CH646457A5

CH646457A5 - Process and mould for producing castings from iron-carbon melts with spheroidal or compact graphite

Info

Publication number: CH646457A5
Application number: CH487780A
Authority: CH
Inventors: Heinz-Ulrich Prof Dr-In Doliwa
Original assignee: Doliwa Heinz Ulrich
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1984-11-30
Also published as: FR2459834A1; DE2925822C2; FR2459834B1; DE2925822A1; SE8004662L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen mit Kugelgraphit oder Kompaktgraphit, bei welchem eine Schmelze geeigneter Zusammensetzung innerhalb einer im Eingussystem einer Form vorgesehener Zwischenkammer mit einer festgelegten Menge an Kugelgraphitbildnern behandelt und nachgeimpft wird, bevor sie in den Formhohlraum einströmt. The invention relates to a process for the production of castings from iron-carbon melts with spheroidal graphite or compact graphite, in which a melt of a suitable composition is treated and inoculated with a defined amount of spheroidal graphite formers within an intermediate chamber provided in the casting system of a mold before it enters the mold cavity flows in.

Die Vorteile der Behandlung von Gusseisenschmelzen mit Zusätzen zur Erzielung der kugeligen oder einer anderen kompakten Graphitausbildung in der Form gegenüber der Behandlung einer Schmelze mit solchen Zusätzen ausserhalb der Form, z.B. in einer Giesspfanne, sind bekannt und z.B. in DT-OS 1936 153 oder GB-PS 1 278 265 beschrieben. Als wesentliche Vorteile einer Behandlung mit Kugelgraphitbildnern in der Form sind zu nennen: Geringer Verbrauch an kugelgraphitbildenden Zusätzen, Vermeidung des Abklingeffekts und damit sichere Fertigung mit gewährleisteten physikalischen Eigenschaften der Abgüsse, Qualitätssicherung durch nur stichprobenweise Kontrollen nach statistischen Methoden, Reduzierung des Futterverschleisses, insbesondere an Induktionstiegelöfen bei Rücknahme des unbehandelten Basiseisens, die Möglichkeit, Formen mit dünnwandigem Guss bei den erforderlichen hohen Giesstemperaturen ohne nennenswerten Abbrand an Kugelgraphitbildnern abgiessen zu können, sowie ein Verfahrensablauf ohne Belastung der Umgebung und des Giessers durch Lichtblitze, Rauch und Dämpfe. Alle diese Vorteile führen in der Regel zu einer Verringerung des Herstellungsaufwandes. The advantages of treating cast iron melts with additives to achieve spherical or other compact graphite formation in the mold compared to treating a melt with such additives outside the mold, e.g. in a ladle, are known and e.g. in DT-OS 1936 153 or GB-PS 1 278 265. The main advantages of a treatment with spheroidal graphite formers are: Low consumption of spheroidal graphite additives, avoidance of the decay effect and thus safe production with guaranteed physical properties of the castings, quality assurance through random checks using statistical methods, reduction of feed wear, especially in induction crucible furnaces If the untreated base iron is taken back, the possibility of casting molds with thin-walled castings at the required high casting temperatures without significant burn-off on spheroidal graphite formers, as well as a process sequence without exposure to the surroundings and the caster by flashes of light, smoke and vapors. All of these advantages generally lead to a reduction in manufacturing costs.

In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Behandlung geeigneter Basisschmelzen mit Kugelgraphitbildnern in der Form entwickelt. So beschreibt DE-OS 19 36 153 eine Methode, bei der eine Zwischenkammer innerhalb des Eingussystems ausgeformt und mit einer entsprechenden Menge von Kugelgraphitbildnern gefüllt wird. Zur Lösung der Aufgabe einer gleichmässigen Behandlung des einströmenden Eisens über die gesamte Giesszeit werden komplizierte Parameterberechnungen angegeben und notwendig, was in der Praxis eine umfangreiche Arbeitsvorbereitung für jedes Gussstück bzw. Formplatte erfordert. In recent years, various methods for treating suitable base melts with spheroidal graphite formers have been developed. DE-OS 19 36 153 describes a method in which an intermediate chamber is formed within the pouring system and filled with a corresponding amount of spheroidal graphite formers. In order to solve the task of treating the incoming iron uniformly over the entire casting time, complicated parameter calculations are specified and necessary, which in practice requires extensive work preparation for each casting or molding plate.

