DD239962A5 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING METAL BLOCKS, MOLDINGS OR PROFILE MATERIAL FROM A METAL MELT - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING METAL BLOCKS, MOLDINGS OR PROFILE MATERIAL FROM A METAL MELT Download PDF

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DD239962A5
DD239962A5 DD84268821A DD26882184A DD239962A5 DD 239962 A5 DD239962 A5 DD 239962A5 DD 84268821 A DD84268821 A DD 84268821A DD 26882184 A DD26882184 A DD 26882184A DD 239962 A5 DD239962 A5 DD 239962A5
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Werner Schatz
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Schatz,Werner,De
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallbloecken, -formlingen oder -profilmaterial aus einer Metallschmelze, die in einer Kokille aus einer oberen Heizzone in eine untere, vorzugsweise gekuehlte Kuehlzone, mit einer solchen Geschwindigkeit verbracht, vorzugsweise abgesenkt wird, wie die Erstarrung der Schmelze fortschreitet. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostenguenstiges Verfahren und eine Vorrichtung zu offenbaren, mit dem Metallbloecke, -formteile oder -profilteile mit eingelagerten Hartstoffkoernern relativ einfach grosstechnisch hergestellt werden koennen, die sowohl hohe Zaehigkeit als auch hohen Verschleisswiderstand aufweisen und bei denen Hartstoffkoerner in der Metall-, vorzugsweise Stahlmatrix, gleichmaessig fest eingebunden sind un eine relativ geringe Menge Hartstoffmaterial aus den Hartstoffkoernern in die Matrix austritt und einkristallisiert. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe derart geloest, dass Hartstoff in Form von Pulver, Granulat oder Kristallkoernern aus der Heizzone in die Schmelze, die eine Temperatur unter der Schmelztemperatur des Hartstoffes hat, waehrend des Abkuehlens der Schmelze dosiert und ueber die obenliegende Oberflaeche der Schmelze verteilt eingebracht wird. Fig. 5The invention relates to a method and apparatus for producing metal blobs, moldings or profile material from a molten metal, which is placed in a mold from an upper heating zone in a lower, preferably cooled cooling zone, at such a speed, preferably lowered, as the Solidification of the melt progresses. The aim and the object of the invention is to disclose a cost-effective method and a device with which metal blocks, molded parts or profile parts with embedded hard material coarsers can be produced relatively simply on a large scale, which have both high toughness and high wear resistance and hard cores in the metal, preferably steel matrix, are uniformly firmly integrated and a relatively small amount of hard material from the hard material cokers in the matrix emerges and crystallizes. According to the invention, the object is achieved in such a way that hard material in the form of powder, granules or crystal grains from the heating zone is metered into the melt, which has a temperature below the melting temperature of the hard material, during the cooling down of the melt and is distributed over the upper surface of the melt , Fig. 5

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Metallblöcken, -formlingen oder -profilmaterial aus einer Metallschmelze, die in einer Kokille aus einer oberen Heizzone in eine untere, vorzugsweise gekühlte Kühlzone, mit einer solchen Geschwindigkeit verbracht, vorzugsweise abgesenkt wird, wie die Erstarrung der Schmelze fortschreitet.The invention relates to the production of metal blocks, moldings or profile material from a molten metal, which is spent in a mold from an upper heating zone in a lower, preferably cooled cooling zone, at such a speed, preferably lowered, as the solidification of the melt progresses.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, Metallblöcke durch kontrollierte Abkühlung weitgehend steigerungsfrei aus einer Schmelze herzusteilen. Um ein Metall bestimmter Eigenschaften zu erhalten, werden unterschiedliche Legierungsbestandteile der Schmelze zugeführt, die je nach Konzentration der Dotierungen und je nach dem Abkühlungsverlauf in verschiedener Weise auskristallisieren uijd damit bestimmte Eigenschaften wie Härte, Zähigkeit, Schweißarbeit, Abriebfestigkeit und Bearbeitbarkeit bieten. Hierbei wird jeweils ein Kompromiß der Eigenschaften je nach dem gewünschten Anwendungszweck eingegangen.It is known to produce metal blocks by controlled cooling largely steigerungsfrei from a melt. In order to obtain a metal of certain properties, different alloying constituents are added to the melt, which crystallize in different ways depending on the concentration of the dopants and on the course of cooling and thus offer certain properties such as hardness, toughness, welding, abrasion resistance and machinability. In each case a compromise of the properties is discussed depending on the desired application.

So ist für Stahl bekannt, daß hohe Zähigkeit nur verbunden mit geringem Verschleißwiderstand z. B. bei Manganhartstahl und hoher Verschleißwiderstand nur verbunden mit geringer Zähigkeit, z. B. bei karbidhaltigem Sonderguß und mittlere Härte mit mittleren Verschleißwiderstand bei legiertem Stahlguß erreicht wird.Thus, it is known for steel that high toughness associated only with low wear resistance z. B. in manganese and high wear resistance only associated with low toughness, z. B. carbide-containing special casting and medium hardness with medium wear resistance in alloyed steel casting is achieved.

Um diesem Dilemma zu entgehen, werden in bekannter Weise starkem Verschleiß und hoher Beanspruchung unterliegende Bauteile aus einem zähen Material erstellt und durch Hartauftragsschweißen mit einer Panzerschicht versehen, die einen erhöhten Karbidanteil enthält, der unter Umständen durch stetiges Einstreuen von Metallkarbiden in das Schweißbad erreicht wird. Dieses Verfahren ist außerordentlich aufwendig und bringt nur begrenzten Erfolg, da die Panzerschichten nur in begrenzter Lagendicke aufgetragen werden können und zum Abplatzen neigen. Beim Auftragen in mehreren Lagen treten unkontrollierte Härterisse auf, die verstärkt zum Ausbröckeln der Panzerschicht führen können.In order to avoid this dilemma, components of a tough material subject to heavy wear and high stress are created in a known manner and provided with an armor layer by hardfacing which contains an increased amount of carbide which may be achieved by continuous leaching of metal carbides into the weld pool. This process is extremely complex and brings only limited success, since the armor layers can be applied only in limited layer thickness and tend to flake off. When applied in several layers occur uncontrolled hardening cracks, which can increasingly lead to crumbling of the armor layer.

Es ist weiterhin bekannt. Formlinge unter Einlagerung von Hartstoffkörnern z. B. aus Wolfram-, Titan-, Tantalkarbiden oder aus Hartmetallschrott herzustellen, wobei Hartstoffkörner mit einer relativ kalten Stahlschmelze umgössen werden, so daß sie nicht angeschmolzen sind, sondern nur durch die Kompression der Stahlmatrix bei der Erstarrung wegen ihres größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten gehalten werden. Bei starker Beanspruchung der Hartstoffkörner, die an der Oberfläche eines Werkstückes liegen, brechen diese deshalb relativ leicht aus.It is still known. Moldings under storage of hard material grains z. B. tungsten, titanium, tantalum carbides or hard metal scrap to produce, wherein hard grains are surrounded with a relatively cold molten steel, so that they are not melted, but are held only by the compression of the steel matrix during solidification because of their larger thermal expansion coefficient. For heavy loads of hard grains, which lie on the surface of a workpiece, they therefore break out relatively easily.

Ein weiteres Verfahren besteht darin, Hartstoffkörner mit einer Schmelze eine Temperatur hat, die so weit über der Schmelztemperatur der Hartstoffkörner liegt, daß diese weitgehend schmelzen, da die Abkühlzeiten dabei mehrere Minuten betragen. Bei diesem Verfahren sind zwei Varianten zu unterscheiden, die darin bestehen, daß entweder der Hartstoff mit Zusätzen z. B. Kobalt, die den Schmelzpunkt erniedrigen, legiert ist, oder mit einer sehr hohen Temperatur gearbeitet wird, bei der eine Zersetzung der Karbide auftritt, die zu einer Aufkohlung der Stahlmatrix führen. Im ersten Fall hat der Hartstoff geringere Festigkeit und im zweiten wird die Festigkeit der Matrix erheblich verringert. Außerdem geht ein großer Teil des Hartstoffes in Lösung und scheidet in Mischkristallen insbesondere auch als Kohlenstoff geringerer Festigkeit aus der Schmelze aus. Dies führt weiterhin zum Erstarrungsprozeß zu Lunker- und Rißbiidung, wodurch ein leichtes Ausbrechen der Hartstoffkörner bei Beanspruchung erfolgt.Another method is to hard granules with a melt has a Tempe r atur that is so far above the melting temperature of the hard grains that they melt to a large extent, since the cooling times are several minutes. In this method, two variants are distinguished, which consist in either the hard material with additives z. B. cobalt, which lower the melting point, is alloyed, or is operated at a very high temperature at which a decomposition of the carbides occurs, which lead to a carburization of the steel matrix. In the first case, the hard material has lower strength and in the second case, the strength of the matrix is significantly reduced. In addition, a large part of the hard material goes into solution and excretes in mixed crystals in particular as a lower carbon strength from the melt. This further leads to the solidification process to Lunker- and Rißbiidung, whereby a slight breaking out of the hard grains occurs under stress.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die kostengünstige Herstellung von Metallblöcken, -formteilen oder -profilteilen mit eingelagerten Hartstoffkörnern. .The aim of the invention is the cost-effective production of metal blocks, moldings or profile parts with embedded hard material grains. ,

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu offenbaren, mit dem Metallblöcke, -formteile oder -profilteile mit eingelagerten Hartstoffkömern relativ einfach großtechnisch hergestellt werden können, die sowohl hohe Zähigkeit als auch hohen Verschleißwiderstand aufweisen und bei denen Hartstoffkörner in der Metall-, vorzugsweise Stahlmatrix, gleichmäßig fest eingebunden sind und eine relativ geringe Menge Hartstoffmaterial aus den Hartstoffkörnern in die Matrix austritt und einkristallisiert, so daß eine Schwächung der Matrix durch Lunker und Zerfallprodukte des Hartstoffes, insbesondere durch Kohlenstoffausscheidungen nicht auftritt.It is the object of the invention to disclose a method and a device with which metal blocks, shaped parts or profile parts with incorporated hard material grains can be produced relatively easily on a large scale, which have both high toughness and high wear resistance and in which hard material grains in the metal , preferably steel matrix, are uniformly firmly integrated and a relatively small amount of hard material from the hard material grains exiting into the matrix and crystallized, so that a weakening of the matrix by voids and decay products of the hard material, in particular by carbon precipitations does not occur.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß Hartstoff in Form von Pulver, Granulat oder Kristallkörnern aus der oberen Heizzone in die Schmelze, die eine Temperatur unter der Schmelztemperatur des Hartstoffes hat, während des Abkühlens der Schmelze dosiert und über die Oberfläche der Schmelze verteilt eingebracht wird.The solution of the problem is that hard material in the form of powder, granules or crystal grains from the upper heating zone into the melt, which has a temperature below the melting temperature of the hard material, metered during the cooling of the melt and distributed over the surface of the melt is introduced ,

Eine besonders gute Einbindung der Hartstoffkörner in die Metallmatrix erfolgt dann, wenn sie in der Heizzone kurzzeitig oberflächlich über ihren Schmelzpunkt erhitzt werden.A particularly good integration of the hard material grains in the metal matrix takes place when they are briefly heated superficially in the heating zone above its melting point.

Bei einer relativ großen Höhe der Schmelze, z. B. in einer Kokillengießvorrichtung, mit 1 m Höhe wird die Transitzeit der Hartstoffkörner von z. B. 30 Sekunden von der Oberfläche der Schmelze bis zm Kokillenboden dadurch berücksichtigt, daß vor Beginn der Kühlung der Kokille um die Transitzeit früher mit dem Einstreuen der Hartstoffkörner begonnen wird und die gesamte Hartstoffmenge eingestreut wird, so daß im gesamten erstarrten Material gemäß des zeitlichen Verlaufs der Dosierung der Hartstoffkörner über die Höhe verteilt sich die Hartstoffkörner einlagern.At a relatively high level of melt, z. B. in a mold casting, with 1 m height, the transit time of the hard grains of z. B. 30 seconds from the surface of the melt to zm Kokillenboden thereby taken into account that before the cooling of the mold to the transit time is started earlier with the sprinkling of the hard grains and the entire amount of hard material is interspersed, so that throughout the solidified material according to the time course The metering of the hard material grains over the height distributes the hard material grains.

Erfindungsgemäß ist auch, daß die Heizzone aus einer Plasmastrahlheizung in einer Schutzgasatmosphäre, ζ. Β. aus Edelgas, besteht.According to the invention is also that the heating zone from a plasma jet heating in a protective gas atmosphere, ζ. Β. made of inert gas.

Eine besonders vorteilhafte Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Heizzone aus einer Schlackenschmelze besteht, die mittels elektrischer Widerstandsheizung im wesentlichen über die Schmelztemperatur der Hartstoffkörner erwärmt ist und deren Höhe so groß ist, daß die Hartstoffkörner nur oberflächlich schmelzen, und daß der abkühlenden Schmelze laufend jeweils Metallschmelze in dem Maße zugeführt wird, daß ihre Temperatur im wesentlichen unter der Schmelztemperatur der Hartstoffkörner ist.A particularly advantageous solution of the problem is that the heating zone consists of a slag melt, which is heated by electrical resistance heating substantially above the melting temperature of the hard grains and their height is so great that the hard grains melt only superficially, and that the cooling melt running each molten metal is supplied to the extent that its temperature is substantially below the melting temperature of the hard grains.

Erfindungsgemäß ist auch, daß die Höhe der Schlackeschmelze 1 bis 5 cm beträgt und die Schlacketemperatur durchschnittlich bei 17000C bis 2000°C liegt und die Zusammensetzung der zugeführten Schlacke z. B. aus 45% Silizium- und Titanoxid, 10% Kaizium- und Magnesiumoxid, 40% Aluminium- und Manganoxid und 5% Kalziumfluorid, oder aus 35% Siliziumoxid, 20% Magnesiumoxid, 25% Aluminiumoxid und 10% Kalziumfluorid u. a. besteht.According to the invention is also that the height of the slag melt is 1 to 5 cm and the slag temperature is an average of 1700 0 C to 2000 ° C and the composition of the slag z. B. from 45% silicon and titanium oxide, 10% calcium and magnesium oxide, 40% aluminum and manganese oxide and 5% calcium fluoride, or 35% silica, 20% magnesium oxide, 25% alumina and 10% calcium fluoride, inter alia.

Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß eine Stromzuführung zur elektrischen Widerstandsheizung einerseits über die Kokille und andererseits über mindestens eine innere, vorzugsweise wassergekühlte Elektrode pendelnd oder kreisend über den mittleren Bereich der Schlackeoberfläche und etwa %bis Y2 der Schlackenhöhe eintauchend geführt wird und daß die Hartstoffkörner vorzugsweise nahe der Elektrode vorzugsweise mit dieser pendelnd bzw. kreisend, zugeführt werden.Furthermore, according to the invention that a power supply to the electrical resistance heating on the one hand on the mold and on the other hand at least one inner, preferably water-cooled electrode immersed or circling over the central region of the slag surface and about% to Y 2 of the slag height is performed dipping and that the hard grains preferably close the electrode preferably with this oscillating or circling, are supplied.

Ebenso ist erfindungsgemäß, daß eine Stromzuführung zur elektrischen Widerstandsheizung einerseits über die Kokille und andererseits über mindestens eine Elektrode erfolgt, die aus einer Metallzusammensetzung besteht, die laufend in der Schlackeschmelze abschmilzt, und daß die Elektrode laufend der Schlackeschmelze in dem Maße zugeführt wird, daß sich mit der andererseits zugeführten Metallschmelze eine vorgegebene Zusammensetzung der Schmelze bzw. des erstarrten Materials ergibt, und daß die Stromzufuhr bzw. Schlacketemperatur vorzugsweise so gewählt wird, daß die Elektrode in etwa % bis Y2 der Schlackenhöhe eintauchend abschmilzt, und daß vorzugsweise die Elektrode pendelnd oder kreisend im mittleren Bereich der Schlackeoberfläche geführt wird und daß die Hartstoffkörner mit oder vorzugsweise nahe der Elektrode vorzugsweise mit dieser pendelnd bzw. kreisend, zugeführt werden.Likewise according to the invention that a power supply for electrical resistance heating on the one hand on the mold and on the other hand via at least one electrode consisting of a metal composition which melts continuously in the slag melt, and that the electrode is continuously fed to the slag melt to the extent that with the metal melt supplied on the other hand gives a predetermined composition of the melt or of the solidified material, and that the power supply or slag temperature is preferably selected so that the electrode melts in about % to Y 2 dipping the slag height, and that preferably the electrode commuting or is guided in a circle in the middle region of the slag surface and that the hard material grains with or preferably near the electrode preferably with this oscillating or circulating, respectively.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß die Elektrode aus einem Band, Rohr oder ähnlichem besteht, auf der in dem Zuschlagstoffe zur Schmelze und Hartstoffkörner, z. B. Wolframkarbid, gehalten sind, deren Schmelztemperatur unter der Schlacketemperatur aber über den Metallschmelztemperatur liegt.According to the invention further that the electrode consists of a band, tube or the like, on which in the aggregate to the melt and hard grains, z. B. tungsten carbide, are maintained, whose melting temperature is below the slag temperature but above the molten metal temperature.

