäss eine relativ grosse Menge Gusseisen hergestellt werden, dessen Magnesiumgehalt genau be messen ist.
Vorzugsweise verwendet man als Gefäss eine Giesspfanne, in welche das geschmolzene Eisen aus einem Kupolofen oder einem an dern Ofen eingefüllt. wird. Eine solche Giess pfanne ist schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt..
In der Figur ist 1 eine mit Siliziumcarbid 2 ausgekleidete Stahltrommel, welche um eine horizontale Achse rotierbar ist. Zu letz terem Zweck sind an der Trommel die Rund stäbe 3 befestigt, welche in halbzylindrischen Lagern 4 gelagert sind. Einer der Rundstäbe 3 hat ein quadratisches Endstück, in welches das Gegenstück einer Kurbel 5 passt. Die Trommel weist eine Füllöffnung 6 und einen letztere verschliessenden Deckel 7 auf. Die innere Oberfläche des Deckels 7 ist mit hitze beständigem Material ausgekleidet und trägt ferner den Haken 8, welcher aus einem Mate rial mit sehr hohem Schmelzpunkt gefertigt ist.
Der Haken ist an der innern Fläche des Deckels befestigt und- durchsetzt die feuer feste Auskleidung. Zwischen Deckel und Stahltrommel ist ein Graphitring 9 als Dich tung vorgesehen. Der Deckel trägt eine Spindel 10, welche in einer Gewindeöffnung des Joches 11 läuft. Das Joch überspannt die Öffnung 6. Joch und Deckel lassen sich von der Stahltrommel wegnehmen. Das Joch trägt die Flanschen 15, welche in die Auskragun- gen 16 eingelegt werden können, wobei die letztere durch Stahlhenkel 17 gebildet sind, die auf der Stahltrommel festgeschweisst sind. Das Anbringen des Joches geschieht durch Drehen desselben.
Um Magnesium in eine geschmolzene Eisencharge einzubringen, wird es zuerst in ein dünnes Eisenblech 13 eingehüllt, welches mit einem dünnen Eisendraht umbunden wird. Das freie Ende 14 des letzteren wird in eine Schlaufe gebogen. Giesspfanne, Deckel und Joch werden in einem Ofen auf etwa 400 vorgewärmt, und hierauf wird eine Charge geschmolzenen Eisens in die Stahl trommel durch die Öffnung 6 bis zur Niveau linie A eingefüllt. Hierauf wird die Packung mit dem Magnesium am Haken 8 mit der Schlaufe 14 angehängt, das Joch über die Einfüllöffnung 6 gebracht, so da.ss die Flan schen 15 in die Auskrag2ing 16 einrasten.
Hierauf wird ein Handrad 12 an der Spindel 10 gedreht, derart, da-ss der Deckel fest gegen den Packungsring 9 gepresst wird. Hierdurch wird die Stahltrommel geschlossen und das verpackte Magnesium innerhalb der Trommel abgesenkt, wobei jedoch die Niveaulinie A nicht unterschritten wird. Jetzt wird die Stahltrommel um 180 mit der Kurbel 5 ge dreht, so dass die Magnesiumpackung im ge schmolzenen Eisen untertaucht.
Als Folge der Drehung wird die gesamte Innenwand der Stahltrommel vom geschmol zenen Eisen benetzt und ihre Temperatur über den Kondensationspunkt des Magne siums erhöht. In der Folge kann sich im freien Raum der Stahltrommel kein Magne- siumdampf mehr kondensieren, wobei es gleichgültig ist, in welcher Stellung sich die Einfüllöffnung befindet. Hierdurch wird si- chergestellt, da.ss das Magnesium in der Dampfphase bleibt,, bis es vom geschmolzenen Metall absorbiert ist. Ein Verlust an Ma gnesium durch dessen Kondensation an den Innenwänden des Gefässes ist. ausgeschlossen.
Wenn nur so viel oder höchstens wenig mehr Magnesium der Schmelze zugefügt. wird, als deren Löslichkeitsgrenze entspricht, wird die totale Menge des aufgenommenen lIagnesiums im Eisen hoch sein und der Verlust an Ma gnesium niedrig bleiben.
<I>Beispiel</I> In eine Gielpfann.e nach Art der sche matisch in der Figur dargestellten Form wer den 40 kg Kupolofeneisen von niedrigem Schwefelgehalt (0,02-% S) eingefüllt. Die Schmelze hatte in der Trommel eine Tempe ratur von 1330 C. 160 g elementaren Magne siums eingehüllt in ein Eisenblech wurden hierauf am Deckel befestigt und die Trommel geschlossen. Nun wurde die Trommel 30 Se kunden lang rotiert und eine Testprobe aus ihr vergossen.
Der Hauptanteil des Trommel inhaltes wurde in der Folge in eine vorge wärmte Giesspfanne von 100 kg Fassungsver mögen eingegossen und aus dem Kupolofen 40 kg Eisensehmelze zugefügt. Schliesslich wurden der Mischung 700 g Ferrosilizium 75% zugefügt und das Gemenge vergossen.
Der Magnesiumgehalt, der aus der Vor- legierung entnommenen Probe betrug 0,234% und ihr Schwefelgehalt 0,008%. Die Probe enthielt wenig freien Graphit, wovon 70 /o in sphäroidaler Form sich befanden.
Die fertigen (-fussstüeke enthielten 0,08% Magnesium und 0,012 % Schwefel. Es handelte sich um Grauguss mit einem Grundgefüge,
be- stehend aus 10-15%. Ferrit und dem Rest Perlit. Im Mittel befanden sieh etwa. 75% des Graphits in sphärokla.lem Zustand.
Von dem der Charge ursprünglich zulegierten Ma- gnesium fanden sich über :53% in den Guss- stücken wieder.