Gemäss der US-PS 36 58 115 wird zwischen Einguss und Formhohlraum ein Einsatz aus zwei mit Bohrungen versehenen Deckplatten angeordnet, zwischen denen sich das Impfmittel befindet. Das Material der Deckplatten soll einen so hohen Schmelzpunkt haben, dass es sich nicht zu schnell auflöst, andererseits aber so zusammengesetzt sein, dass bei allmählich durch den Schmelzfluss grösser werdenden Löchern in den Platten eine übermässige Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Gusses nicht stattfindet. Dieses Verfahren enthält keine Behandlungskammer. According to US Pat. No. 3,658,115, an insert consisting of two cover plates provided with holes, between which the inoculant is located, is arranged between the sprue and the mold cavity. The material of the cover plates should have such a high melting point that it does not dissolve too quickly, but on the other hand it should be composed in such a way that there is no excessive change in the chemical composition of the casting when the holes in the plates gradually enlarge due to the melt flow. This procedure does not contain a treatment chamber.

In der DE-OS 24 18 966 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Gussstücken mit Kugelgraphit in einer Giessform beschrieben, bei der das Volumen einer in den Formhohlraum mündenden Behandlungskammer gleich der Summe der Volumina des herzustellenden Gussstückes und der Speiser ist, wobei die Behandlungskammer eingusseitig mit einem Syphon und gussstückseitig mit einem temporären und durch die gemeinsame Wirkung von Temperatur und Druck der Schmelze zerstörbaren Verschlussorgan abgeschlossen ist. Dieses Verschlussorgan besteht aus einer Blechplatte, deren Dicke und Zusammensetzung die Dauer des Widerstandes gegen Temperatur und Druck der Schmelze bestimmt, so dass die Impfung in der Behandlungskammer während der Zeit erfolgt, die zur Zerstörung des Verschlussorgans notwendig ist. Unmittelbar stromabwärts wird hinter diesem Verschlussorgan eine Trennplatte aus neutralem feuerfestem Material angeordnet, die einen ein desoxidie-rendes und nachimpfendes Behandlungsmittel enthaltenden Hohlraum aufweist. DE-OS 24 18 966 describes a device for producing castings with spheroidal graphite in a casting mold, in which the volume of a treatment chamber opening into the mold cavity is equal to the sum of the volumes of the casting to be produced and the feeder, with the treatment chamber on the casting side a siphon and on the casting side with a temporary closure element which can be destroyed by the combined action of temperature and pressure of the melt. This closure member consists of a sheet metal plate, the thickness and composition of which determine the duration of the resistance to the temperature and pressure of the melt, so that the vaccination takes place in the treatment chamber during the time necessary to destroy the closure member. Immediately downstream, a separating plate made of neutral refractory material is arranged behind this closure member and has a cavity containing a deoxidizing and inoculating treatment agent.

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Die DE-OS 26 11 278 beschreibt eine Methode der Formimpfung zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit, bei der mit zwei oder mehr Legierungskammern gearbeitet wird, die nacheinander vom einströmenden Metall durchflössen werden. Durch variabel bemessene Zusätze an lösungshemmenden Mitteln, vorzugsweise auf Eisenbasis, wird erreicht, dass in ein und derselben Form befindliche Gussstücke mit stark unterschiedlichem Gewicht mitgleich-mässig behandeltem Eisen gefüllt werden. Die Kammern arbeiten bei diesem Verfahren nicht gleichzeitig, sondern nacheinander, was bedeutet, dass sie eine Auflösung der Legierung in Perioden ermöglichen, die entweder weitgestuft sind oder aufeinanderfolgen. DE-OS 26 11 278 describes a method of mold inoculation for the production of cast iron with nodular graphite, in which two or more alloy chambers are used, through which the incoming metal flows in succession. By means of variably dimensioned additions of solution-inhibiting agents, preferably iron-based, it is achieved that castings in the same mold with widely differing weights are filled with iron treated uniformly. In this method, the chambers do not work simultaneously, but one after the other, which means that they allow the alloy to dissolve in periods that are either stepped or sequential.