Erfindungsgemäß ist auch, daß aus der Schmelze erstarrtes Material gemäß der Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelze aus der wassergekühlten Kühlzone abgezogen wird und aus einer Schmelzvorrichtung, im gleichen Maße wie der Abzug geschieht, dosiert einen Schmelzezufluß der Schmelze laufend zugeführt wird, so daß die Höhe der Schmelze etwa 2 bis 10 cm beträgt. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß, daß aus der Schmelzvorrichtung eine metallschmelze in einen vorzugsweise beheizten Schlackefangbehälter gegossen wird und von diesem vorzugsweise durch ein steuerbares Bodenventil dosiert durch einen Gießtrichter fließend der Schmelze in der Kokille zugeführt wird und vorzugsweise dabei zur Dosierung des Schmelzezuflusses die Höhe oder das Gewicht der Schmelze im Gießtrichter auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird und daß vorzugsweise die Abzugsgeschwindigkeit des Materials aus der unten offenen Kokille so gesteuert wird, daß eine vorgegebene Austrittstemperatur des Materials von z. B. 10000C herrscht, und daß abhängig von dieser Abzugsgeschwindigkeit die Dosierungen der Schmelzezufuhr und der Hartstoffzufuhr vorgenommen werden.According to the invention is that from the melt solidified material according to the solidification rate of the melt from the water-cooled cooling zone is withdrawn and from a melting device, to the same extent as the trigger, metered a Schmelzezufluß the melt is continuously supplied, so that the height of the melt is about 2 to 10 cm. Moreover, according to the invention that from the melting device, a molten metal is poured into a preferably heated slag trapping tank and from this preferably by a controllable bottom valve metered through a sprue flowing the melt in the mold is fed and preferably for metering the melt inflow the height or weight the melt in the casting funnel is controlled to a predetermined value and that preferably the withdrawal speed of the material from the bottom open mold is controlled so that a predetermined outlet temperature of the material of z. B. 1000 0 C prevails, and that the dosing of the melt supply and the hard material supply are made depending on this withdrawal speed.

Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß das Einstreuen der Hartstoffkörner homogen über den Querschnitt der Oberfläche erfolgt und über eine Gesamtzeit, die aus einer Vorlaufzeit, die der Transitzeit zum Durchlauf der gesamten Höhe der ungekühlten Schmelze entspricht, und der Abkühlzeit über die gesamte Höhe besteht, jeweils abschnittsweise mit vorzugsweise konstanter Menge pro Zeiteinheit so erfolgt, wie der jeweils zu dotierende Abschnitt in seiner Höhe und relativen Lage zur Gesamthöhe von unen nach oben vorgibt.Furthermore, according to the invention, the sprinkling of the hard material grains takes place homogeneously over the cross section of the surface and in each case over a total time, which consists of a lead time, which corresponds to the transit time for the passage of the entire height of the uncooled melt, and the cooling time over the entire height preferably with a constant amount per unit of time takes place, as the respective portion to be doped in its height and relative position to the total height of unen upwards.

Ebenso ist erfindungsgemäß, daß der Hartstoff in Form von Pulver, Granulat oder Kristallkörnern durch Siebsichtung oder vorzugsweise durch Wind- oder Flüssigkeitssichtung in Partien gleicher Körnung bzw. vorzugsweise gleicher Sinkgeschwindigkeit getrennt wird und jeweils einzelne Partien in einzelne Schmelzen unter Berücksichtigung der sich aus der jeweiligen Sinkgeschwindigkeit jeweils ergebenden Transitzeit eingestreut werden.Likewise, according to the invention, the hard material in the form of powder, granules or crystal grains is separated by sieving or preferably by wind or liquid in lots of the same grain size or preferably the same rate of descent and each individual lots into individual melts, taking into account from the respective rate of descent each resulting transit time are interspersed.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß das Einstreuen des Hartstoffes in die Schmelze unter Schutzgas oder Vakuum erfolgt. Die Hartstoffkörner verweilen nur etwa eine Sekunde in der heißen Schlackeschmelze und tauchen dann in die Metallschmelze ein. Es verbleibt nach Messungen an Metallblöcken beim Erstarren der die Hartstoffkörner umgebenden Schmelze eine Zone von wenigen Mikrometern Tiefe, in der Stahlanteile in die Hartstoffoberfläche eindringen und eutektisch erstarren. Das kurzzeitig verflüssigte Hartstoffmaterial bildet eine etwa 100 bis 300 Mikrometer tiefe Dendritzone; die Kristallstrukturen bilden sich untereutektisch wegen der schnellen Abkühlung aus. Darüber hinaus tritt eine geringe Diffusion von Hartstoffmaterial in der Dentritzone und geringfügig darüber hinaus in die Stahlmatrix auf.According to the invention further, that the sprinkling of the hard material in the melt takes place under protective gas or vacuum. The hard grains only stay for about one second in the hot slag melt and then dip into the molten metal. After measurements on metal blocks, the solidification of the melt surrounding the hard-material grains leaves a zone of a few micrometers in depth, in which steel components penetrate into the hard-material surface and solidify eutectically. The briefly liquefied hard material forms an approximately 100 to 300 micrometers deep dendrite zone; the crystal structures develop hypoeutectic because of the rapid cooling. Moreover, there is little diffusion of hard material in the dentritone zone and slightly beyond that in the steel matrix.

Die Höhe der Metallschmelze wird dabei vorteilhaft so gering gehalten, daß die Sinkzeit der Hartmetallkörner nur relativ kurz ist, so daß die Dotierungskonzentration entsprechend sehr genau beherrschbar ist. Da der Kokille laufend Schmelze zugeführt wird, tritt ein Konzentrationsgleichgewicht der Legierungsbestandteile und auch des aus den Hartstoffkörnern diffundierenden Materials in ihr auf, so daß eine Konzentrationszunahme und Steigerungsgefahr bei fortschreitendem Prozeß vermieden ist und in der Zusammensetzung ein homogenes Endprodukt entsteht. "The height of the molten metal is advantageously kept so low that the sinking time of the hard metal grains is only relatively short, so that the doping concentration can be controlled correspondingly very precisely. Since the mold is continuously supplied with melt, a concentration equilibrium of the alloying constituents and also of the material diffusing from the hard material grains occurs in it, so that an increase in concentration and danger of increase as the process progresses is avoided and a homogeneous final product is formed in the composition. "

Auf diese Weise können verschiedenartige Stähle für die Matrix verwandt werden, wie es den Verhältnissen der einzelnen Anwendungen entspricht. Das mit Hartstoff dotierte Material ist entsprechend dem verwandten Stahl relativ zäh, warmverformbar und schweißbar und zeigt abhängig von der Dotierung große Härte und Abriebfestigkeit. Somit ist er nur schwer bearbeitbar. Zum Beispiel weist Metall, das mit einer Matrix aus mit Chrom hochlegiertem Stahl und mit Wolframkarbideinlagerungen besteht, höhere Abriebfestigkeit als Sinterhartmetall S2 oder HSS-Schweißstahl auf. Lunkerfreie Schweißungeri sind sowohl unter Schutzgas als mit Widerstandsstumpfschweißung ohne weiteres ausführbar.In this way, different steels can be used for the matrix, as is appropriate for the ratios of the individual applications. The material doped with hard material is relatively tough, heat-deformable and weldable according to the related steel and shows high hardness and abrasion resistance depending on the doping. Thus, it is difficult to edit. For example, metal having a matrix of chromium high alloy steel and tungsten carbide deposits has higher abrasion resistance than cemented carbide S2 or HSS weld steel. Lunkerfreie Schweißungeri are readily executable under inert gas as well as with resistance butt welding.

So können vorteilhaft die dem Abtrieb unterliegenden Teile eines Werkstückes z. B. die Meißelspitze, die Pflugschneide, die Baggerzahnschneide usw. aus dem dotierten Material hergestellt werden, an das die Schäfte bzw. Halterungen die eventuell zu bearbeiten sind, angeschweißt werden.Thus, advantageously, the output underlying parts of a workpiece z. As the chisel tip, the plow cutting, the excavator tooth cutting, etc. are made of the doped material to which the shafts or brackets that may be to be processed, are welded.

Das Verfahren, bei dem ständig der Erstarrungsgeschwindigkeit gemäß neue Schmelze der Kokille zugeführt wird, kann vorteilhaft in einer Stranggußkokille durchgeführt werden, so daß nicht nur Blöcke oder Formlinge, sondern Profilmaterial beliebiger Länge hergestellt werden können. Dieses Stranggußverfahren eignet sieh besonders dazu, über den Querschnitt gezielt Dotierungs-Zonen ' herzustellen und, z. B. nur an den später einer Verschleißbeanspruchung ausgesetzten, Außenzone, Hartstoffkörner einzustreuen, was wegen der geringen Schmelzhöhe zu einer relativ exakten Verteilung der Hartstoff körner im Endprodukt führt. Die nicht dotierte Zone, z. B. der Innenbereich, kann dann spanabhebend bearbeitet werden, und die Zugfestigkeit ist durch die ungestörte Matrix im Innenbereich erhöht.The method in which the speed of solidification according to the new melt is constantly supplied to the mold, can advantageously be carried out in a continuous casting mold, so that not only blocks or moldings, but profile material of any length can be produced. This continuous casting process is particularly suitable for making targeted doping zones over the cross section and, e.g. B. scattered only at the later exposed to wear, outer zone, hard grains, which leads due to the low melt height to a relatively accurate distribution of the hard material grains in the final product. The undoped zone, z. As the interior, can then be machined, and the tensile strength is increased by the undisturbed matrix in the interior.

Es ist ein weiterer Vorteil des Verfahrens, daß es auch für NE-Metalle, zum Beispiel Leichtmetallegierungen verwendbar ist. Dadurch entstehen ganz neuartige Möglichkeiten der Konstruktion von verschleißfesten Panzerungen, Flugzeug- oder Raketenanteilen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wassergekühlter Kokillengießvorrichtung, z. B. Tütenoder Tauchgießvorrichtung besteht, mit einer Kokille, über der eine Einstreuvorrichtung angeordnet ist, mit der mengen- und zeitmäßig steuerbar die Hartstoffkörner der Oberfläche der Schmelze in der Kokille zuführbar sind.It is a further advantage of the process that it can also be used for non-ferrous metals, for example light metal alloys. This creates completely new possibilities for the construction of wear-resistant armor, aircraft or missile components. The device according to the invention is characterized in that it consists of water-cooled Kokillengießvorrichtung, z. B. bag or Tauchgießvorrichtung, with a mold over which a bedding device is arranged, with the quantity and time controllable the hard grains of the surface of the melt in the mold can be fed.

Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen oberhalb der Schmelze einen Raum zur Aufnahme der Schlackenschmele von mindestens der Höhe der Schlackenhöhe hat und dieser Raum vorzugsweise sich als Trichteransatz erweitert und vorzugsweise mit einem nicht von Kühlwasser durchflossenen Randaufsatz, vorzugsweise aus Stahl, seitlich abgeschlossen ist und die Kokille im übrigen aus einem wassergekühlten Kupfermantel besteht und daß die Höhe der Schlackenschmelze so gewählt ist, daß in Verbindung mit der Pendel- oder Kreisbewegungsamplitude der Hartstoffkörnerzufuhr ein vorgegebenes horizontales Hartstoffdotierungsprofil im Material entsteht.The device according to the invention is further characterized in that the molds above the melt has a space for receiving Schlackenschmele of at least the height of the slag height and this space preferably widens as a funnel approach and preferably with a non-flow of cooling water edge attachment, preferably made of steel, laterally is completed and the mold, moreover, consists of a water-cooled copper jacket and that the height of the slag melt is selected so that in connection with the pendulum or circular motion amplitude of Hartstoffkörnerzufuhr a predetermined horizontal Hartstoffdotierungsprofil arises in the material.

Sie ist erfindungsgemäß weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Schlackeoberfläche die Mündung einer Schmelzzuflußdosjervorrichtung, einer Schlackedosiervorrichtung und mindestens eine Halterung und ggf. Zufuhr- und " Pendelvorrichtung der Elektrode und ggf. eine Hartstoffdosiervorrichtung und unterhalb der Kokille ggf. eine Abzugsvorrichtung angeordnet ist.It is according to the invention further characterized in that above the slag surface, the mouth of a Schmelzzuflußdosjervorrichtung, Schlackedosiervorrichtung and at least one holder and possibly supply and "pendulum device of the electrode and optionally a Hartstoffdosiervorrichtung and below the mold, if necessary, a trigger device is arranged.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß die Schmelzezuflußdosiervorrichtung aus einem vorzugsweise heizbaren Schlackenfangbehälter mit einem steuerbaren Bodenventil, unter dessen Auslauf ein Gießtrichter angeordnet ist, dessen Auslauf die Mündung ist und an dem ein Gewichtsmelder angeordnet ist, dessen Ausgangssignal in einem Regler in einer Steuervorrichtung mit einem Signal verglichen wird, das der Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelze bzw. der Abzugsgeschwindigkeit des Materials entspricht, und dessen Ausgangssignal das Bodenventil steuert, besteht.According to the invention further, that the Schmelzezuflußdosiervorrichtung of a preferably heatable slag collecting container with a controllable bottom valve, under the outlet of a sprue is arranged, the outlet is the mouth and on which a weight detector is arranged, compared the output signal in a controller in a control device with a signal is, which corresponds to the solidification rate of the melt or the withdrawal speed of the material, and whose output signal controls the bottom valve exists.

Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß die Steuervorrichtung eingangsseitig mit dem Gewichtsmelder, mit je einem Temperaturmelder im Randaufsatz, in der Kokilleninnenwand bzw. an dem Austritt des Materials aus der Kokille, mit Rückmeldern der Ventilsteuervorrichtung, der Zufuhr- und Pendelvorrichtung, der Schlackendosiervorrichtung, der Hartstoffdosiervorrichtung, eines Generators, der den Elektrodenstrom liefert und steuert, und der Abzugsvorrichtung verbunden ist und ausgangsseitig Steuersignalleitungen zur Steuerung der entsprechenden Antriebe bzw. des Stromes oder der Spannung des Generators geführt sind und daß eine Uhr auf die Steuervorrichtung gemäß dem Verfahren einwirkt, daß sie einem in ihr enthaltenen Programm und über die Eingabevorrichtung vorgegebenen Daten entsprechend dem Verfahrensablauf steuert und anforderungsgemäß Betriebsund Störungsmeldungen auf einer Ausgabevorrichtung angezeigt und/oder meldet, wobei das Signal des Temperaturmelders im Randaufsatz zur Regelung der Schlackenschmelzehöhe über die Steuerung der Schlackedosiervorrichtung und zur Steuerung des Generatorstromes bzw. der -spannung dient und das Signal des Temperaturmelders in der Kokillenwand zur Regelung der Höhe der Schmelze über die Vorgabe zur Dosierung des Schmelzmaterialzuflusses und der Hartstoffzufuhr dient und wobei vorzugsweise diese Regelungen gemäß ermittelter Zeitkonstanten der Regelkreise kompensiert betrieben werden.Furthermore, according to the invention that the control device on the input side with the weight detector, each with a temperature detector in the edge attachment, in the mold inner wall or at the outlet of the material from the mold, with feedback of the valve control device, the supply and shuttle device, the Schlackendosiervorrichtung, the Hartstoffdosiervorrichtung, a generator which supplies and controls the electrode current, and the trigger device is connected and the output side control signal lines for controlling the corresponding drives or the current or the voltage of the generator are guided and that a clock acts on the control device according to the method that they a in their contained program and the input device predetermined data according to the procedure controls and displays according to the operation and fault messages on an output device and / or reports, the signal of the temperature detector in the edge attachment to R Regulation of the slag melt level on the control of Schlackedosiervorrichtung and for controlling the generator current or the voltage is used and the signal of the temperature detector in the mold wall for regulating the height of the melt on the specification for metering the Schmelzmaterialzuflusses and the hard material supply and preferably wherein these regulations determined time constants of the control circuits are operated compensated.

