DD295716A5 - Verfahren zur bestimmung des kugelgraphitanteils in gusseisen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Bestimmung des Kugelgraphitanteils in Guszeisen. Das Verfahren zur Bestimmung des Kugelgraphitanteils vor dem Vergieszen wird in Gieszereien angewandt. Die erfindungsgemaesze Loesung besteht darin, dasz eine Probe aus dem Schmelztiegel der Guszeisenschmelze vor dem Vergieszen entnommen, in einen Probetiegel mit darin fixierter Meszkapillare gegossen und nach dem Erstarren die Kapillardepression gemessen wird.{Kugelgraphitanteil; Guszeisen; Gieszereien; Probetiegel; Meszkapillare; Kapillardepression; Meszlehre}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren zur Bestimmung des Kugelgraphitanteils in Gußeisen findet Anwendung in Gießereien.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Wenn Gußeisen mit Kugelgraphit entstehen soll, ist es notwendig, den Anteil der Ausbildung von Kugelgraphit vor dem Vergießen zu bestimmen, um eine Aussage über die Qualität des entstehenden Gußeisens zu treffen.

In der DE-PS 2821 352 wird zur Bestimmung des Kugelgraphitanteils des Gußeisens vor dem Vergießen eine Probe des flüssigen Metalls in einen Tiegel gefüllt, in dem es sich verfestigt. Dabei wird die Temperatur an einer Meßstelle innerhalb der Probe während der Abkühlung gemessen und in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeichnet. Der Probentiegel muß in seiner relativ komplizierten Form sehr maßhaltig sein, um bei allen Messungen die gleichen Abkühlbedingungen zu realisieren. Verglichen werden die erhaltenen Abkühlkurven mit Eichkurven, die für Gußeisen gleicher chemischer Zusammensetzung aber unterschiedlichem Kugelgraphitanteil für den jeweils verwendeten Probentiegeltyp vorliegen müssen. Geringe Abweichungen in den Probentiegelmaßen oder der chemischen Zusammensetzung der Gußeisenschmelze können durch die Änderung der Wärmekapazität das Meßergebnis so beeinflussen, daß keine Aussagen mehr über den Kugelgraphitanteil getroffen werden können, denn die Eichkurven verlieren damit ihre Gültigkeit.

Die sich aus den Messungen ergebende Temperaturdifferenz ΔΤ (etwa 4K), die ein Maß für die Wärmekapazität und damit des Kugelgraphitanteils der Gußprobe ist, kann nur bei identischer Positionierung des Temperaturmeßfühlers in der Probe bei allen Messungen, hohem gerätetechnischem Aufwand, gleichen Probetiegeln, gleicher Gußtemperatur und Gußtechnik für die Beurteilung des Kugelgraphitanteils im Gußeisen herangezogen werden. Unter Produktionsbedingungen in der Gießerei ist deshalb diese Methode vermutlich nicht einzusetzen.

Des weiteren ist ein Verfahren bekannt (DE-PS 2919625), bei dem die Abkühlkurve einer Schmelzprobe unter vorgegebenen Abkühlbedingungen, die durch eine bestimmte Probentiegelform erreicht werden, aufgenommen wird. Die Auswertung der Abkühlkurven verlangt einen hohen technischen Aufwand (Abtasteinrichtung, Analog-Digitalwandler, Rechner und Meßwertspeicher, Anzeigeeinrichtung) u. speziell für diese Aufgabe ausgebildetes zusätzliches Personal. Um eine Aussage über den Kugelgraphitanteil der Gußeisenschmelze direkt vor dem Vergießen zu treffen, muß die Messung in unmittelbarer Nähe der Schmelzöfen erfolgen, da ein Transport einer Materialprobe vom Schmelzofen in Laborräume zu zeitaufwendig ist. Dies ist jedoch aufgrund des hohen technischen Aufwandes in Schmelzofennähe nur schwer durchzuführen. Ebenso wie bei dem vorher geschilderten Verfahren, können auch hier die recht komplizierten Probentiegel, in denen das Thermoelement genau positioniert werden muß, nur einmal eingesetzt werden.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, den Ausschuß bei der Kugelgraphitgußeisenherstellung zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Kugelgraphitanteil in Gußeisen mittelbar vor dem Vergießen in kurzer Zeit bei einfacher Handhabung der Meßapparatur mit geringem gerätetechnischem Aufwand in der Nähe der Schmelzöfen zu bestimmen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem eine Probe aus dem Schmelztiegel der Gußeisenschmelze vor dem Vergießen entnommen, in einen Probetiegel mit fixierter Meßkapillare gegossen und nach dem Erstarren die Kapillardepression gemessen wird. Die Meßkapillare wird vor dem Eingießen der Schmelze in den Probentiegel eingebracht oder mittels einer Absenkvorrichtung in den gefüllten Probentiegel eingesenkt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mittels einer Meßlehre die Kapillardepression (Höhendifferenz zwischen der Standhöhe des erstarrten Gußeisens im Probentiegel und in der Kapillare) gemessen werden kann. Dabei hat sich gezeigt, daß die Größe der Kapillardepression als Maß für den Anteil der Ausbildung von Kugelgraphit in Gußeisen verwendbar ist.

Es werden keine speziellen Anforderungen an die Tiegelform gestellt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es wird Gußeisen mit Kugelgraphit (TGL GGG 6002) bei ca. 1350⁰C geschmolzen. Direkt vor dem Vergießen wird eine Probe aus dem Schmelztiegel entnommen und in den zylindrischen Probentiegel mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Höhe von 100mm gegossen. Sofort wird eine Keramikkapillare mit 1,5mm Innendurchmesser und 100 mm Kapillarlänge, die in einer

speziellen Halterung der Absenkvorrichtung befestigt ist, mittels der Absenkvorrichtung in die Probe eingetaucht und in ihrer

Lage bis zur Erstarrung (ca. 2 min) fixiert. Anschließend wird die Kapillare von der Halterung der Absenkvorrichtung gelöst und die Kapillardepression mit einer Meßlehre ausgemessen.

Die Messungen ergeben einen Kugelgraphitanteil von über 90% bei Kapillardepressionen größer als 50mm.

Claims (3)

1. Patentanspruch:

   1. Verfahren zur Bestimmung des Kugelgraphitanteils in Gußeisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probe aus dem Schmelztiegel der Gußeisenschmelze vor dem Vergießen entnommen, in einen Probetiegel mit fixierter Meßkapillare gegossen und nach dem Erstarren die Kapillardepression gemessen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkapillare vor dem Eingießen der Schmelze in den Probetiegel in diesen eingebracht oder mittels einer Absenkvorrichtung in den gefüllten Probetiegel eingesenkt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßkapillare aus Keramik mit einem Innendurchmesser zwischen 1 mm und 2 mm verwendet wird.