Allen vorerwähnten Verfahren ist gemeinsam, dass die Behandlungskammern nach bestimmten Richtlinien in ihren Abmessungen abhängig vom jeweiligen Giessgewicht berechnet und ausgeformt werden müssen. Teilweise ist hierzu noch ein Vorversuch erforderlich. Für die Trennung der Reaktionsprodukte bzw. Schlacken nach Reaktion der Kugelgraphitbildner mit dem einströmenden Metall sind aufwendige Vorrichtungen oder ein kompliziertes, auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmtes und zu berechnendes Anschnittsystem erforderlich. All of the above-mentioned processes have in common that the treatment chambers have to be calculated and shaped in accordance with certain guidelines in terms of their dimensions, depending on the respective casting weight. In some cases, a preliminary test is required. In order to separate the reaction products or slags after the spheroidal graphite formers react with the inflowing metal, complex devices or a complicated gating system that is adapted to the respective application and is to be calculated are required.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine verbesserte Anwendungstechnik geschaffen werden, die die betriebliche Anwendung der Formimpfung mit Kugelgraphitbildnern vereinfacht und damit die Einsatzmöglichkeiten dieser umweltfreundlichen Technik erweitert. Das erfindungsge-mässe Verfahren ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet. With the present invention, an improved application technology is to be created which simplifies the operational application of the mold vaccination with spheroidal graphite formers and thus expands the possible uses of this environmentally friendly technology. The method according to the invention is characterized by the features of patent claim 1.

Dabei werden bevorzugt Cer, Didyn, Lithium, Magnesium, Strontium, Calcium, Barium, Lanthan oder Yttrium als kugelgraphitbildende Substanzen verwendet. Cerium, didyn, lithium, magnesium, strontium, calcium, barium, lanthanum or yttrium are preferably used as spheroidal graphite-forming substances.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 eine Formvorrichtung im Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 2, und Fig. 1 shows a molding device in section along the line I-I of Fig. 2, and

Fig. 2 die Formvorrichtung der Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1. 2 shows the molding device of FIG. 1 in section along the line II-II of FIG. 1st

Ein gesonderter, von der Formerei unabhängig hergestellter, innerhalb einer Zwischenkammer der Form angeordnet dargestellter Hohlkern 1, bildet die Behandlungskammer. Dieser Kern besteht aus Siliziumkarbid mit oder ohne Beimengungen von Ferro- und/oder Calcium-Silizium. Der Kern 1 hat zwei gegenüberliegende Leisten 5, welche die die äussere Mantelfläche des Kerns 1 umgebende Zwischenkammer 2, die sich später mit Eisen füllt, in zwei Abschnitte 2a und 2b unterteilen. Die Zwischenkammer 2 ist durch zwei Schlitze la und lb in der Umfangswand des topfförmigen Kerns 1 mit dem Innenhohlraum dieses Kerns verbunden. Im Inneren des Kerns 1 ist ein mit den Kugelgraphitbildnern und/oder Zusätzen separat gefüllter Einsatz 3 angeordnet, der den Kern 1 auskleidet und aus einem feuchtigkeitsdichten weitgehend rückstandlos verbrennenden oder zersetzbaren, wenig gasenden Material, wie z.B. Polyäthylen oder gewachstem Karton besteht und nach oben durch einen Deckel 3 a aus gleichem Material verschlossen ist. Der Kern 1 bildet mit dem gefüllten Einsatz 3 eine Einheit. Diese wird als kompaktes System dem Former angeliefert und von ihm in eine entsprechende Kernmarke, deren Aussenmasse dem konisch verlaufenden Aussendurchmesser des Kerns 1 entsprechen, eingesetzt. Das ganze System befindet sich vorteilhaft im Unterkasten 7 einer zweiteiligen Form, kann aber erforderlichenfalls auch im Oberkasten 8 hängend angebracht werden. The treatment chamber is formed by a separate hollow core 1, which is produced independently of the molding shop and is arranged within an intermediate chamber of the mold. This core consists of silicon carbide with or without admixtures of ferro and / or calcium silicon. The core 1 has two opposite strips 5, which divide the intermediate chamber 2 surrounding the outer circumferential surface of the core 1, which later fills with iron, into two sections 2a and 2b. The intermediate chamber 2 is connected to the inner cavity of this core by two slots la and lb in the peripheral wall of the pot-shaped core 1. In the interior of the core 1 there is an insert 3 which is filled separately with the spheroidal graphite formers and / or additives and which lines the core 1 and is made of a moisture-proof material that burns or decomposes to a large extent without leaving residues, such as e.g. Polyethylene or waxed cardboard and is closed at the top by a lid 3 a made of the same material. The core 1 forms a unit with the filled insert 3. This is delivered to the former as a compact system and is used by the former in a corresponding core brand, the external dimensions of which correspond to the conical outer diameter of the core 1. The whole system is advantageously in the lower box 7 of a two-part form, but can also be attached in the upper box 8 if necessary.