Erfindungsgemäß ist ebenso, daß die Steuervorrichtung die Hartstoffdosiervorrichtung abhängig vom Ablauf vorgegebener Zeitintervalle und jeweils erfolgten Vorschub der Abzugsvorrichtung an der relativen Mengendosierung unterschiedlich im Verhältnis zu dem jeweiligen Schmelzezufluß steuert und daß sie die Amplitude, Lage und den zeitlichen Bewegungsablauf der Pendelbewegung steuert, so daß in Erstarrungsrichtung bzw. im Querschnitt des Formlings oder Profilmaterials Zonen unterschiedlicher Hartstoffkonzentration, vorzugsweise an Arbeitsflächen erhöht, entstehen.According to the invention is also that the control device controls the Hartstoffdosiervorrichtung depending on the expiry of predetermined time intervals and each feed of the triggering device to the relative quantity dosage differently in relation to the respective Schmelzezufluß and that it controls the amplitude, position and the temporal movement of the pendulum motion, so that in Solidification direction or in cross section of the molding or profile material zones of different hard material concentration, preferably increased to work surfaces arise.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß die Einstreuvorrichtung und die Kokillen durch einen Mantel vakuumdicht verbunden sind und der dadurch gebildete Innenraum mit einer Schutzgas- oder Vakuumanlage verbunden ist und der Innenraum die Heizzone bildet, in der vorzugsweise eine Plasmaheizung angeordnet ist.According to the invention further, that the bedding device and the molds are connected by a vacuum-tight jacket and the interior formed thereby is connected to a protective gas or vacuum system and the interior forms the heating zone in which a plasma heating is preferably arranged.

Das erfindungsgemäße Erzeugnis ist dadurch gekennzeichnet, daß es Hartstoffkörner z. B. Wolframkarbid oder Hartmetall enthält, die von einer wenige Mikrometer tiefen Diffusionszone von Hartmetallmaterial eingeschlossen sind, um die eine etwa 100 bis 300 Mikrometer tiefe Dendritzone mit relativ geringem Volumenanteil von Hartmetallmaterial in Form von Ästen liegt, über die hinaus sich eine etwa 20 bis 50 Mikrometer tiefe Diffusionszone der Hartstoffe erstreckt, und daß der Raum zwischen der Dendritzone, die Diffusionszonen und den Raum außen um diese herum dicht mit Matrixmaterial, vorzugsweise einer Stahllegierung gefüllt ist. Es ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Hartstoffanteile zwischen 8 und 25 Gew.-°/o des Matrixmaterials betragen. Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß der Hartstoffanteil in den Zonen, die den Außenflächen oder den Arbeitsflächen von Formungen, z. B. Werkstückschneiden, benachbart sind, wesentlich über dem Durchschnitt im Gesamtvolumen liegt. Ebenso ist erfindungsgemäß, daß er/es zur Verwendung für rollende oder schlagende Verschleißbeanspruchung Hartstoffe mit einer Körnung von weniger als 0,8 mm enthält und zur Verwendung für Reib- und Schneidbeanspruchung einer Körnung größer als 0,8 mm bis mehrere mm enthält.The product according to the invention is characterized in that it contains hard material grains z. Tungsten carbide or cemented carbide enclosed by a few micron deep diffusion zone of cemented carbide material about which there is about 100 to 300 microns deep dendrite zone with relatively small volume fraction of cemented carbide material in the form of branches beyond which about 20 to 50 Micrometer deep diffusion zone of the hard materials extends, and that the space between the dendrite zone, the diffusion zones and the space outside around them tightly filled with matrix material, preferably a steel alloy. It is further characterized in that the amounts of hard material are between 8 and 25% by weight of the matrix material. Furthermore, according to the invention, that the proportion of hard material in the zones, the outer surfaces or the working surfaces of formations, for. B. workpiece cutting, adjacent, is significantly above the average in the total volume. It is also according to the invention that it contains for use for rolling or beating wear stress hard materials with a grain size of less than 0.8 mm and for use for friction and cutting stress of a grain size greater than 0.8 mm to several mm.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus, daß das Matrixmaterial aus niedrig legiertem Stahl mit 0,8 bis 1,8% Mangan und etwa 1 % Silizium oder aus martensitischen Stahl oder aus austenitischem Stahl, z. B. mit u. a. 18% Cr, 8% Ni, oder 19% Cr, 9% Ni, und Mo oder 18% Cr, 8% Ni, 6% Mn oder aus Manganhartstahl mit u. a. 1,2% C, 12 bis 17% Min oder aus einer Legierung aus etwa 1 % C, 1,8% Si, 17% Mn, 17% Cr, 3,5% W u. a. oder auch hochnickelhaltigem Werkstoff besteht.According to the invention, moreover, that the matrix material of low alloy steel with 0.8 to 1.8% manganese and about 1% silicon or martensitic steel or austenitic steel, z. B. with u. a. 18% Cr, 8% Ni, or 19% Cr, 9% Ni, and Mo or 18% Cr, 8% Ni, 6% Mn or manganese hard steel with u. a. 1.2% C, 12 to 17% Min or an alloy of about 1% C, 1.8% Si, 17% Mn, 17% Cr, 3.5% W u. a. or also hochnickelhaltigem material.

Ebenso ist erfindungsgemäß, daß das Matrixmaterial ein Nichteisen-Metall oder eine NE-Metallegierung vorzugsweise AIMg3, AIMg5, AISi5, AIMgZnI ist und die Hartstoffkörner aus Metallkarbid oder -oxid, z. B. Korund bestehen. Diese ganz neuartige Familie von Werkstoffen dient somit nicht nur der Verbesserung der Standfestigkeit bestehender verschleißbeanspruchter Maschinenteile und Werkzeuge oder der Verbilligung ihrer Herstellung; sondern es ergeben sich völlig neue Konstruktionsmöglichkeiten für Baugruppen, bei denen die geforderten unterschiedlichen Eigenschaften bisher durch zusammengesetzte Bauteile, zum Beispiele: Hartmetalleinsatz im Bohrer oder Schneidstahl, verwirklicht wurden. Besonders vorteilhaft ist auch der Einsatz des neuen Materials in Bauteilen, die dem Verschleiß unterliegen und eine möglichst hohe Haftreibung bieten sollen, zum Beispiel in Radkränzen von Schienenfahrzeugen, da die Hartstoffkörner, die geringfügig aus der Oberfläche heraustreten, zu einer Erhöhung der Rauhigkeit und damit der Haftreibung führen. Dieser Effekt kann durch geeignete Auswahl des Hartstoffes und dessen Korngröße und Korngestalt den jeweiligen Anwendungsbedingungen angepaßt werden. Die vorteilhafte Eigenschaftenkombination eines mit Wolframkarbid dotierten Stahls seien hier nochmals zusammengestellt:It is also according to the invention that the matrix material is a non-ferrous metal or a non-ferrous metal alloy preferably AIMg3, AIMg5, AISi5, AIMgZnI and the hard material grains of metal carbide or oxide, for. B. corundum exist. This completely novel family of materials thus serves not only to improve the stability of existing wear-stressed machine parts and tools or to cheapen their production; but there are completely new design possibilities for assemblies in which the required different properties have been realized by composite components, for example: carbide insert in the drill or cutting steel. Particularly advantageous is the use of the new material in components that are subject to wear and should provide the highest possible static friction, for example in wheel rims of rail vehicles, since the hard grains, which slightly emerge from the surface, to an increase in roughness and thus the Stiction lead. This effect can be adapted to the respective conditions of use by suitably selecting the hard material and its grain size and grain shape. The advantageous combination of properties of a tungsten carbide-doped steel are summarized here again:

- hochverschleiß-, abrieb- und schlagfest,- highly wear, abrasion and impact resistant,

- biege- und verformungsfähig,- bendable and deformable,

- riß- und bruchfest,- crack and break resistant,

- elektrisch schweißbar ohne Rißgefahr und ohne Vorwärmung,- electrically weldable without risk of cracking and without preheating,

- härtbar und vergütbar.- curable and heatable.

Für die Durchführung des Verfahrens ist jeweils ein solcher Hartstoff auszuwählen, der sich bei der Temperatur der Metallschmelze nicht löst. Weiterhin ist es erforderlich, daß er eine höhere Dichte als die Schmelze hat, damit er nach unten sinkt.For the implementation of the method, in each case one such hard material should be selected which does not dissolve at the temperature of the molten metal. Furthermore, it is required to have a higher density than the melt to sink down.

Die Hartstoffkörner können aus Naturstoffen oder durch Schmelzen oder Sintern und evtl. erforderliches Zerkleinern gewonnen werden. In vielen Fällen ist es auch möglich, zerkleinerten nartmetallschrott einzusetzen.The hard material grains can be obtained from natural materials or by melting or sintering and possibly required comminution. In many cases it is also possible to use crushed nartmetallschrott.

Um eine möglichst definierte Hartstoffkornverteilung und somit homogene Materialeigenschaften des Endproduktes zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Hartstoffkörner nach Korngröße zu sichten. Dies kann durch Siebung in engen Stufen oder besser durch Wind- oder Flüssigkeitssichtung geschehen.In order to achieve a hard material grain distribution as defined as possible and thus homogeneous material properties of the end product, it is expedient to sift the grains of hard material to grain size. This can be done by screening in narrow steps or better by wind or liquid.

Statt einer abschnittsweisen homogenen Verteilung von Hartstoffkörnern im Endprodukt können bei variabler Dosierung der Hartstoffzufuhr auch bestimmte Dotierungsprofile erzeugt werden, wodurch sich z. B. ein graduierter stetiger Übergang der Zonen örrtiKtInstead of a section-wise homogeneous distribution of hard grains in the final product, certain doping profiles can also be generated with variable metering of the supply of hard material, whereby z. For example, a graduated continuous transition of the zones is allowed

Mit dem gleichen Verfahren des Einstreuens von Körnern, Pulver oder Kristallen in eine erstarrende Schmelze ist es auch vorteilhaft möglich, andere Eigenschaften, z. B. schlechte Schweiß- und Schneidbarkeit, z. B. für Panzer- und Schutzplatten dem Material zu verleihen. Als Beispiel sei die Dotierung von Leichtmetallegierungen mit Siliziumoxid genannt.With the same method of sprinkling grains, powders or crystals in a solidifying melt, it is also advantageously possible other properties, such. B. poor welding and cuttability, z. B. for armored and protective plates to give the material. An example is the doping of light metal alloys with silicon oxide.

Mehrere Füllstoffe zur Erzeugung verschiedener Eigenschaften^: B. Wolframkarbid für die Verschleißfestigkeit und Siliziumoxid für die Feuerfestigkeit werden vorteilhaft einer Schmelze mit entsprechend zeitlich abgestimmter Dosierung zugefügt. Damit sind noch weitergehende, völlig neuartige Eigenschaftkombination von Materialien erreichbar. Die Auswahl der Legierung und der jeweils geeigneten Füllstoffe und Füllstoffkonzentrationen ist vom Fachmann ohne Schwierigkeiten, evtl. unter Durchführung kleiner Versuchsreihen, zu treffen.Several fillers to produce different properties: B. Tungsten carbide for wear resistance and silica for refractoriness are advantageously added to a melt with appropriately timed dosing. Thus even more advanced, completely new property combination of materials can be achieved. The selection of the alloy and the respectively suitable fillers and filler concentrations is to be made by the skilled person without difficulty, possibly by carrying out small series of experiments.

Die Kokille kann in bekannter Weise einen der weiteren Verarbeitung der Verwendung angepaßten Querschnitt besitzen. Auch kann durch Einfügung eines Kerns ein Hohlkörper erzeugt werden, der in gleicher Weise wie die äußere Form vom Kühlwasser durchflossen wird.The mold may have in a known manner adapted for further processing of the use cross-section. Also, by inserting a core, a hollow body can be produced, which is traversed by the cooling water in the same way as the outer mold.

Legierungen und Mischungsverhältnisse mit Hartstoffen: Was die Legierungsvariationen und Mischungsverhältnisse mit Hartstoffen anbelangt, so ist eine bevorzugte Auswahl im folgenden dargestellt. Hierbei wurden die Forderungen gemäß der Industrieanwendungen unter Berücksichtigung der verschiedenen Arten des Verschleißes zugrunde gelegt. Daraus ergaben sich bestimmte Verschleißgruppen.Alloys and mixing ratios with hard materials: As for the alloy variations and mixing ratios with hard materials, a preferred selection is shown below. Here, the requirements according to the industrial applications were taken into account taking into account the different types of wear. This resulted in certain wear groups.

a) Unlegierte oder niedriglegierte Stähle mit eingelagerten Hartstoffen: Die Legierung ist durch einen Mangangehalt von 0,8-1,8% und einen Siliziumgehalt von etwa 1 % gekennzeichnet. Abgesehen von den mechanisch-technologischen Gütewerten, die hierbei vom Siliziumgehalt maßgebend bestimmt werden, beeinflußt der höhere Siliziumgehalt auch den Schmelzvorgang in der Kokille. Ohne ausreichenden Siliziumgehalt findet keine genügende Beruhigung im Schmelzprozeß statt, wenn das Schmelzematerial durch Elektrodenabschmelzung der Schmelze zugeführt wird. Man kann diesen entweder durch Siliziumzugabe in die flüssige hocherhitzte Schlacke stabilisieren oder vorteilhaft eine höhere silizierte Elektrode verwenden. Zu diesem Matrixmaterial werden Hartstoffanteile zwischen 80 und 250 gr pro kg Stahl gegeben. Niedrigere Mengen als 80 gr bringen einen unterproportionalen Nutzeffekt im Verschleißverhalten; über 250 gr Anteile an Hartstoffen erhöhen die Bruchgefahr bei Biegebeanspruchung. Hierbei wirkt sich auch die Körnung der Hartstoffe aus. Im entscheidenden Maße wird die Korngröße der Hartstoffe jedoch von der Art der Beanspruchung bestimmt. Grundsätzlich gilt, daß eine feinere Körnung bis 0,8 mm Durchmesser oder Kantenlänge gegen rollenden, schlagenden und reibenden Verschleiß besser ist. Gegen starken Reib- und Schneidverschleißäwie beispielsweise für Bohrköpfe, hat sich eine größere Körnung viel besser bewährt, c) Martensitische Legierungen:a) Unalloyed or low-alloy steels with incorporated hard materials: The alloy is characterized by a manganese content of 0.8 to 1.8% and a silicon content of approximately 1%. Apart from the mechanical-technological quality values, which are decisively determined by the silicon content, the higher silicon content also influences the melting process in the mold. Without sufficient silicon content, there is no sufficient settling in the melting process when the melt material is fed to the melt by electrode ablation. It can be stabilized either by silicon addition in the liquid highly heated slag or advantageously use a higher siliconized electrode. Hard material shares between 80 and 250 gr per kg steel are added to this matrix material. Lower amounts than 80 gr bring a disproportionate efficiency in the wear behavior; over 250 gr proportions of hard materials increase the risk of breakage under bending stress. This also affects the grain of the hard materials. To a decisive extent, however, the grain size of the hard materials is determined by the type of stress. Basically, a finer grain size to 0.8 mm diameter or edge length against rolling, beating and rubbing wear is better. Against strong frictional and cutting wear, such as for drill heads, a larger grain size has proven much better, c) Martensitic alloys:

Hierunter fallen vorwiegend Stähle, die stark mineralischen Reib- und Schmirgelverschleiß ausgesetzt sind. Sie werden durch Hartstoffeinlagerung in ihrem Verschleißverhalten darüber hinaus noch wesentlich verbesssert. Die Legierungsgruppe ist beispielhaft nach steigender Materialhärte Rc (Rockwell) in Tabelle 1 aufgestellt.These include mainly steels that are exposed to heavy mineral abrasion and emery abrasion. In addition, they are significantly improved in their wear behavior by the incorporation of hard material. The alloy group is set up by way of example according to increasing material hardness Rc (Rockwell) in Table 1.

c) Austenitische Stähle:c) Austenitic steels:

Hierunter fallen die rost- und säurebeständigen Chrom-Nickel-Stähle. Zum Beispiel 18% Cr, 8% Ni oder 19% Cr, 9% Ni und Mo oder die beim Schweißen viel verwendete Legierung 18% Cr, 8% Ni, 6% Mn. (Werkstoff-Nr. 1.4370). Diese Legierungen werden bekanntlich bei drohendem Korossionsverschleiß eingesetzt. Sie bieten jedoch unter keinen Umständen einen Schutz gegen mechanischen, besonders mineralischen Abriebverschleiß. Durch Zulegieren von Hartstoffen nach der Erfindung werden bisher nicht beherrschbare Anwendungsgebiete erschlossen.These include the rust- and acid-resistant chromium-nickel steels. For example, 18% Cr, 8% Ni or 19% Cr, 9% Ni and Mo, or the alloy much used in welding 18% Cr, 8% Ni, 6% Mn. (Material No. 1.4370). These alloys are known to be used in imminent corrosive wear. However, they under no circumstances provide protection against mechanical, especially mineral abrasion wear. By Zulegieren of hard materials according to the invention previously unmanageable applications are developed.