Zum eingusseitigen Anschnitt der Zwischenkammer 2 For the gate-side gate of the intermediate chamber 2

führt ein vom vertikalen Einguss kommender Lauf 4. Das einströmende Eisen verteilt sich über den Mantelabschnitt 2a, wobei es seine Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt und schichtweise durch den vertikalen Schlitz la im Kern 1 zu dem die Kugelgraphitbildner enthaltenden Einsatz 3 vordringt. Nach der Reaktion verlässt das Metall als behandeltes Eisen über den gegenüberliegenden Schlitz lb den die Behandlungskammer bildenden Kern 1 und strömt in den zweiten Abschnitt 2b der Zwischenkammer 2 ein, aber nicht bevor es aus der Impfstoffsubstanz des Kerns 1, vornehmlich von dessen Innenoberfläche her, eine zur Desoxidation und einer wirksamen Nachimpfung notwendige Menge an Impfmittel aufgenommen hat. Infolge der beträchtlichen Querschnittserweiterung in diesem zweiten gussstückseitigen Mantelabschnitt 2b kommt es zu einer Strömungsdämpfung, wobei gleichzeitig ein Mischeffekt erreicht wird. Versuche haben ergeben, dass es besonders vorteilhaft ist, dass das mit Kugelgraphitbildnern behandelte Eisen durch Reaktion mit dem aus Impfstoffen für die Nachbehandlung bestehenden Kern 1 desoxidiert und nachgeimpft wird, so dass bis auf wenige Ausnahmefälle für extrem dünnwandigen Guss keine Karbide mehr auftreten. Von dem zweiten gussstückseitigen Abschnitt 2b der mantelförmig den Kern 1 umgebenden Zwischenkammer 2 wird das behandelte Eisen über flache Rechteckanschnitte 6 zu dem oder den Gussstücken geführt. Bei sehr hohen Giessgewichten/Form ist die Anordnung von zwei und mehr Zwischenkammern 2 mit je einem Behandlungskern 1 in dem Giessystem ohne Schwierigkeiten möglich. leads a run 4 coming from the vertical sprue. The inflowing iron is distributed over the jacket section 2a, slowing its flow rate and advancing in layers through the vertical slot la in the core 1 to the insert 3 containing the spheroidal graphite formers. After the reaction, the metal as treated iron leaves the core 1 forming the treatment chamber via the opposite slot 1b and flows into the second section 2b of the intermediate chamber 2, but not before it emerges from the vaccine substance of the core 1, primarily from its inner surface has taken up the necessary amount of vaccine for deoxidation and effective re-vaccination. As a result of the considerable widening of the cross section in this second jacket section 2b on the casting side, flow damping occurs, with a mixing effect being achieved at the same time. Experiments have shown that it is particularly advantageous for the iron treated with spheroidal graphite formers to be deoxidized and inoculated by reaction with the core 1, which consists of vaccines for the aftertreatment, so that, with a few exceptional cases, carbides no longer occur for extremely thin-walled castings. The treated iron is guided from the second casting-side section 2b of the intermediate chamber 2 in the form of a shell to the core 1 via flat rectangular cuts 6 to the casting (s). With very high casting weights / molds, the arrangement of two or more intermediate chambers 2, each with a treatment core 1 in the casting system, is possible without difficulty.

Für eine gute Kugelausbildung des Graphits über das gesamte Gussstück ist es notwendig, dass die Lösung der kugelgraphitbildenden Zusätze gleichmässig über die gesamte Formfüllung abläuft. Dies wird bei dem erfindungs-gemässen Verfahren dadurch erreicht, dass die Verweilzeit der Schmelze in dem Zwischenkammerkern 1 durch dessen Schlitzquerschnitte im Zusammenwirken mit dem diesen Behandlungskern 1 umgebenden Mantelhohlraum 2 geregelt wird. Die Giesszeit ist als reine Funktion der Giessleistung anzusehen, die durch die repräsentative Wanddicke des Gussstückes bestimmt ist. Die Giesszeit hängt somit lediglich vom Querschnitt und der wirksamen Höhe der Eingussäule ab. Dagegen bleiben die Querschnitte des Zulaufs zu den Zwischenkammerkernen immer konstant, während sich die Querschnitte der flachen Rechteckanschnitte 6 zu den Gussstücken oder vorgesetzten Masseln nach der Zahl der Gussstücke und den dort vorhandenen Anschnittmöglichkeiten richten. Hier gelten die gleichen Regeln wie sie bei der Anschnittbemessung für Gussstücke aus Gusseisen mit Lamellengraphit Stand der Technik sind, allerdings unter Berücksichtigung eines anderen Strömungsbeiwertes. Da im gesamten Anschnittsystem die Kontinuitätsbedingung «Querschnitt x Strömungsgeschwindigkeit = const.» gilt, hat man es über die Dimensionierung der Schlitze la und lb im Kern 1 sowie die Dicke und Höhe des geteilten Mantelhohlraumes 2a und 2b in der Hand, die Verweilzeit des einströmenden Eisens in dem das Behandlungsmittel enthaltenden Einsatz 3 entsprechend der Lösungsgeschwindigkeit des verwendeten Behandlungsmittels zu regeln. Eine auf das Gussstückvolumen abgestimmte Berechnung von Behandlungskammervolumen und von «Schikanen» zum Schlackenfang ist nicht nötig, was die betriebliche Handhabung des Verfahrens sehr vereinfacht. Vorzugsweise sind die Anschnitte 4 und 6 jeweils gegen die Schlitze la und lb seitlich versetzt. For a good spherical formation of the graphite over the entire casting, it is necessary that the solution of the spheroidal graphite additives runs evenly over the entire mold filling. This is achieved in the method according to the invention in that the residence time of the melt in the intermediate chamber core 1 is regulated by its slot cross-sections in cooperation with the jacket cavity 2 surrounding this treatment core 1. The casting time is to be regarded as a pure function of the casting performance, which is determined by the representative wall thickness of the casting. The casting time therefore only depends on the cross-section and the effective height of the pouring column. In contrast, the cross-sections of the inlet to the intermediate chamber cores always remain constant, while the cross-sections of the flat rectangular gates 6 to the castings or pre-placed ingots depend on the number of castings and the gate options available there. The same rules apply here as are the state of the art for gate design for cast iron with lamellar graphite, but taking into account a different flow coefficient. Since the continuity condition «cross-section x flow velocity = const.» applies, the dimensions of the slots la and lb in the core 1 and the thickness and height of the divided jacket cavity 2a and 2b, the residence time of the inflowing iron in the insert 3 containing the treatment agent according to the dissolution rate of the treatment agent used regulate. It is not necessary to calculate the treatment chamber volume and the «baffles» for slag collection in line with the casting volume, which greatly simplifies the operational handling of the process. Preferably, the gates 4 and 6 are laterally offset against the slots la and lb.

Der geteilte Mantelhohlraum 2 sorgt nicht nur für eine wirksame Durchmischung der behandelten Schmelze, sondern verhindert durch die gleichzeitig erreichte Strömungsberuhigung auch unerwünschte Turbulenzen, Funkensprühen oder Auswurf infolge Dampfbildung, so dass das Verfahren The divided jacket cavity 2 not only ensures effective mixing of the treated melt, but also prevents unwanted turbulence, sparking or ejection due to vapor formation due to the flow calming achieved at the same time, so that the process