Unter den austenitischen Legerierungen müssen auch die sogenannten Mangan-Hartstähle genannt werden. Sie sind im wesentlichen durch einen Kohlenstoffgehalt von 1,2 % und einem Mangangehalt von 12 bis 17 % gekennzeichnet. In ihrem spezifischen Verhalten erfüllen sie Anforderungen gegen Schlag, Stoß und Druck. Nur bedingt sind sie gegen mineralischen Reibverschlerß geeignet. Auch für diese Stahlgruppe werden durch Zulegieren von Hartstoffen neuen Einsatzgebiete erschlossen. Eine neue Speziallegierung besonderer Art, die stärkstem Schlag und Abrieb widersteht, hat folgende Zusammensetzung: C = 1,0%, Si = 1,8%, Mn = 17%, Cr= 17%, W = 3,5%. (Hierbei handelt es sich um Mittelwerte). Diese Legierung wird erfindungsgemäß mit Hartstoffen angereichert und damit in ihren Verschleißverhaltetvgegen Abrieb wesentlich verbessert, so daß für viele, extreme Anforderungen stellende Anwendungen, hiermit ein ganz neuer Werkstoff zur Verfügung steht.Among the austenitic alloys, the so-called manganese hard steels must also be mentioned. They are essentially characterized by a carbon content of 1.2% and a manganese content of 12 to 17%. In their specific behavior, they meet requirements against shock, shock and pressure. Only conditionally they are suitable against mineral Reibverschlerß. Also for this steel group new applications are opened up by alloying of hard materials. A new special alloy that resists the most severe impact and abrasion has the following composition: C = 1.0%, Si = 1.8%, Mn = 17%, Cr = 17%, W = 3.5%. (These are averages). This alloy is enriched according to the invention with hard materials and thus significantly improved in their Verschleißverhaltetv against abrasion, so that for many, extreme requirements stellende applications, hereby a completely new material is available.

d) Legierungen auf Nickelbasis:d) Nickel-based alloys:

Höchnickelhaltige Werkstoffe sind für schlagenden und reibenden Verschleiß ungeeignet. Durch Zusätze von Hartstoffen nach der^Erfindung werden Nickel, Inconol, Hastelloy B und Hastelloy C für höchste Abriebbeanspruchung einsetzbar. Neben dem hervorragenden Korrosionsverhalten dieser Werkstoffe — auch in höheren Temperaturbereichen — ergeben sich mit Hartstoffeinlagen vollkommen neuen Einsatzbereiche, da bei dem Einbindeprozeß keine korrosionsfördernde Ausscheidungen aus der Schmelze in das Gefüge eingebracht werden.Hoechickel-containing materials are unsuitable for beating and abrasive wear. By adding hard materials according to the invention nickel, Inconol, Hastelloy B and Hastelloy C can be used for the highest abrasion stress. In addition to the excellent corrosion behavior of these materials - even in higher temperature ranges - there are completely new areas of application with hard material inserts, since during the incorporation process no corrosion-promoting precipitations from the melt are introduced into the microstructure.

Die kontinuierliche Arbeitsweise der Gießvorrichtung hat den Vorteil, daß eine rasche, gerichtete Erstarrung des Matrixmaterials erfolgt und demzufolge ein feinkörniges, seigerungsarmes dichtes Gußstück guter Verformbarkeit entsteht. Dieser Vorteil wird noch verstärkt und für andere als die bekannten Legierungen, zum Beispiel hochchromhaltige Legerierungen, durch die Schlackenbeheizung erschlossen.The continuous operation of the casting apparatus has the advantage that a rapid, directional solidification of the matrix material takes place and consequently a fine-grained, low-segregation dense casting good formability is formed. This advantage is further enhanced and developed for other than the known alloys, for example high-chromium alloys, by the slag heating.

Die elektrische Beheizung der Schlackenschmelze bewirkt eine intensive Umwälzbewegung in der Schlacke wie auch in der Metallschmelze. Durch die negative Widerstandscharakteristik der Schlacke als auch durch das Magnetfeld des Stromflusses tritt eine ständige Verlagerung des Strompfades und damit des Bereiches höchster Temperatur auf. Diese Verhältnisse werden durch eine Pendel- oder Kreisbewegung der Elektrode vorteilhaft verstärkt.The electric heating of the slag melt causes an intensive circulation movement in the slag as well as in the molten metal. Due to the negative resistance characteristic of the slag as well as the magnetic field of the current flow occurs a constant shift of the current path and thus the range of highest temperature. These conditions are advantageously enhanced by a pendulum or circular movement of the electrode.

Die ständige Umwälzbewegung der Metallschmelze bewirkt eine feinkörnige Kristallisation. Dieser Effekt wird dadurch gesteigert, daß die Schlackeschmelze heißer als die Metallschmelze ist, so daß das Material der Metallschmelze zwischen der heißeren Grenzfläche zur Schlackeschmelze und kälteren Erstarrungszone ständig umgelagert wird und etwa vorzeitig ausgeseigerter Kristalle erneut in Lösung gehen. Außerdem wird die Entgasung in der heißeren Zone gefördert.The constant circulation movement of the molten metal causes a fine-grained crystallization. This effect is enhanced by the fact that the slag melt is hotter than the molten metal, so that the material of the molten metal is constantly rearranged between the hotter interface to the slag melt and colder solidification zone and again go into solution about prematurely ausgeeseigerter crystals. In addition, the degassing is promoted in the hotter zone.

Bei dem Verfahren scheidet sich außerdem vorteilhaft eine dünne Zone der Schlacke an der Kokillenwand ab, die im rotglühenden Zustand als Schmiermittel beim Abziehen des erstarrten Materials wirkt, so daß keine kohlenstoffhaltigen Öle als Schmiermittel dort einzuspritzen sind, wodurch eine unerwünschte Legerierung mit Kohlenstoff oder Gasaufnahme durch die Schmelze vermieden wird und die Einspritzvorrichtung entfälltIn the method also advantageously separates a thin zone of the slag on the mold wall, which acts in the red glowing state as a lubricant in removing the solidified material, so that no carbonaceous oils are injected as a lubricant there, creating an undesirable alloying with carbon or gas absorption by the melt is avoided and the injection device is eliminated

Es ist eine weitere vorteilhafte Verfahfensvariante, daß niedrigschmelzende Legierungsbestandteile geschmolzen mit einer It is a further advantageous variant of the method that low-melting alloy components melted with a

Temperatur etwas über ihrer Schmelztemperatur zugeführt werden und hochschmelzende Anteile über die heißere Schlackeschmelze zugeführt werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, diese als Elektrodenmaterial zu benutzen oder diese in eine abschmelzende Elektrode einzubetten. Das in der Schlackeschmelze verflüssigte Material kristallisiert beim Übergang in die Metallschmelze feinkörnig aus, und diese zur Erstarrungszone absinkenden Kristalle führen zur weiteren Bildung von Mischkristallen in enger Einbindung dort.Temperature are supplied slightly above their melting temperature and high-melting portions are supplied via the hotter slag melt, and it is particularly advantageous to use these as electrode material or to embed them in a consumable electrode. The material liquefied in the slag melt crystallizes fine-grained during the transition into the molten metal, and these crystals sinking to the solidification zone lead to the further formation of mixed crystals in close integration there.

Für die Zuführung der Metallschmelze ist eine Vorrichtung offenbart, die eine exakte Dosierung des Zustromes erlaubt und die Einbringung von Verunreinigungen und Gasen weitgehend vorteilhaft vermeidet.For the supply of molten metal, a device is disclosed which allows an exact metering of the influx and largely avoids the introduction of impurities and gases.

Für die Steuerung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind Temperaturmelder im Bereich der Kokille angeordnet und Rückmelder der Antriebe vorgesehen, so daß eine rückgekoppelte Regelung nach eingegebenen Kriterien durch eine Steuervorrichtung vorgenommen wird.For the control of the device for carrying out the method, temperature detectors are arranged in the region of the mold and provided feedback of the drives, so that a feedback control is performed according to criteria entered by a control device.

Ausführungsbeispie! Λ Ausführungsbeispie! Λ

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail below in several embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1: eine Tauchgießvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im vertikalen Schnitt;1 shows a Tauchgießvorrichtung for performing the method in vertical section;

Fig. 2Fig. 2

bis 4: dotierte Blöcke im Schnitt und dazu die Zeitdiagramme der Abkühlung und Einstreuung;to 4: doped blocks in section and in addition the time diagrams of the cooling and scattering;

Fig. 5: eine Stranggußvorrichtung im vertikalen Schnitt, teilweise schematisch;5 shows a continuous casting apparatus in vertical section, partly schematically;

Fig. 6: ein Schliffbild einer eingelagerten Hartstoffkorngrenze vergrößert undFig. 6: a microsection of a stored hard material grain boundary enlarged and

Fig. 7: wie Fig. 6 in geringerer Vergrößerung.Fig. 7: as shown in FIG. 6 at a lower magnification.

Für die Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Blöcken und Hohlböcken eignet sich eine modifizierte Tüten- oder Tauchgießvorrichtung. In Fig. 1 ist eine Tütengießvorrichtung dargestellt. Zu Beginn des Prozesses befindet sich die Kokille Ka in der Heizzone HZ der Heizhaube 50. Die Kokille ist mit der Schmelze S gefüllt. Dann wird die Dosiervorrichtung DV, die sich in der steuerbaren Einstreuvorrichtung 57 für Hartstoff 31 a oberhalb der Oberfläche 56 der Schmelze S befindet, plaziert. Zur Abkühlung der Schmelze S wird diese mit der Kokille Ka aus der Heizzone HZe in die Kühlzone, d. h. das Kühlwasser KW mit vorgegebener Geschwindigkeit abgesenkt, so daß die Grenzschicht 55 zwischen dem erstarrten Material 14a und der Schmelze S relativ eben ist und somit die Sinkgeschwindigkeit im Kühlwasser der Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelze entspricht. Auf diese Weise werden Seigerungen weitgehend vermieden. Selbstverständlich kann auch statt einer Absenkung der Kokillen Kain das Kühlwasser KW dieses und die Heizhaube 50 mit entsprechender Geschwindigkeit relativ zur Kokille angehoben werden.For the implementation of the method for the production of blocks and hollow blocks, a modified bag or Tauchgießvorrichtung is. In Fig. 1 a Tütengießvorrichtung is shown. At the beginning of the process, the mold Ka is in the heating zone HZ of the heating hood 50. The mold is filled with the melt S. Then, the metering device DV, which is located in the controllable bedding device 57 for hard material 31 a above the surface 56 of the melt S, placed. To cool the melt S, this is the mold Ka from the heating zone HZe in the cooling zone, d. H. the cooling water KW lowered at a predetermined speed, so that the boundary layer 55 between the solidified material 14a and the melt S is relatively flat and thus corresponds to the rate of descent in the cooling water of the solidification rate of the melt. In this way, segregations are largely avoided. Of course, instead of a lowering of the molds Kain, the cooling water KW this and the heating hood 50 can be raised with appropriate speed relative to the mold.

Um eine homogene Verteilung von Hartstoffen 31 a in Form von Hartstoffkörnern in dem erstarrten Material 14a, dem fertigen Block, zu erreichen, ist es gem. Fig. 2 vorgesehen, die Einstreuung der Gesamtmenge Hartstoff über einen Gesamtzeitraum gleichmäßig zu verteilen, der aus der Sink- oder Transitzeit tt der Körner über die Gesamthöhe tk besteht. Das Absenken der Kokille Ka setzt dann ein, wenn die Hartstoffkörner am Boden eintreffen.In order to achieve a homogeneous distribution of hard materials 31 a in the form of hard grains in the solidified material 14 a, the finished block, it is gem. Fig. 2 is provided to evenly distribute the interference of the total amount of hard material over a total period consisting of the sinking or transit time tt of the grains over the total height tk. The lowering of the mold Ka then starts when the hard grains arrive at the bottom.

Hierfür ist in Fig. 2 ein Zeitdiagramm dargestellt. Die Linie ge zeigt jeweils die Lage der Grenzschicht 55 vom Kokillenboden 51 an und die Linie d zeigt die relativ zur Gesamtdotierungsmenge jeweils eingestreute Menge Hartstoffkörner an; in der Dotierungshöhe, der Höhe hd.For this purpose, a timing diagram is shown in FIG. The line GE respectively indicates the position of the boundary layer 55 from the mold bottom 51, and the line d indicates the amount of hard material grains interspersed relative to the total amount of doping; in the doping level, the height hd.

Es kann für bestimmte Maschinenteile, die aus dem erstarrten Material erstellt werden, zweckmäßig sein, daß nur eine Zone, z. B.It may be appropriate for certain machine parts, which are created from the solidified material, that only one zone, for. B.

das Kopfende eines Bohrers, verschleißfest ist. Dann wird entsprechend der Lage der zu dotierenden Zone, der Höhe hde; hda in· bezug auf die Gesamthöhe hg in den jeweils entsprechende Zeitabschnitt te; ta bezogen auf die Gesamtzeit Abkühlzeit tk und Transitzeit tt der Hartstoff eingestreut (Fig. 4; 3).the head end of a drill is wear resistant. Then, according to the position of the zone to be doped, the height hde; hda in relation to the total height hg in the respective corresponding period te; ta related to the total time cooling time tk and transit time tt the hard material interspersed (Fig. 4, 3).

Dadurch ergibt sich jeweils die Berücksichtigung der gegenläufigen Bewegung des Absinkens der Hartstoffkörper in der Schmelze S und des Hochwachsens des erstarrten Materials 14a. Mit der Vorlaufzeit tte bzw. tta wird die Dotierung vor dem Eintreffen der jeweilig eingestreuten Hartstoffkörner in der Grenzschicht 55 begonnen bzw. beendet.This results in each case the consideration of the opposite movement of the sinking of the hard material body in the melt S and the high growth of the solidified material 14a. With the lead time tte or tta, the doping is started or ended before the arrival of the respective interspersed hard material grains in the boundary layer 55.

Die in Fig. 3 gezeigte Lösung wird dabei der in Fig. 4 dargestellten vorgezogen, da bei ihr geringere Toleranzen durch die kürzere Sinkzeit auftreten. Selbstverständlich ist auch eine Überlagerung der Vorsprünge nach Fig. 3 und Fig. 4 möglich, so daß beide Enden des erstarrten Materilblocks dotiert sind.The solution shown in Fig. 3 is preferred to that shown in Fig. 4, since it has lower tolerances due to the shorter sinking time. Of course, a superimposition of the projections of Fig. 3 and Fig. 4 is possible, so that both ends of the solidified block of material are doped.

Es ist auch möglich, in vertikaler Richtung in einem Block eine noch größere Anzahl dotierter Zonen zu erzeugen. Dieses können in den undotierten Querschnitten leicht getrennt werden.It is also possible to generate an even larger number of doped zones in a vertical direction in a block. These can be easily separated in the undoped cross sections.

Bis zu einem gewissen Grad kann auch eine inhomogene Zuführung der Hartstoffkörner bezogen auf den horizontalen Querschnitt des Blocks, z. B. verstärkt in den Randzonen, erfolgen. Da das Absinken der Hartstoffkörner nicht völlig vertikal, sondern durch Turbulenzen mit einer seitlichen Streuung erfolgt, ist vergleichsweise zur vertikalen Zonenbegrenzung keine exakte seitliche Begrenzung der Zonen möglich.To some extent, an inhomogeneous supply of hard material grains relative to the horizontal cross section of the block, for. B. reinforced in the edge zones done. Since the fall of the hard grains is not completely vertical, but by turbulence with lateral scattering, no exact lateral boundary of the zones is possible relative to the vertical zone boundary.

Die Kokille kann in bekannter Weise einen der weiteren Verarbeitung oder Verwendung eines Blocks angepaßten Querschnitt besitzen. Auch kann durch Einfügung eines Kerns in die Kokille ein Hohlkörper erzeugt werden, der vorzugsweise ebenfalls in gleicher Weise wie die äußere Kokillenwand steigend von Kühlwasser durchflossen wird.The mold may have in a known manner adapted for further processing or use of a block cross-section. Also, by inserting a core in the mold a hollow body can be produced, which is preferably also flows in the same way as the outer mold wall rising from cooling water.

Um zu verhinern, daß das Absinken der Hartstoffkörner durch Schambildung auf der Oberfläche 56 der Schmelze S behindert wird und daß keine Luft in die Schmelze mit den Hartstoffkörnern eingetragen wird, die einen störungsfreien vollständigen Einbau der Hartstoffkörner in das Matrixgefüge beeinträchtigen kann, wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung zwischen der Einstreuvorrichtung 57 und der Oberfläche 56 Schutzgas, z. B. Argon, Stickstoff oder Kohlenoxid, je nach Art des Metalles eingeführt oder ein Vakuum von einigen Torr erzeugt, was den zusätzlichen Vorteil de- guten Entgasung der Schmelze S hat. Hierzu ist zwischen der Kokille Ka und der Einstreuvorrichtung 57 ein vakuumdichter Mantel E>2 mit dem Stutzen 53 für die Gas- bzw. Vakuumzufuhr angeordnet. Vorteilhaft ist in dem Mantel 52 eine Heizvorrichtung, ζ. B. eine Plasmaheizung 58, für die hindurchfallenden Hartstoffkörnern angeordnet, so daß eine Heizzone HZb unmittelbar über der Oberfläche der Schmelze S angeordnet ist.In order to prevent the sinking of the hard material grains from being impeded by the formation of a puddle on the surface 56 of the melt S and that no air is introduced into the melt with the hard grains, which can impair a trouble-free complete incorporation of the hard grains into the matrix structure, this is achieved in an advantageous manner Embodiment of the device between the bedding device 57 and the surface 56 shielding gas, for. As argon, nitrogen or carbon monoxide, introduced depending on the nature of the metal or a vacuum of a few Torr produced, which has the additional advantage of good degassing of the melt S. For this purpose, a vacuum-tight jacket E> 2 is arranged with the nozzle 53 for the gas or vacuum supply between the mold Ka and the bedding device 57. Advantageously, in the jacket 52 is a heater, ζ. Example, a plasma heater 58, arranged for the falling through hard grains, so that a heating zone HZb is located directly above the surface of the melt S.

Die in dieser Heizzone HZb kurzzeitig und somit oberflächlich aufgeheizten Hartstoffkörner werden besonders fest in das Matrixgefüge eingebunden. Eine Steuerung der Mengendosierung der Hartstoffkörner und deren Verteilung über dje Oberfläche und deren zeitliche Phase im Verhältnis zur Transitzeit und Abkühlzeit ist mit dem Fachmann geläufigen Mitteln, wie Schneckenförderern, Rüttelsieben, Zeitschaltern usw. in verschiedenerweise möglich, wie dies z. B. in Fig. 5 mit der steuerbaren Rüttelvorrichtung, der Hartstoffdosierung R und Pendelvorrichtung gezeigt ist. Diese Steuerung wird vorteilhaft zu einer Regelung ergänzt, indem fortlaufend die Lage der Erstarrungsgrenzschicht 55 oder das Eintreffen der Hartstoffkörner in dieser meßtechnisch, ζ. B. durch Schallortung und Schallsignalauswertung ermittelt und davon abhängig der Vorschub der Kühlzone bzw. das Ansteigen des Kühlwassers und die Dosierungszeiträume und die Dosierung des Mengenstromes der Hartstoffkörner geregelt wird. Statt abschnittsweiser homogener Verteilungen von Hartstoffen können bei zeitlich bzw. räumlich variabler Dosierung auch bestimmte Dotierungsprofile erzeugt werden, wodurch sich z. B. ein graduierter stetiger Übergang der Zonen ergibt. Mit dem gleichen Verfahren ist es auch vorteilhaft möglich, andere Füllstoffe als Hartstoffe der Metallschmelze zuzufügen, um außer Zähigkeit andere Eigenschaften, z. B. schlechte Schweiß- und Schneidbarkeit, die z. B. für Panzer- und Schutzplatten erwünscht sind, dem Material zu verleihen. Als Beispiel sei die Dotierung von Leichtmetallegierungen mit Siliziumoxid genannt. Mehrere Füllstoffe zur Erzeugung verschiedener Eigenschaften z. B. Wolframkarbid für die Verschleißfestigkeit und Siliziumoxid für die Feuerfestigkeit werden vorteilhaft einer Schmelze mit entsprechend zeitlich abgestimmter Dosierung zugefügt. Damit sind noch weitergehende völlig neuartig und erfinderische Eigenschaftskombinationen erreichbar.The hard material grains heated up in this heating zone HZb for a short time and therefore superficially are particularly firmly bound into the matrix structure. A control of the quantity metering of the hard material grains and their distribution over the surface and their temporal phase in relation to the transit time and cooling time is familiar to those skilled means, such as screw conveyors, vibrating screens, time switches, etc. in different ways possible, as z. B. in Fig. 5 with the controllable vibrator, the hard material dosage R and shuttle is shown. This control is advantageously supplemented to a control by continuously the position of the solidification boundary layer 55 or the arrival of the hard material grains in this metrologically, ζ. B. determined by sound localization and sound signal evaluation and dependent on the feed of the cooling zone and the increase of the cooling water and the dosing periods and the dosage of the flow of hard material grains is controlled. Instead of section-wise homogeneous distributions of hard materials certain doping profiles can be generated at temporally or spatially variable metering, causing z. B. results in a graduated continuous transition of the zones. With the same method, it is also advantageously possible to add other fillers as hard materials of the molten metal, in addition to toughness other properties, eg. B. poor weldability and cuttability z. B. for armored and protective plates are desired to give the material. An example is the doping of light metal alloys with silicon oxide. Several fillers to produce different properties z. B. tungsten carbide for wear resistance and silica for the refractoriness are advantageously added to a melt with appropriately timed dosing. This still further completely innovative and innovative property combinations can be achieved.

In Fig. 5 ist eine Stranggußvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit elektrisch beheizter Schlackenschmelze als Heizzone HZ im Schnitt teilweise schematisch dargestellt. Es sind ohne Änderung des Verfahrens ebenfalls andere bekannte Formen für die Kokille K verwendbar, z. B. zur Erzeugung von Rohren, Platten, Rundmaterial. Auch können die Gieß- und Dosiervorrichtungen durch andere bekannte ersetzt werden, sie sind nur in den wesentlichen Funktionen gezeigt. Die im senkrechten Querschnitt gezeigte Kokille K ist aus Kupfer und von Kühlwasser zwischen den Stutzen Kw1; Kw2 durchströmt. Es kann ein gewünschter horizontaler Querschnitt vorgesehen sein, z. B. zur Erzeugung von Knüppeln oder Stangen. Erstreckt sich zur Erzeugung von Platten der Formraum wesentlich weiter in die Tiefe als Breite, auf die Zeichnung bezogen, so sind im Abstand von mehreren Zentimetern parallele Elektroden 13 angeordnet, so daß ein Stromfluß in der gesamten Schlackenschmelze 12 in ausreichendem Maße auftritt. Ist die Kokille unten geschlossen, also keine Abzugsvorrichtung 2 vorgesehen, so können in ihr entsprechende Formlinge hergestellt werden.In Fig. 5 is a continuous casting apparatus for carrying out the method with electrically heated slag melt as heating zone HZ in section partially shown schematically. There are also other known forms for the mold K used without changing the method, for. B. for the production of pipes, plates, round material. Also, the casting and metering devices can be replaced by other known, they are shown only in the essential functions. The mold K shown in vertical cross section is made of copper and of cooling water between the nozzle Kw1; Kw2 flows through. It may be provided a desired horizontal cross-section, for. B. for the production of billets or rods. Extending to the production of plates, the mold cavity substantially further in depth than width, based on the drawing, so at a distance of several centimeters parallel electrodes 13 are arranged so that a flow of current in the entire slag melt 12 occurs sufficiently. If the mold is closed at the bottom, that is, no take-off device 2 is provided, corresponding moldings can be produced in it.

Die gezeigte Kokille K wird zur Herstellung eines Rundstabes eingesetzt. In der Regel lassen sich solche Stäbe von etwa 30 mm Durchmesser und größer problemlos herstellen.The mold K shown is used to produce a round rod. As a rule, such rods of about 30 mm in diameter and larger can be produced easily.

Bei kleineren Durchmessern ist zweckmäßig, wie gezeigt, ein Schmelzraum vorgesehen, in dem die hocherhitzte flüssige Schlacke gehalten wird. Es ist hierfür ein Stahlring als Randaufsatz 1 auf die Kupferkokille aufgesetzt.For smaller diameters, it is expedient, as shown, to provide a melting space in which the highly heated liquid slag is held. It is for this purpose a steel ring as edge attachment 1 placed on the copper mold.

Durch Anordnung mehrerer stromführender Drähte, die gleichzeitig noch axial gependelt werden, können Flachprofile in Form von Stangenmaterial hergestellt werden, zum Beispiel Flachstäbe mit 20 mm2 x 200 mm2 Querschnitt. Hierbei werden die Hartstoffe 31 zwischen den oszillierenden Elektroden 13 der Schmelze S3 zugeführt. Damit wird eine gleichmäßige.Verteilung erzielt. Begünstigt wird dieser Verteilvorgang durch den Rühreffekt, den die stromführenden Elektroden in Verbindung mit dem starken magnetischen Feld um den Strompfad jeweils erzeugen. Dieser Vorteileffekt zeigt sich vor allem beim Zuführen von Sinterkarbid oder Hartmetallschrott. Hierbei umhüllt sich die Elektrode 13 durch das Magnetfeld mit den Hartmetallkörnern. Durch gleichmäßiges Pendeln und kontinuierliches Abschmelzen der Elektrode 13 wird eine homogene Hartstoffverteilung erzielt. Als Vorprodukt für Walzerzeugnisse ist der sogenannte Knüppel geeignet, der zum Beispiel mit Querschnitten von 40 mm2 x 40 mm2, 50 mm2 χ 50 mm2, 60 mm2 χ 50 mm2 erzeugt wird. Für eine fehlerfreie Einschmelzung der Hartstoffe pendeln mindestens 2 bis 3 Elektroden 13 kreuzweise über dem quadratischen Querschnitt. In gleicherweise werden die Hartstoffe 31 kreuzweise pendelnd in die Schmelze S3 beziehungsweise die Schlackeschmelze 12 eingestreut. Wird auf diese kreuzweise Pendelung verzichtet, dann können Einschnürungen des Stabes an der Kokillenwand entstehen, die in der Regel mit Schlacke gefüllt sind. Ein Einstreuen der Hartstoffe in der JVlitte des quadratischen Querschnittes führt zu einer säulenartigen Anhäufung und beim • späteren Auswalzen zu einem bruchgefährdeten Kristallisationsstab.By arranging a plurality of current-carrying wires, which are simultaneously still axially pendulum, flat profiles in the form of rod material can be produced, for example, flat bars with 20 mm 2 x 200 mm 2 cross-section. Here, the hard materials 31 are supplied between the oscillating electrodes 13 of the melt S3. This achieves a uniform distribution. This distribution process is favored by the stirring effect which the current-carrying electrodes generate in each case in conjunction with the strong magnetic field around the current path. This advantage is especially evident when feeding cemented carbide or carbide scrap. In this case, the electrode 13 is enveloped by the magnetic field with the hard metal grains. By uniform oscillation and continuous melting of the electrode 13, a homogeneous distribution of hard material is achieved. As a precursor for rolled products of the so-called billet is suitable, for example, with cross-sections of 40 mm 2 x 40 mm 2 , 50 mm 2 χ 50 mm 2 , 60 mm 2 χ 50 mm 2 is generated. For an error-free melting of the hard materials oscillate at least 2 to 3 electrodes 13 crosswise over the square cross-section. In the same way, the hard materials 31 are interspersed in a crosswise manner into the melt S3 or the slag melt 12. If this crosswise oscillation is dispensed with, then constrictions of the rod can occur on the mold wall, which are generally filled with slag. A scattering of the hard materials in the JVlitte the square cross-section leads to a columnar accumulation and • later rolled out to a fragile crystallization rod.

Bei der Wahl der Verteilung der Hartstoffzuführung über den Querschnitt ist zu beachten, daß Schmelzkarbide immer die Tendenz haben, sich entsprechend der geringeren Abkühlungsgeschwindigkeit im Zentrum des Knüppels anzuhäufen, während die Sinterkarbide, zum Beispiel Hartmetallschrott, weitaus mehr durch das einwirkende Magnetfeld bestrebt sind, an die Kokillenwände zu wandern. Der fertige Stab zeigt im letzteren Fall auch auf der Oberfläche Hartstoffe, was im allgemeinen sehr erwünscht ist. Knüppelquerschnitte über 70 mm2 χ 70 mm2 führen leichter zu dem beschriebenen mittig ausgebildeten Kristallisationsstab. Dies ist eine Folge der inhomogenen Temperaturverteilung über den Querschnitt der Schmelze und damit der hocherhitzten Schmelzkaverne in der Querschnittmitte. Flachprofile sind in dieser Hinsicht problemloser herzustellen. Die Fig. 5 ist beispielhaft für alle anderen Querschnittsformen.When choosing the distribution of the hard material supply over the cross section, it should be noted that melt carbides always tend to accumulate at the center of the billet in accordance with the lower cooling rate, while the cemented carbides, for example hard metal scrap, are much more prone to the applied magnetic field to wander the mold walls. The finished rod shows in the latter case also on the surface hard materials, which is generally very desirable. Billet cross sections over 70 mm 2 χ 70 mm 2 more easily lead to the described centrally formed crystallization rod. This is a consequence of the inhomogeneous temperature distribution over the cross section of the melt and thus of the highly heated melt cavern in the middle of the cross section. Flat profiles are easier to manufacture in this regard. Fig. 5 is exemplary of all other cross-sectional shapes.