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umweltfreundlich und ohne Belästigung des Giessers abläuft. Dadurch ist es auch möglich, bei aus betrieblichen Gründen unvermeidbaren höheren Schwefelgehalten des Basiseisens eine entsprechend stärkere Dosierung an Kugelgraphitbildnern vorzunehmen und somit die notwendige Entschwefelung zu erreichen. Durchgeführt wurden Versuche mit Basisschmelzen, die einen hohen Schwefelgehalt aufwiesen, so z.B. eine Zusammensetzung von 3,76% C; 2,68% Si; 0,22% Mn; 0,033 % P; 0,043 % S hatten. Erzielt wurden im Guss 100% Sphärolithen in einem Gefüge aus 80% Perlit und 20% Ferrit. runs environmentally friendly and without annoying the caster. This also makes it possible to carry out a correspondingly higher dosage of spheroidal graphite formers in the case of higher sulfur contents of the base iron which are unavoidable for operational reasons and thus to achieve the necessary desulfurization. Experiments were carried out with base melts with a high sulfur content, e.g. a composition of 3.76% C; 2.68% Si; 0.22% Mn; 0.033% P; Had 0.043% S. 100% spherulites in a structure of 80% pearlite and 20% ferrite were achieved in the casting.

Niedrige Schwefelgehalte des unbehandelten Eisens sind natürlich, vorwiegend aus Kostengründen, erwünscht. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Giessereien zunehmend grössere Schwierigkeiten haben, niedrige Schwefelwerte, etwa 0,01 %, zu erreichen. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist die Erzeugung von Gussstücken mit Kugelgraphit bei Schwefelwerten des Ausgangseisens im Bereich von 0,02 bis 0,025% mit sehr guter Kugelausbildung treffsicher möglich. Low sulfur levels in the untreated iron are of course desirable, primarily for cost reasons. However, it has been shown that the foundries have increasing difficulties in achieving low sulfur values, around 0.01%. According to the method according to the invention, the production of castings with spheroidal graphite with sulfur values of the starting iron in the range of 0.02 to 0.025% with very good spherical formation is possible with accuracy.

Die erwünschte Nachimpfung durch Reaktion des behandelten Eisens mit dem aus Impfstoffen bestehenden Kern 1 sorgt gleichzeitig für eine besonders feine Kugelausbildung und Vermeidung von Karbiden. Nachfolgend werden als Beispiele die Werte von zwei Versuchen wiedergegeben, die unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Giessen von druckdichten Rohrbögen für den Kraftwerksbetrieb durchgeführt wurden. The desired inoculation by reaction of the treated iron with the core 1 consisting of vaccines simultaneously ensures a particularly fine spherical formation and avoidance of carbides. In the following, the values of two tests are reproduced as examples, which were carried out using the method according to the invention for casting pressure-tight pipe bends for power plant operation.

Beispiel 1 example 1

«Der zu giessende, druckdichte Rohrbogen hatte ein Gewicht von 31,5 kg. Die Basisschmelze hatte eine Zusammensetzung von 3,79% C, 2,70% Si; 0,18% Mn; 0,028% P; 0,029% S. Die Temperatur des Gusseisens beim Eingiessen in die Form betrug 1480°C, die Giesszeit 10 s. «The pressure-tight pipe bend to be cast had a weight of 31.5 kg. The base melt had a composition of 3.79% C, 2.70% Si; 0.18% Mn; 0.028% P; 0.029% S. The temperature of the cast iron when pouring into the mold was 1480 ° C, the casting time 10 s.

Der Ausgleichspeicher 2 und Hohlkern 3 mit gefülltem Einsatz 3 hatten die aus der Zeichnung ersichtlichen Formen und Proportionen. Die Gesamthöhe des Kerns 1 betrug dabei 10 cm. Das gesamte Behandlungssystem war im Unterkasten angebracht und wurde oberhalb der Teilung durch den Oberkasten abgeschlossen. Die Durchtrittsöffnungen la und lb sowie die Teiler für die Ausgleichsspeicher 5 hatten die aus der Zeichnung ersichtlichen Proportionen. Sowohl Ausgleichsspeicher 2 als auch Kern 1 waren, abgesehen von Durchtrittsöffnungen, Rippen 5 usw. vollständig rotationssymmetrisch, desgleichen auch Einsatz 3. Der Hohlkern bestand aus Quarzsand, zementgebunden, der als Impfstoff 60% Calcium-Silicium, mit 30% Ca und 50% Si enthielt. Der Einsatz 3 aus Kunststoff mit Deckel aus dem gleichen Material, wie beispielsweise in der Verpackungstechnik üblich, The compensating store 2 and hollow core 3 with a filled insert 3 had the shapes and proportions shown in the drawing. The total height of the core 1 was 10 cm. The entire treatment system was installed in the lower box and was closed above the division by the upper box. The passage openings la and lb and the dividers for the compensating store 5 had the proportions shown in the drawing. Both the compensation store 2 and the core 1, apart from through openings, ribs 5, etc., were completely rotationally symmetrical, as was insert 3. The hollow core consisted of quartz sand, cement-bound, which as vaccine was 60% calcium silicon, with 30% Ca and 50% Si contained. The insert 3 made of plastic with a lid made of the same material, as is common in packaging technology, for example,