Nach dem Erstarren verläßt der Strang die Kokille im rotwarmeri Zustand. Die Austrittstemperatur liegt etwa bei 900 bis 1000°C. Im weiteren Abwärtslauf erkaltet zuerst die Schlackeschicht 15 und springt von der Oberfläche zum größten Teil ab. Bei separater Erschmelzung des Matrixmaterials wird die Metallschmelze S1 durch den Schmelzeinlauf SE in den Schlackefangbehälter SF gefüllt, wo sie durch die Schlackefänger 21; 22, die von oben bzw. unten in sie hineinragen, gereinigt wird, von wo sie durch ein steuerbares Bodenventil V in den Gießtrichter T abläuft. Dieser ist im senkrechten Schnitt rotationssymmetrisch so ausgestaltet, daß die auslaufende Schmelze S2 nicht in Rotation gerät und somit keine Luft aufnimmt. Die Mündung TM des Trichters ist dicht über der Schlackeschmelze 12 im Bereich der trichterförmigen Erweiterung des Trichteransatzes 11, der Kokille K angeordnet. Durch die Höhe h2 der Schmelze S-2 im Gießtrichter T ist die Zuflußmenge des Schmelzezufluß S23 zur Kokille K bestimmt. Es kann vorgesehen werden, daß die Ventilsteuervorrichtung VS des Bodenventils V abhängig von der Höhe h2 erfolgt. In der dargestellten Ausführung hingegen wird das Gewicht des gefüllten Gießtrichters T, der auf einer Feder F gelagert ist und an dem sich ein Gewichtsmelder Gm befindet, laufend ermittelt und als Regelgröße verwandt, so daß der Zufluß S12 in den Gießtrichter T dem Schmelzezuflusses S23 entspricht, der eine vorgegebene Größe hat, die wiederum dem Abzug des erstarrten Materials relativ entspricht, wobei die Anfangsbedingung dadurch gegeben ist, daß eine vorgegebene Metallschmelzenhöhe in der Kokille erreicht ist, und wobei die Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung Z durch eine vorgegebene Strang-Austrittstemperatur am Temperaturmelder TS3 unterhalb der Kokille K bestimmt ist. Die Schlackeschmelze 12 befindet sich im trichterförmigen oberen Bereich, dem Trichteransatz 11, der Kokille K, der mit einem Randaufsatz 1, der nicht von Kühlwasser durchströmt ist, sondern nur durch Wärmeleitung zur Kokille gekühlt wird, abschließt. DieAfter solidification, the strand leaves the mold in rotwarmeri state. The outlet temperature is approximately at 900 to 1000 ° C. In the further downhill, the slag layer 15 first cools and jumps away from the surface for the most part. With separate melting of the matrix material, the molten metal S1 is filled through the melt inlet SE in the slag catcher SF, where they pass through the slag catcher 21; 22, which protrude from the top or bottom into it, is cleaned, from where it runs through a controllable bottom valve V in the sprue T. This is rotationally symmetrical in the vertical section designed so that the outflowing melt S2 does not get into rotation and thus does not absorb air. The mouth TM of the funnel is arranged close to the slag melt 12 in the region of the funnel-shaped extension of the funnel attachment 11, the mold K. By the height h2 of the melt S-2 in the sprue T, the inflow amount of Schmelzezufluß S23 to the mold K is determined. It can be provided that the valve control device VS of the bottom valve V is dependent on the height h2. In the illustrated embodiment, however, the weight of the filled sprue T, which is mounted on a spring F and at which a weight indicator Gm is continuously determined and used as a control variable, so that the inflow S12 in the sprue T corresponds to the melt inflow S23, which has a predetermined size, which in turn corresponds to the deduction of the solidified material relative, the initial condition is given by the fact that a predetermined molten metal level is reached in the mold, and wherein the withdrawal speed of the trigger Z by a predetermined strand outlet temperature at the temperature detector TS3 below the mold K is determined. The slag melt 12 is located in the funnel-shaped upper region, the funnel extension 11, the mold K, with an edge attachment 1, which is not flowed through by cooling water, but only by heat conduction to the mold is completed concludes. The

Schlackenhöhe h wird durch Einstreuen von Schlackepulver SP mit einer Schlackedosiervorrichtung Sd, zum Beispiel einer Rüttelvorrichtung, ständig gehalten.Slag height h is constantly maintained by sprinkling slag powder SP with a slag dosing device Sd, for example a vibrating device.

Die Hartstoffkörner 30 sind in eine Hartstoffdosiervorrichtung 40 bevorratet, aus dem durch eine steuerbare Rüttelvorrichtung die Hartstoffdosierung R, untenseitig dosiert der Körnerstrom, der Hartstoffe 31, über einen Schlauch und die Schlauchmündung der Hartstoffdosiervorrichtung 41; 42, die vorzugsweise nahe der Elektrode 13 endet und mit der Zufuhr- und Pendelvorrichtung A/P der Elektrode 13 mitbewegt wird, der Schlackeschmelze 12 zugeführt. Wie bereits erwähnt werden die Hartstoffkörner, wenn sie magnetisch permeabel sind, an der Elektrode 13 durch das Magnetfeld des elektrischen Stromes gehalten und in der Schlackeschmelze 12 mit dem sich ständig umlagernden Strompfad, insbesondere auch durch das darumliegende Magnetfeld, mitgenommen und über die Oberfläche verteilt und zum Teil bis zum Trichteransatz 11 der Kokille K mitgenommen. Durch die Ausgestaltung des Trichteransatzes 11 in Verbindung mit der Höhe h1 der Schlackeschmelze 12 über dessen Unterkante wird die Verteilung der Hartstoff körner 32; 33 bzw. 34 in der Schlackeschmelze 12, der Schmelze S3 bzw. letztlich dem erstarrten Material 14 über den Querschnitt bestimmt, so daß durch ein weiteres Trichteransatzvolumen die Hartstoffkonzentration zur Oberfläche hin erhöht wird, wenn der Trichter weiter ist.The hard material grains 30 are stored in a hard material metering device 40, from which the hard material metering R is metered by a controllable vibrating device, the grain stream, the hard materials 31 are metered at the bottom via a hose and the hose mouth of the hard material metering device 41; 42, which preferably ends near the electrode 13 and is moved with the supply and shuttle A / P of the electrode 13, the slag melt 12 is supplied. As already mentioned, the hard material grains, if they are magnetically permeable, held on the electrode 13 by the magnetic field of the electric current and in the slag melt 12 with the constantly umfallernden current path, in particular by the surrounding magnetic field, entrained and distributed over the surface and Part taken to the funnel extension 11 of the mold K. Due to the design of the funnel neck 11 in conjunction with the height h1 of the slag melt 12 over the lower edge of the distribution of the hard material grains 32; 33 or 34 in the slag melt 12, the melt S3 or ultimately the solidified material 14 determined over the cross section, so that by a further funnel attachment volume, the hard material concentration is increased towards the surface, when the funnel is further.

Während des laufenden kontinuierlichen Prozesses stellen sich in verschiedenen Höhen der Kokilleninnenwand unterhalb'dieser und in dem Randaufsatz 1 Temperaturen ein, die die Lage der Schlackeoberfläche, der Metallschmelzenoberfläche und bis zu einem gewissen Grad der Erstarrungszone wiedergeben. Deshalb sind dort Temperaturmelder TS1; TS2; TS3 angeordnet, die mit der Steuervorrichtung ST verbunden sind, die mit den gemeldeten Signalen folgendes steuert:During the ongoing continuous process, temperatures at various levels of the inner mold wall below it and in the edge article 1 set temperatures which reflect the position of the slag surface, the surface of the molten metal and, to a certain extent, the solidification zone. Therefore there are temperature detectors TS1; TS2; TS3, which are connected to the control device ST, which controls with the signals reported:

1. die Schlackedosiervorrichtung Sd,1. the slag dosing device Sd,

2. die Höhe der Schmelze S3 über den Schmelzezufluß S23; 13a, die zueinander in einem vorgegebenen Verhältnis stehen,2. the height of the melt S3 over the melt inflow S23; 13a, which are in a predetermined relationship to each other,

3. die Abzugsgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung Z und3. the withdrawal speed of the extraction device Z and

4. die Stromzufuhr des Generators G, der mit der Kokille K einerseits und der Elektrode 13 andererseits verbunden ist.4. the power supply of the generator G, which is connected to the mold K on the one hand and the electrode 13 on the other.

Die Elektrode 13 ist entweder aus einem ausreichend hochschmelzenden Material, zum Beispiel Wolfram, oder wassergekühlt. Sie ist mit einer Pendel- oder Rühreinrichtung verbunden, die die Elektrode 13 etwa % bis % der Höhe h der Schlackeschmelze 12 in diese eintauchend - zur Vermeidung von Kurzschluß im mittleren Bereich der Oberfläche - fortlaufend im Zeiträumen von mehreren Sekunden jeweils zyklisch bewegt.The electrode 13 is either made of a sufficiently high melting material, for example tungsten, or water cooled. It is connected to a pendulum or stirring device, which immerses the electrode 13 about% to % of the height h of the slag melt 12 in this - in order to avoid short circuit in the central region of the surface - continuously cycled in the periods of several seconds.

Für die Verfahrensvariante, daß die Elektrode 13 aus Zuschlagmaterial besteht, hat diese außer einem Pendelantrieb einen Vorschubantrieb. Dieser wird gemäß den Legierungsanteilen proportional zu dem Schmelzzufluß S23 gesteuert. Für die Zuführung des Zuschlagmaterials oder unter Umständen auch des gesamten Schmelzmaterials durch die Elektrode können in der Schweißtechnik bekannte Röhrchen oder gebördelte Bänder mit eingelegten Zuschlagstoffen verwendet werden. Die Zuschlagstoffe können vorteilhaft aus Zwei,- oder Dreistoffmaterialien zusammengestellt werden, so daß die gewünschte Gesamtbilanz entsteht und der Schmelzpunkt der Mehrstoffmaterialien vorteilhaft abgesenkt ist. So können zweckmäßig Ferroverbindungen mit den Legierungsbestandteilen wie Ferrosilizium, -mangan, -chrom, -wolfram oder auch Dreistoff systeme wie Fe-Cr-C; Fe-Si-Mn, Fe-WC verwandt werden. Das Trägermaterial kann zweckmäßig unlegiert ferritisch oder mit Chrom und/oder Nickel legiert sein.For the process variant that the electrode 13 consists of aggregate material, this has a feed drive in addition to a pendulum drive. This is controlled in proportion to the melt inflow S23 according to the proportions of the alloy. For the supply of the aggregate material or possibly also of the entire melt material through the electrode known in the welding technique tubes or flanged tapes can be used with inlaid aggregates. The additives can advantageously be composed of two- or three-material materials, so that the desired overall balance arises and the melting point of the multi-material materials is advantageously lowered. Thus, suitable ferro compounds with the alloy components such as ferrosilicon, manganese, chromium, tungsten or ternary systems such as Fe-Cr-C; Fe-Si-Mn, Fe-WC are used. The support material may conveniently be non-alloyed ferritic or alloyed with chromium and / or nickel.

Die Stromstärke des*Generators G oder dessen entsprechende Spannung wird so groß gewählt, daß das Abschmelzen bei etwa % Eintauchtiefe in die Schlackeschmelze 12 erreicht ist. Eine kombinierte Verwendung einer inerten Elektrode mit einer Zuschlagelektrode in Parallelschaltung ist bei größerem Strombedarf und kleiner Zuschlagmenge unter Umständen erforderlich. Als Steuervorrichtung ST ist ein programmgesteuerter Prozessor vorgesehen, dessen Programm dem Verfahren gemäß ausgestaltet ist. Von der Steuervorrichtung ST führen Steuersignalleitungen Sda, VSa, Za, A/Pa, Ra zu den entsprechenden Antrieben, Schlackedosiervorrichtung Sd, Ventilsteuervorrichtung Vs, Abzugsvorrichtung Z, Zuführ- und Pendelvorrichtung A/P der Elektroden, Hartstoffdosierungsantrieb R und Steüersignalleitung Gs zum Generator G, der ein steuerbarer Transformator mit oder ohne Gleichrichter mit oder ohne nachgeschalteter Impulsquelle ist, wie diese für Schweißanlagen verwendet werden. Bei Spannungssteuerung tritt eine erhöhte Turbulenz in der Schlackeschmelze wegen der verstärkten Auswirkung der negativen Widerstandscharakteristik der Schlacke auf, was im allgemeinen vorteilhaft ist.The current strength of the * generator G or its corresponding voltage is chosen so large that the melting at about % immersion depth is reached in the slag melt 12. A combined use of an inert electrode with a supplementary electrode in parallel connection may be required for larger power requirements and small surcharge amount. As a control device ST, a program-controlled processor is provided, the program of which is designed according to the method. From the control device ST, control signal lines Sda, VSa, Za, A / Pa, Ra lead to the corresponding drives, slag metering device Sd, valve control device Vs, take-off device Z, supply and shuttle device A / P of the electrodes, hard material metering drive R and user signal line Gs to the generator G, which is a controllable transformer with or without rectifier with or without downstream pulse source, as used for welding equipment. In tension control, increased turbulence in the slag melt occurs because of the increased effect of the negative resistance characteristic of the slag, which is generally advantageous.

Die Randbedingungen: Austrittstemperatur, Schlackenhöhe, Schmelzenhöhe, Zuschlagverhältnis, Pendelwege, Schlacketemperatur usw., der Steuervorgänge zur Durchführung des Verfahrens werden durch eine Eingabevorrichtung E, z. B. eine Tastatur, in die Steuervorrichtung ST eingegeben. Betriebsdaten und eventuelle Störungen werden von ihr an eine Ausgabevorrichtung A, zum Beispiel Anzeigetafel oder einen Drucker gegeben. Die Antriebe und Vorratsbehälter für Metallschmelze S1, Schlackepulver SP, Hartstoffe, Elektrode und die Kühlwasserversorgung sind mit geeigneten Meldern in bekannter Weise ausgerüstet, die die Zustände laufend über die Rückmeldeleitungen der Rückmelder RM an die Steuervorrichtung ST melden. Für die Beherrschung der Anfangsund Endphase ist eine Uhr CL mit der Steuervorrichtung ST verbunden, aus deren Signal die Zeitkonstanten, die in der Anordnung gegeben sind, bis sich ein Gleichgewichtszustand einstellt, abgeleitet und berücksichtigt werden, was im Programm vorgegeben ist. Bei der ersten Inbetriebnahme wird dazu die Steuerung von Hand vorgenommen bzw. der Satz der Randbedingungen fest vorgegeben und der zeitliche Verlauf der Meßsignale ermittelt. Bei späteren Inbetriebnahmen werden diese gemessenen Abweichungen dem Verlauf entsprechend in die Regelungsvorgaben eingeführt. Entsprechendes gilt für zwischenzeitliche oder längere Stillsetzungen bei Vorratsergänzungen, Strangentnahme, Materialwechsel und ähnlichem.The boundary conditions: exit temperature, slag height, melt height, aggregate ratio, pendulum paths, slag temperature, etc., the control operations for carrying out the method by an input device E, z. As a keyboard, entered into the control device ST. Operating data and possible faults are given by her to an output device A, for example a display panel or a printer. The drives and reservoirs for molten metal S1, slag powder SP, hard materials, electrode and the cooling water supply are equipped with suitable detectors in a known manner, which report the conditions continuously via the feedback lines of the feedback RM to the control device ST. For mastering the initial and final phases, a clock CL is connected to the control device ST, from the signal of which the time constants given in the arrangement until an equilibrium state is reached are derived and taken into account, which is predetermined in the program. For the first commissioning, the control is done by hand or fixed the set of boundary conditions and determines the time course of the measured signals. During later commissioning, these measured deviations are introduced into the control specifications according to the course. The same applies to interim or longer shutdowns in addition to supplies, strand removal, material change and the like.

Bei der Erschmelzung empfiehlt sich eine Schlackentemperatur zwischen 1700°C und 2000°C zu verwenden, soweit der Hartstoff Wolframkarbid oder Hartmetallschrott ist.When melting, it is recommended to use a slag temperature between 1700 ° C and 2000 ° C, as far as the hard material is tungsten carbide or hard metal scrap.

Das zugeführte Schlackepulver SP kann aus bekannten Gemischen bestehen, zum Beispiel 45% Silizium- und Titanoxid, 10% Kalzium- und Magnesiumoxid,40% Aluminium- und Manganoxid, 5% Kalziumfluorid oder 35% Siliziumoxid, 20% Magnesiumoxid, 25% Aluminiumoxid, >10% Kalziumfluorid u. a. Die Austrittstemperatur des Materials aus der Kokille K kann bei etwa 1 0000C, das heißt unter dem Schmelzpunkt des Matrixmaterials liegen. Damit die Hartstoffkörner 32 in der Schlackeschmelze 12 nur oberflächlich schmelzen, ist die Schlackenhöhe h und Schlackeschmelztemperatur geeignet, im Verhältnis zur jeweiligen Durchlaufzeit durch die Schlackeschmelze 12 zu wählen. Die Korngröße und -gestalt und das spezifisc ie Gewicht der Körner und der Schlackeschmelze 12 ist dafür maßgebend. Eine Schlackenhöhe h von 4 cm ist im allgemeinen günstig. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt einer Materialprobe von einer Matrix mit hoher Chromdotierung und Wolframkarbid-Hartstoffkörnereinlagerung in elektronenmikroskopischer Vergrößerung. Die Hartstoffkörner H1 sind von einer wenige Mikrometer tiefen Diffusionszone D1 dicht umgeben. Dendrite mit mikrometerdünnen Ästen ziehen sich in geringer Konzentration durch die Matrix M1. Der Zwischenraum zwischen den Dendriten ist dicht gefüllt.The supplied slag powder SP may consist of known mixtures, for example 45% silicon and titanium oxide, 10% calcium and magnesium oxide, 40% aluminum and manganese oxide, 5% calcium fluoride or 35% silica, 20% magnesium oxide, 25% aluminum oxide,> 10% calcium fluoride, etc. The exit temperature of the material from the mold K can be at about 1000 0 C, that is below the melting point of the matrix material. So that the hard material grains 32 in the slag melt 12 melt only superficially, the slag height h and slag melting temperature is suitable for selecting through the slag melt 12 in relation to the respective throughput time. The grain size and shape and the specific gravity of the grains and the slag melt 12 are relevant. A slag height h of 4 cm is generally favorable. FIG. 6 shows a cross-section of a sample of material from a matrix with high chromium doping and tungsten carbide hard material deposit in electron microscopic magnification. The hard material grains H1 are tightly surrounded by a diffusion zone D1 which is only a few micrometers deep. Dendrites with micrometer-thin branches drag themselves in low concentration through the matrix M1. The space between the dendrites is densely filled.

Fig. 7 zeigt in geringerer Vergrößerung einen Schnitt durch eine Matrix aus unlegiertem Stahl St37-2 mit etwa 0,18% Kohlenstoffgehalt, mit eingelagerten Hartstoffkörnern, hier Sinterhartmetallkörnern aus WC + TaC + TiC. Die innere Diffusionszone ist wegen der geringen Vergrößerung nicht zu erkennen. Die Dendritzone D20 erstreckt sich etwa 100 Mikrometer in die Matrix. Etwa '30 Mikrometer weiter erstreckt sich die Diffusionszone D30 der Hartstoffe darüber hinaus, und weiter entfernt liegt reines Matrixmaterial M2.FIG. 7 shows, at a lower magnification, a section through a matrix of unalloyed steel St37-2 with an approximately 0.18% carbon content, with incorporated hard material grains, in this case cemented carbide grains of WC + TaC + TiC. The inner diffusion zone is not visible because of the low magnification. The Dendritzone D20 extends about 100 microns into the matrix. Beyond '30 micrometers, the diffusion zone D30 of the hard materials further extends, and further away is pure matrix material M2.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, nach dem Verfahren Gußstücke in einer nach unten geschlossenen, teilbaren Kokille herzustellen, wobei zu Beginn des Prozesses die heiße Schlackeschmelze in die Kokille verbracht wird und dann nach und nach die Metallschmelze und Hartstoffkörner eingebracht werden, wobei die Schlackeschmelze stets über die Elektrode geheizt wird. Auf diese Weise können ohne Nachbearbeitung Meißel, Bohrer oder Bohrerteile, Baggerzähne oder Teile davon usw. hergestellt werden, wobei vorteilhaft die Hartstoffdotierung dem Verwendungszweck gemäß örtlich, zum Beispiel an der Schneide oder den Seitenflächen erhöht werden kann, indem zu bestimmten Zeiten und/oder mit bestimmter Pendelung oder mit veränderter Körnung das Granulat zugeführt wird. Die Steuervorrichtung ST ist bei angepaßtem Programm für das Verfahren geeignet, gemäß Zeitvorgaben auch Einzelgießvorgänge zu steuern. Eine Vereinfachung der Vorrichtung und deren Steuerung ergibt sich, wenn die Hartstoffe 31 bereits in vorgegebener Verteilung in dem Elektrodenmaterial eventuell zusammen mit Zuschlagmaterial enthalten sind, da dann die separate Hartstoffdosiervorrichtung mit dem Behälter entfällt.It is within the scope of the invention to produce castings in a downwardly closed, divisible mold according to the method, wherein at the beginning of the process, the hot slag melt is introduced into the mold and then gradually the molten metal and hard material grains are introduced, the slag melt always is heated via the electrode. In this way, chisels, drills or drill bits, dredger teeth or parts thereof, etc. can be prepared without post-processing, wherein advantageously the hard material doping according to the purpose according to locally, for example at the cutting edge or side surfaces can be increased by at certain times and / or with certain pendulum or granules with altered grain size is supplied. The control device ST is suitable for a suitable program for the process to control according to timing and Einzelgießvorgänge. A simplification of the device and its control results when the hard materials 31 are already included in a predetermined distribution in the electrode material possibly together with aggregate material, since then eliminates the separate hard material dosing with the container.

Sofern sehr verschiedenartige Legierungen und Dotierungen auf der gleichen Vorrichtung hergestellt werden sollen ist allerdings eine aufwendigere Lagerhaltung verschiedener Elektrodenmaterialien erforderlich. Durch eine kombinierte Zuführung von mehreren Elektroden, die mit Zuschlagstoffen einerseits und Hartstoffen andererseits bestückt sind, ist bei beschränkter Lagerhaltung und sehr exakter Dosiermöglichkeit, die für die verschiedenartigen Elektroden einzeln steuerbar sein muß, eine fast unbegrenzte Vielfalt von Materialien oder Werkstücken herzustellen.If very different alloys and dopings are to be produced on the same device, however, a more expensive storage of different electrode materials is required. By a combined supply of several electrodes, which are equipped with aggregates on the one hand and hard materials on the other hand, with limited storage and very precise dosing, which must be individually controllable for the various electrodes to produce an almost unlimited variety of materials or workpieces.

Durch die Einlagerung der Zuschlagstoffe in einem Trägermaterial, vorzugsweise durch Einbördelung in Bändern, besteht auch die Möglichkeit, stromlos diese Materialbänder dem Schlackebad zuzuführen, wodurch vermöge der benötigten Schmelzwärme für das Trägermaterial lokal im Bereich der Zuführung gemäß der Zuführgeschwindigkeit die Temperatur der Schlackeschmelze gesenkt wird, was in Einzelfällen vorteilhaft genutzt werden kann, da sich die Temperaturverhältnisse auf die Kristallisation beim Erkalten auswirken.By incorporating the aggregates in a carrier material, preferably by crimping in bands, there is also the possibility to supply these material bands to the slag bath, whereby the temperature of the slag melt is lowered locally by the required heat of fusion for the carrier material in the supply according to the feed rate, which can be used advantageously in individual cases, since the temperature conditions affect the crystallization during cooling.

Durch Herstellen und Auswerten von Schliffbildern läßt sich der Einfluß der Zuführung bei lokal erniedrigter Temperatur im Bedarfsfall fachmännisch leicht ermitteln.By producing and evaluating micrographs, the influence of the feed at locally reduced temperature can be easily determined if necessary.

M =M = martensitischmartensitic CC MnMn SiSi CrCr MoMo Sonstigesmiscellaneous Rcrc 0,140.14 2,02.0 0,50.5 1,61.6 0,360.36 __ 11 30-3530-35 0,200.20 2,402.40 0,800.80 3,103.10 0,500.50 —- 22 42-4442-44 0,250.25 25,025.0 0,800.80 5,605.60 0,600.60 V = 0,30V = 0.30 33 44-4844-48 0,250.25 2,102.10 0,600.60 13,0013,00 —- —- 44 44-4844-48 4,84.8 2,502.50 1,801.80 35,0035,00 __ Cu = 3,0 V =1,0Cu = 3.0 V = 1.0 55 40-4540-45 0,500.50 2,502.50 0,800.80 6,506.50 1,21.2 V = 0,3V = 0.3 66 54-58 .54-58. 0,500.50 2,502.50 0,600.60 6,006.00 1,601.60 W =1,30W = 1.30 77 56-6056-60 0,600.60 1,501.50 0,500.50 4,504.50 3,503.50 W = 4,0W = 4.0 88th 55-6055-60 1,001.00 2,402.40 0,900.90 6,006.00 0,600.60 Ti = 5,50Ti = 5.50 99 58-6158-61 5,05.0 2,702.70 0,700.70 34,034.0 —- —- 1010 62-6462-64 4,0-5,04.0-5.0 2,502.50 0,800.80 25,025.0 Nb = 7,0Nb = 7.0 1111 64-6664-66