verschloss die darin befindliche Menge an Kugelgraphitbildnern luftdicht. Der Einsatz 3 verschloss auch die Schlitze la und lb, die erst durch die einströmende Schmelze aufgeschmolzen wurden. Der Einsatz 3 war mit 200 g einer NiMg-Legierung in der Körnung 0,5 ... 5 mm gefüllt, was einem Einsatz an Kugelgraphitbildnern von 0,63 Gew.-%, bezogen auf das Giessgewicht, entspricht. Eine Prüfung des fertigen Gussstückes ergab 100% Sphärolithen bei 75 % Perlit und 25 % Ferrit.». sealed the amount of nodular graphite found therein airtight. The insert 3 also closed the slots la and lb, which were only melted by the inflowing melt. The insert 3 was filled with 200 g of a NiMg alloy with a grain size of 0.5 to 5 mm, which corresponds to an use of spheroidal graphite formers of 0.63% by weight, based on the casting weight. An examination of the finished casting showed 100% spherulites with 75% pearlite and 25% ferrite. ».

Beispiel 2 Example 2

Das gleiche Teil wurde mit folgender Basisschmelze gegossen: 3,71 % C; 2,70% Si; 0,21 % Mn; 0,029% P, 0,028% S; 0,06% Cr; 0,09% Cu. Das Giessgewicht war mit 31,5 kg gleich wie im Beispiel 1. Die Giesszeit betrug 8 s, die Giesstempe-ratur 1425 C. Der Einsatz im Behandlungskern enthielt 100 g einer FeSiMg-Legierung mit 5% Mg + 30 g feine Späne aus Rein-Magnesium. Dies bedeutet einen Anteil von 0,4 Gew.-% an Kugelgraphitbildnern. Der Giessvorgang verlief völlig ruhig, die Kugelgraphitausbildung erreichte 100%, das Gefüge bestand im Gusszustand aus 5% Perlit und 95% The same part was cast with the following base melt: 3.71% C; 2.70% Si; 0.21% Mn; 0.029% P, 0.028% S; 0.06% Cr; 0.09% Cu. The casting weight of 31.5 kg was the same as in Example 1. The casting time was 8 s, the casting temperature was 1425 C. The insert in the treatment core contained 100 g of an FeSiMg alloy with 5% Mg + 30 g fine shavings from pure Magnesium. This means a share of 0.4% by weight of spheroidal graphite formers. The casting process was completely smooth, the spheroidal graphite formation reached 100%, the structure in the as-cast state consisted of 5% pearlite and 95%

Ferrit. Diese Beispiele zeigen, dass das Verfahren von der Art der Kugelgraphitbildner in verhältnismässig weiten Grenzen unabhängig ist. Ferrite. These examples show that the process is relatively independent of the type of spheroidal graphite former.