Claims (26)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Herstellung von Metallblöcken, -formlingen oder -profilmaterial aus einer Metallschmelze, die in einer Kokille aus einer oberen Heizzone in eine untere, vorzugsweise wassergekühlte Kühlzone mit einer solchen Geschwindigkeit verbracht, vorzugsweise abgesenkt wird, wie die Erstarrung der Schmelze fortschreitet, gekennzeichnet dadurch, daß Hartstoff (31; 31 a) in Form von Pulver, Granulat oder Kristallkörnern aus einer Heizzone (HZ; HZa; HZb) in die Schmelze (S; S3), die eine Temperatur unter der Schmelztemperatur des Hartstoffs hat, während des Abkühlens der Schmelze (S3; S) dosiert und über die obenliegende Oberfläche (56) der Schmelze (S3; S) verteilt eingebracht wird.A process for the production of metal blocks, moldings or profile material from a molten metal, which is placed in a mold from an upper heating zone in a lower, preferably water-cooled cooling zone at such a speed, preferably lowered, as the solidification of the melt progresses marked in that hard material (31; 31 a) in the form of powder, granules or crystal grains from a heating zone (HZ; HZa; HZb) into the melt (S; S3), which has a temperature below the melting temperature of the hard material, during the cooling the melt (S3, S) is metered and distributed over the upper surface (56) of the melt (S3, S). 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur der Heizzone (HZ; HZb) über die Schmelztemperatur des Hartstoffes liegt und die Hartstoffkörner vor ihrem Einbringen in die Schmelze (S3; S) so schnell durch die Heizzone (HZ; HZb) gebracht werden, daß diese nur mikrometertief oberflächlich schmelzen.2. The method according to item 1, characterized in that the temperature of the heating zone (HZ; HZb) is above the melting temperature of the hard material and the hard material grains before their introduction into the melt (S3; S) so quickly through the heating zone (HZ; HZb) be brought that they melt only micrometer deep superficially. 3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, da die Heizzone (HZb) aus einer Plasmastrahlheizung in einer Schutzgasatmosphäre, z. B. aus Edelgas, besteht.3. The method according to item 2, characterized in that the heating zone (HZb) from a plasma jet heating in a protective gas atmosphere, for. B. from noble gas. 4. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizzone (HZ) aus einer Schlackeschmelze (12) besteht, die mittels elektrischer Widerstandsheizung zum überwiegenden Teil über die Schmelztemperatur der Hartstoffkörner erwärmt ist und ihre Höhe (h) so groß ist, daß die Hartstoffkörner (32) nur Oberfläche schmelzen.4. The method according to item 2, characterized in that the heating zone (HZ) consists of a slag melt (12) which is heated by electrical resistance heating for the most part on the melting temperature of the hard grains and their height (h) is so large that the Hard material grains (32) only melt the surface. 5. Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Höhe der Schlackeschmelze 1 bis 5 cm beträgt und die Schlacketemperatur durchschnittlich bei 1 7000C bis 20000C liegt und die Zusammensetzung der zugeführten Schlacke z. Nb. aus 45% Silizium- und Titanoxid, 10% Kalzium- und Magnesiumoxid, 40% Aluminium- und Manganoxid und 5% Kalziumfluorid, oder aus 35% Siliziumoxid, 20% Magnesiumoxid, 25% Aluminiumoxid und 10% Kalziumfluorid u. a. besteht.5. The method according to item 4, characterized in that the height of the slag melt is 1 to 5 cm and the slag temperature is an average of 1 700 0 C to 2000 0 C and the composition of the slag z. Nb. 45% silicon and titanium oxide, 10% calcium and magnesium oxide, 40% aluminum and manganese oxide and 5% calcium fluoride, or 35% silica, 20% magnesium oxide, 25% aluminum oxide and 10% calcium fluoride among others. 6. Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine Stromzuführung zur elektrischen Widerstandsheizung einerseits über die Kokille (K) und andererseits über mindestens eine innere, vorzugsweise wassergekühlte Elektrode (13) pendelnd oder kreisend über den mittleren Bereich der Schlackeoberfläche und etwa % bis % der Schlackenhöhe eintauchend geführt wird und daß die Hartstoffkörner vorzugsweise nahe der Elektrode (13), vorzugsweise mit dieser pendelnd bzw. kreisend, zugeführt werden.6. The method according to item 5, characterized in that a power supply for electrical resistance heating on the one hand on the mold (K) and on the other hand via at least one inner, preferably water-cooled electrode (13) oscillating or circling over the central region of the slag surface and about% to % the dross height is performed dipping and that the hard material grains preferably near the electrode (13), preferably with this oscillating or circling, are supplied. 7. Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine Stromzuführung zur elektrischen Widerstandheizung einerseits über die Kokille (K) und andererseits über mindestens eine Elektrode (13) erfolgt, die aus einer Metallzusammensetzung besteht, die laufend in der Schlackeschmelze (12) abschmilzt, und daß die Elektrode (13) laufend der Schlackeschmelze (12) in dem Maße zugeführt wird, daß sich mit der andererseits zugeführten Metallschmelze (S23) eine vorgegebene Zusammensetzung der Schmelze (S3) bzw. des erstarrten Materials (14) ergibt, und daß die Stromzufuhr bzw. Schlacketemperatur vorzugsweise so gewählt wird, daß die Elektrode (13) in etwa %bis % der Schlackenhöhe (h) eintauchend abschmilzt, und daß vorzugsweise die Elektrode (13) pendelnd oder kreisend im mittleren Bereich der Schlackeoberfläche geführt wird und daß die Hartstoffkörner mit oder vorzugsweise nahe der Elektrode (13) vorzugsweise mit dieser pendelnd bzw. kreisend, zugeführt werden.7. The method according to item 5, characterized in that a power supply for electrical resistance heating on the one hand via the mold (K) and on the other hand via at least one electrode (13), which consists of a metal composition which melts continuously in the slag melt (12), and that the electrode (13) is continuously supplied to the slag melt (12) to the extent that with the supplied molten metal (S23) a predetermined composition of the melt (S3) or the solidified material (14) results, and that Power supply or slag temperature is preferably selected so that the electrode (13) in about% to % of the slag height (h) melts immersing, and that preferably the electrode (13) is guided oscillating or circular in the central region of the slag surface and that the hard material grains with or preferably near the electrode (13) preferably with this oscillating or circling, respectively. 8. Verfahren nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Elektrode (13) aus einem Band, Rohr oder ähnlichem besteht, auf oder in dem Zuschlagstoffe zur Schmelze (S3) und Hartstoffkörner, z. B. Wolframkarbid, gehalten sind, deren Schmelztemperatur unter der Schlacketemperatur aber über den Metallschmelztemperaturen liegt.8. The method according to item 7, characterized in that the electrode (13) consists of a band, tube or the like, on or in the aggregate to the melt (S3) and hard grains, z. B. tungsten carbide, whose melting temperature is below the slag temperature but above the molten metal temperatures. 9. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Schmelze (S3) erstarrtes Material (14) gemäß der Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelze (S3) aus der wassergekühlten Kühlzone abgezogen wird und aus einer Schmelzvorrichtung, im gleichen Maße wie der Abzug geschieht, dosiert ein Schmelzzufluß (S23) der Schmelze (S3) laufend zugeführt wird, so daß die Höhe der Schmelze (S3) etwa 2 bis 10 cm beträgt.9. The method according to item 1, characterized in that from the melt (S3) solidified material (14) according to the solidification rate of the melt (S3) is withdrawn from the water-cooled cooling zone and from a melting device, to the same extent as the trigger happens dosed a melt inflow (S23) is continuously supplied to the melt (S3) so that the height of the melt (S3) is about 2 to 10 cm. 10. Verfahren nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Schmelzvorrichtung eine Metallschmelze (S1) in einem vorzugsweise beheizten Schlackefangbehälter (SF) gegossen wird und von diesem vorzugsweise durch ein steuerbares Bodenventil (V) dosiert durch einen Gießtrichter (T) fließend der Schmelze (S3) in der Kokille (K) zugeführt wird und vorzugsweise dabei zur Dosierung des Schmelzezuflusses (S23) die Höhe (h2) oder das Gewicht der Schmelze (S2) im Gießtrichter (T) auf einen vorgegebenen Wert geregelt wird und daß vorzugsweise die Abzugsgeschwindigkeit des Materials (14) aus der unten offenen Kokille (K) so gesteuert wird, daß eine vorgegebene Austrittstemperatur des Materials (14) von z. B.10. The method according to item 9, characterized in that from the melting device, a molten metal (S1) in a preferably heated slag collecting tank (SF) is poured and from this preferably by a controllable bottom valve (V) metered through a sprue (T) flowing the melt (S3) in the mold (K) is fed and preferably thereby for metering the melt inflow (S23) the height (h2) or the weight of the melt (S2) in the casting funnel (T) is regulated to a predetermined value and that preferably the take-off speed of the material (14) from the bottom open mold (K) is controlled so that a predetermined outlet temperature of the material (14) of z. B. 1 0000C herrscht, und daß abhängig von dieser Abzugsgeschwindigkeit die Dosierungen der Schmelzezufuhr und der Hartstoffzufuhr vorgenommen werden.1 000 0 C prevails, and that, depending on this take-off speed, the metering of the melt supply and the hard material supply are made. 11. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Einstreuen der Hartstoffkörner homogen über den Querschnitt der Oberfläche (56) erfolgt und über eine Gesamtzeit, die aus einer Vorlaufzeit, die der Transitzeit (tt) zum Durchlauf der gesamten Höhe der ungekünlten Schmelze entspricht, und der Abkühlzeit (tk) über die gesamte Höhe besteht, jeweils abschnittsweise mit vorzugsweise konstanter Menge pro Zeiteinheit so erfolgt, wie der jeweils zu dotierende Abschnitt in seiner Höhe (hd; hde; hda) und relativen Lage zur Gesamthöhe (hg) von unten nach oben vorgibt.11. The method according to item 1, characterized in that the sprinkling of the hard grains occurs homogeneously over the cross section of the surface (56) and over a total time, which corresponds to a lead time, the transit time (tt) for the passage of the entire height of the uncooled melt , and the cooling time (tk) over the entire height consists, in each case sections with preferably constant amount per unit time as the respective portion to be doped in height (hd; hde; hda) and relative position to the total height (hg) from below pretends upwards. 12. Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Hartstoff (31A; 31) in Form vom Pulver, Granulat oder Kristallkörnern durch Siebsichtung oder vorzugsweise durch Wind- oder Flüssigkeitssichtung in Partien gleicher Körnung bzw. vorzugsweise gleicher Sinkgeschwindigkeit getrennt wird und jeweils einzelne Partien in einzelne Schmelzen (S3; S) unter Berücksichtigung der sich us der jeweiligen Sinkgeschwindigkeit jeweils ergebenden Transitzeit (tt) eingestreut werden.12. The method according to item 11, characterized in that the hard material (31A; 31) is separated in the form of powder, granules or crystal grains by sieve screening or preferably by wind or liquid in lots of equal grain size or preferably the same rate of descent and each individual lots into individual melts (S3; S) are interspersed, taking into account the transit time (tt) respectively resulting from the respective descent rate. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß das Einstreuen des Harnstoffes (31; 31 a) in die Schmelze (S) unter Schutzgas oder Vakuum erfolgt.13. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the sprinkling of the urea (31; 31 a) takes place in the melt (S) under protective gas or vacuum. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus wassergekühlter Kokillengießvorrichtung, z. B. Tüten- oder Tauchgießvorrichtung besteht, mit einer Kokille (Ka), über der eine Einstreuvorrichtung (57) angeordnet ist, mit der mengen- und zeitmäßig steuerbar die Hartstoffkörner der Oberfläche (56) der Schmelze (S) in der Kokille (Ka) zuführbar sind.14. Apparatus for carrying out the method according to item 1, characterized in that it consists of water-cooled Kokillengießvorrichtung, z. B. bag or Tauchgießvorrichtung consists, with a mold (Ka), over which a bedding device (57) is arranged, with the quantity and time controllable the hard grains of the surface (56) of the melt (S) in the mold (Ka) can be fed. 15. Vorrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet · adurch, daß die Kokille (K) oberhalb der Schmelze (S3) einen Raum zur Aufnahme der Schlackeschmelze (12) von mindestens der Höhe (h) hat und dieser Raum vorzugsweise sich als Trichteransatz (11) erweitert und vorzugsweise mit einem nicht von Kühlwasser durchflossenen Randaufsatz (1), vorzugsweise aus Stahl, seitlich abgeschlossen ist und die Kokille (K) im übrigen aus einem wassergekühlten Kupfermantel besteht und daß die Höhe (h1) der Schlackeschmelze (12) so gewählt ist, daß in Verbindung mit der Pendel- oder Kreisbewegungsamplitude der Hartstoffkörnerzufuhr ein vorgegebenes horizontales Hartstoffdotierungsprofil im Material (14) entsteht.15. Apparatus according to item 14, characterized by the fact that the mold (K) above the melt (S3) has a space for receiving the slag melt (12) of at least the height (h) and this space is preferably in the form of a funnel attachment (11). expanded and preferably with a non-flow of cooling water through the edge attachment (1), preferably made of steel, laterally and the mold (K) in the rest of a water-cooled copper jacket and that the height (h1) of the slag melt (12) is selected so that in conjunction with the pendulum or circular motion amplitude of the hard material grain feed, a predetermined horizontal hard material doping profile is produced in the material (14). 16. Vorrichtung nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß oberhalb der Schlackeoberfläche die Mündung (TM) einer Schmelzzuflußdosiervorrichtung, einer Schlackedosiervorrichtung (Sd) und mindestens eine Halterung und ggf. Zuführ- und Pendelvorrichtung (A/pj der Elektrode (13) und ggf. eine Hartstoffdosiervorrichtung (40; 41; 42; R) und unterhalb der Kokille (K) ggf. eine Abzugsvorrichtung (Z) angeordnet ist.16. The device according to item 15, characterized in that above the slag surface, the mouth (TM) of a Schmelzzuflußdosiervorrichtung, a Schlackedosiervorrichtung (Sd) and at least one holder and possibly feeding and shuttle device (A / pj the electrode (13) and possibly a Hartstoffdosiervorrichtung (40; 41; 42; R) and below the mold (K) optionally a trigger device (Z) is arranged. 17. Vorrichtung nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelzzuflußdosiervorrichtung aus einem vorzugsweise heizbaren Schlackenfangbehälter (SF) mit einem steuerbaren Bodenventil (V), unter dessen Auslauf ein Gießtrichter (T) angeordnet ist, dessen Auslauf die Mündung (TM) ist und an dem ein Gewichtsmelder (Gm) angeordnet ist, dessen Ausgangssignal in einem Regler in einer Steuervorrichtung (ST) mit einem Signal verglichen wird, das der Erstarrungsgeschwindigkeit der Schmelze (S3) bzw. der Abzugsgeschwindigkeit des Materials (14) entspricht, und dessen Ausgangssignal des Bodenventil (V) steuert, besteht.17. The device according to item 16, characterized in that the Schmelzzuflußdosiervorrichtung of a preferably heatable slag collecting container (SF) with a controllable bottom valve (V), under the outlet of a sprue (T) is arranged, the outlet of the mouth (TM) is and a weight indicator (Gm) is arranged, whose output signal is compared in a controller in a control device (ST) with a signal corresponding to the solidification rate of the melt (S3) or the withdrawal speed of the material (14), and its output of the bottom valve (V) controls exists. 18. Vorrichtung nach Punkt 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuervorrichtung (ST) eingangsseitig mit dem Gewichtsmelder (Gm), mitje einem Temperaturmelder (TS1...TS3) im Radaufsatz (1), in der Kokilleninnenwand bzw. an dem Austritt des18. Device according to item 17, characterized in that the control device (ST) on the input side with the weight indicator (Gm), mitje a temperature detector (TS1 ... TS3) in the wheel attachment (1), in the mold inner wall or at the outlet of the . Materials (14) aus der Kokille, mit Rückmeldern (RM) der Ventilsteuervorrichtung (VS), der Zuführ- und Pendelvorrichtung (A/P), der Schlackedosiervorrichtung (Sd), der Hartstoffdosiervorrichtung (R), eines Generators (G), der den Elektrodenstrom liefert und steuert, und der Abzugsvorrichtung (Z) verbunden ist und ausgangsseitig Steuersignalleitungen (VSa; A/P; Sda; Za; Ra; Gs) zur Steuerung der entsprechenden Antriebe bzw. des Stromes oder der Spannung des Generators (G) geführt sind und daß eine Uhr (CL) auf die Steuervorrichtung gemäß dem Verfahren einwirkt, daß sie einem in ihr enthaltenen Programm und über die Eingabevorrichtung (E) vorgegebenen Daten entsprechend dem Verfahrensablauf steuert und anforderungsgemäß Betriebs- und Störungsmeldungen auf einer Ausgabevorrichtung (A) anzeigt und/oder meldet, wobei das Signal des Temperaturmelders (TS1) im Randaufsatz (1) zur Regelung der Schlackeschmelzehöhe über die Steuerung der Schlackedosiervorrichtung (sd) und zur Steuerung des Generatorstromes bzw. der -spannung dient und das Signal des Temperaturmelders (TS2) in der Kokillenwand zur Regelung der Höhe der Schmelze (S3) über die Vorgabe zur Dosierung des Schmelzmaterialzuflusses und der Hartstoff zufuhr dient und wobei vorzugsweise diese Regelungen gemäß ermittelter Zeitkonstanten der Regelkreise kompensiert betrieben werden., Material (14) from the mold, with feedback (RM) of the valve control device (VS), the supply and shuttle (A / P), the Schlackedosiervorrichtung (Sd), the Hartstoffdosiervorrichtung (R), a generator (G), the Electrode current supplies and controls, and the trigger device (Z) is connected and the output side control signal lines (VSa; A / P; Sda; Za; Ra; Gs) for controlling the corresponding drives or the current or voltage of the generator (G) are guided and that a clock (CL) acts on the control device according to the method that controls a program contained therein and data input via the input device (E) according to the process flow and displays operation and failure messages on an output device (A) as required, and / or reports, wherein the signal of the temperature detector (TS1) in the edge attachment (1) for controlling the slag melt level on the control of Schlackedosiervorrichtung (sd) and to Steue tion of the generator current or the voltage is used and the signal of the temperature detector (TS2) in the mold wall for regulating the height of the melt (S3) on the specification for metering the Schmelzmaterialzuflusses and the hard material supply and preferably wherein these regulations according to determined time constants of Control circuits are operated compensated. 19. Vorrichtung nach Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuervorrichtung (ST) die Hartstoffdosiervorrichtung (R) abhängig vom Ablauf vorgegebener Zeitintervalle und jeweils erfolgtem Vorschub der Abzugsvorrichtung (Z) in der relativen Mengendosierung unterschiedlich im Verhältnis zu dem jeweiligen Schmelzezufluß (S23; 13 a) steuert und daß sie die Amplitude, Lage und den zeitlichen Bewegungsablauf der Pendelbewegung steuert, so daß in Erstarrungsrichtung bzw. im Querschnitt des Formlings oder Profilmaterial Zonen unterschiedlicher Hartstoffkonzentration, vorzugsweise an Arbeitsflächen erhöht, entstehen.19. The device according to item 18, characterized in that the control device (ST) the Hartstoffdosiervorrichtung (R) depending on the expiry of predetermined time intervals and each carried out feed of the take-off device (Z) in the relative amount of metering differently in relation to the respective Schmelzezufluß (S23; a) controls and that it controls the amplitude, position and the temporal movement of the pendulum motion, so that in the solidification direction or in the cross section of the molding or profile material zones of different hard material concentration, preferably increased to work surfaces arise. 20. Vorrichtung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Einstreuvorrichtung (57) und die Kokille (Ka) durch einen Mantel (52) vakuumdicht verbunden sind und der dadurch gebildete Innenraum mit einer Schutzgas- oder Vakuumanlage verbunden ist und der Innenraum die Heizzone (HZb) bildet, in der vorzugsweise eine Plasmaheizung (58) angeordnet ist.20. The device according to item 19, characterized in that the bedding device (57) and the mold (Ka) by a jacket (52) are vacuum-tightly connected and the interior formed thereby is connected to a protective gas or vacuum system and the interior of the heating zone ( HZb), in which preferably a plasma heater (58) is arranged. 21. Formling oder Profilmaterial nach dem Verfahren gemäß Punkt 1 hergestellt, gekennzeichnet dadurch, daß er/es Hartstoffkörner (H1; H2) z. B. Wolframkarbid oder Hartmetall, enthält, die von einer wenige Mikrometer tiefen Diffusionszone (D1) von Hartmetallmaterial eingeschlossen sind, um die eine etwa 100 bis 300 Mikrometer tiefe Dendritzone (D2; D20) mit relativ geringem Volumenanteil von Hartmetallmaterial in Form von Ästen liegt, über die hinaus sich eine etwa 20 bis 50 Mikrometer tiefe Diffusionszone (D30) der Hartstoffe erstreckt, und daß der Raum zwischen den Dendriten (D2; D20), die Diffusionszonen (D1; D30) und den Raum außen um diese herum dicht mit Matrixmaterial (M2), vorzugsweise einer Stahllegierung, gefüllt ist.21. molding or profile material produced by the method according to item 1, characterized in that he / it Hartstoffkörner (H1; H2) z. Tungsten carbide or cemented carbide enclosed by a few micron deep diffusion zone (D1) of cemented carbide material about which a dendrite zone (D2; D20) approximately 100 to 300 micrometers deep is relatively low in volume of cemented carbide material in the form of branches; beyond which extends a diffusion zone (D30) of the hard materials approximately 20 to 50 microns deep, and that the space between the dendrites (D2; D20), the diffusion zones (D1; D30) and the space around them are sealed to matrix material (D30). M2), preferably a steel alloy, is filled. 22. Formling oder Profilmaterial nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Hartstoffanteile zwischen 8 und 25 Gewichtsprozente des Matrixmaterials betragen.22. molding or profile material according to item 21, characterized in that the hard material components amount to between 8 and 25 percent by weight of the matrix material. 23. Formling oder Profilmaterial nach Punkt 22* gekennzeichnet dadurch, daß der Hartstoffanteil in den Zonen, die den Außenflächen oder den Arbeitsflächen von Formungen, z. B. Werkstückschneiden, benachbart sind, wesentlich über dem Durchschnitt im Gesamtvolumen liegt.23. molding or profile material according to item 22 *, characterized in that the proportion of hard material in the zones, the outer surfaces or the working surfaces of formations, for. B. workpiece cutting, adjacent, is significantly above the average in the total volume. 24. Formling oder Profilmaterial nach' Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß er/es zur Verwendung für rollende oder schlagende Verschleißbeanspruchung Hartstoffe mit einer Körnung von weniger als 0,8 mm enthält und zur Verwendung für Reib und Schneidbeanspruchung einer Körnung größer als 0,8 mm bis mehrere mm enthält.24. Mold or profile material according to 'Item 21, characterized in that it contains for use for rolling or beating wear stress hard materials with a grain size of less than 0.8 mm and for use for friction and cutting stress of a grain size greater than 0.8 mm to several mm. 25. Formling oder Profilmaterial nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß das Matrixmaterial aus niedrig legiertem Stahl mit 0,8 bis 1,8% Mangan und etwa 1 % Silizium oder aus martensitischem Stahl oder aus austenitischem Stahl, z. B. mit u. a. 18% Cr, 8% Ni, oder 19% Cr, 9% Ni, und Mo oder 18% Cr, 8% ΝΪ, 6% Mn oder aus Manganhartstahl mit u. a. 1,2% C, 12 bis 17% Mn oder aus einer Legierung aus etwa 1 % C, 1,8% Si, 17% Mn, 17% Cr, 3,5% W u. a. oder aus hochnickelhaltigem Werkstoff besteht.25. molding or profile material according to item 21, characterized in that the matrix material of low alloy steel with 0.8 to 1.8% manganese and about 1% silicon or martensitic steel or austenitic steel, z. B. with u. a. 18% Cr, 8% Ni, or 19% Cr, 9% Ni, and Mo or 18% Cr, 8% ΝΪ, 6% Mn or manganese hard steel with u. a. 1.2% C, 12 to 17% Mn or an alloy of about 1% C, 1.8% Si, 17% Mn, 17% Cr, 3.5% W u. a. or consists of hochnickelhaltigem material. 26. Formlinge oder Profilmaterial nach Punkt 21, gekennzeichnet dadurch, daß das Matrixmaterial aus Nichteisen-Metall oder eine NE-Metallegierung, vorzugsweise AIMg3, AIMg5, AISi5, AIMgZnI, ist und die Hartstoffkörner aus Metallkarbid oder -oxid, ζ. Β. Korund, bestehen.26. Moldings or profile material according to item 21, characterized in that the matrix material of non-ferrous metal or a non-ferrous metal alloy, preferably AIMg3, AIMg5, AISi5, AIMgZnI, and the hard material grains of metal carbide or oxide, ζ. Β. Corundum, persist. Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
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