Neben dem Vorteil, dass der Behandlungskammerkern 1 immer gleiche Abmessungen hat und für seine Anordnung innerhalb der Form auf der Modellplatte nur eine einfach herzustellende, in der Zeichnung nicht gezeigte runde Kernmarke mit Formkonus benötigt wird, bietet das Verfahren als weiteren Vorzug die Unabhängigkeit vom Formerpersonal bezüglich der richtigen Bemessung der notwendigen Menge an Kugelgraphitbildnern, die bei den bekannten Kammerverfahren jeweils mit einem Messbecher oder ähnlichem Gerät in die Form eingebracht werden müssen. Bei der vorgeschlagenen Verfahrenstechnik lässt sich der Einsatz 3 mit den gewählten Behandlungsmitteln sowie ggf. weiteren Zusätzen z.B. auf Durchlauf-Dosierwaagen sehr genau füllen. Dieses Füllen kann in sauberen trockenen Räumen geschehen, so dass die Behandlungsmittel immer trocken zur Reaktion kommen, weil sie bei dem erfindungsgemässen Verfahren durch den verschlossenen Einsatzbecher 3 bis zum Abgiessen der Form vor Kontakt mit dem Nassgussand geschützt bleiben. Dem Former wird - wie bereits erwähnt - das kompakte System, bestehend aus Kern 1 und gefülltem Einsatz 3 zugeführt. Er wird damit von jeder Dosierarbeit entlastet, was manche Fehlerquellen ausschliesst. So ist am Abguss beispielsweise sofort erkennbar, ob im Extremfall der Former vergessen hat, den Kern 1 einzulegen. In addition to the advantage that the treatment chamber core 1 always has the same dimensions and for its arrangement within the mold on the model plate, only a round core mark with a cone of shape, not shown in the drawing, is required, the method offers a further advantage of independence from the molding personnel with regard to the correct dimensioning of the required amount of spheroidal graphite formers, which in the known chamber methods each have to be introduced into the mold with a measuring cup or similar device. In the proposed process technology, insert 3 can be used with the selected treatment agents and, if necessary, other additives, e.g. fill very precisely on throughfeed dosing scales. This filling can take place in clean, dry rooms, so that the treatment agents always react dry, because in the method according to the invention they remain protected from contact with the wet casting sand by the closed insert cup 3 until the mold is poured off. As already mentioned, the former is fed the compact system, consisting of core 1 and filled insert 3. He is relieved of all dosing work, which excludes some sources of error. For example, the cast immediately shows whether, in extreme cases, the former has forgotten to insert core 1.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A process for the production of castings from iron-carbon melts with spheroidal graphite or compact graphite, in which a melt of a suitable composition is treated with a defined amount of spheroidal graphite formers within an intermediate chamber provided in the casting system of a mold, and inoculated before it flows into the mold cavity, characterized in that the amount of nodular graphite is arranged within an insert which lines a hollow core arranged in the intermediate chamber, which divides the intermediate chamber into two parts, that the hollow core contains a substance for re-vaccination and with a passage for the inflow from the sprue on the one hand and with a passage is connected to the casting-side part of the intermediate chamber, and that at least one channel to the mold cavity is connected to this part of the intermediate chamber.

2. The method according to claim 1, characterized in that as spheroidal graphite alkali and earth metals in the form of alloys or mixed metals, granular or in powder form, and also granular pure magnesium in mixtures of ferro- and / or calcium silicon with or without additives Influencing the solution behavior can be used.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the spheroidal graphite in the amount of 0.15 to 2 wt .-%, based on the weight of the poured basic melt, are used, the sulfur content of the base melt up to 0.04 % By weight.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the nodular graphite former housed in an insert are additionally mixed with ferro-silicon or calcium-silicon.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the nodular graphite packaged in a quantity matched to the casting weight are installed in an insert burning by the inflowing melt, which at least partially lines the hollow core and together with it as a complete system the shape is used.

6. Molding device for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, with an intermediate chamber provided in the casting system, containing spheroidal graphite formers, characterized in that in the intermediate chamber (2) a separately manufactured hollow core (1) made of silicon carbide or a mixture Silicon carbide with calcium silicon or ferro silicon is provided such that the hollow core (1) has a defined shape with slots defined on the inlet and outlet sides and is solidified by the binder to such an extent that it can be damaged and / or abraded without Corresponding core brands of the intermediate chamber (2) can be used, but on the other hand acts in an inoculating manner in the reaction with the poured-in melt.

7. Molding device according to claim 6, characterized in that the slots on the inlet and outlet sides (1 a, 1 b) of the hollow core (1) together with a core (1) enveloping, formed by the intermediate chamber (2), in two Subforms (2a, 2b) divided cavity regulate the flow so that the aggregates used for spheroidal graphite formation are released evenly over an entire pouring process and that the slag that forms before entering the actual gate system results in the casting Calming the flow is held back.