DE102006055304A1 - Cast iron cylinder head or engine block contains feed channels for fuel, coolant and oil consisting of steel pipes which are enclosed by cast material without gap and bonded to it by mixed phase of steel and cast iron - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft in Gusstechnik hergestellte Zylinderköpfe oder Zylinderkurbelgehäuse, die mehrere Führungskanäle für Flüssigkeiten, wie Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl aufweisen, wobei die Führungskanäle beim Guss der Bauteile mit eingegossen werden.The The invention relates to cylinder heads made by casting or cylinder crankcase, which has multiple guide channels for liquids, such as fuel, coolant or oil, wherein the guide channels be poured during the casting of the components.
Es ist gängige Praxis die zahlreichen Führungs- und Versorgungskanäle, bspw. zum Kraftstoff- und Öltransport, in Zylinderköpfen (ZK) und Zylinderkurbelgehäusen (ZKG) durch Tieflochbohrtechnik in die gegossenen Bauteile herzustellen. Das Bohren der ausschließlich geraden Segmente und deren Verbindung stellen hohe Beschränkungen bei der geometrischen Auslegung der Gussteile dar. Dies führt zu Kompromissen hinsichtlich der funktionalen Optimierung von Zylinderkopf oder Zylinderkurbelgehäuse.It is common practice the numerous leadership and Supply channels, for example for fuel and oil transport, in cylinder heads (ZK) and cylinder crankcases (ZKG) by deep hole drilling technology in the cast components. The drilling of exclusively straight segments and their connection put high restrictions on the geometric design castings. This leads to compromises the functional optimization of cylinder head or cylinder crankcase.
Das
Bohren von Kanälen ist beispielsweise aus der
Insbesondere bei Kraftstoffrücklaufkanälen in Zylinderköpfen, welche bei Nutzfahrzeugmotoren über eine Gesamtlänge von bis zu 1 m gebohrt werden, muss rund um die Kanäle genug Material vorhanden sein, um den richtigen Verlauf des Bohrers während des Tieflochbohr-Vorgangs zu ermöglichen und ihn zu stabilisieren. Dieses Material wird im Betrieb des Motors nicht benötigt und stellt somit eine unnötige Gewichtserhöhung dar. Ähnlich aufwändig ist das Bohren des Hauptölkanals, mit den einzelnen Abzweigungen zu den einzelnen Bedarfstellen im Zylinderkurbelgehäuse.Especially in fuel return ducts in cylinder heads, which in commercial vehicle engines over a total length must be drilled up to 1 m, around the channels enough material will be present to keep the correct course of the drill during deep hole drilling process and stabilize it. This material is not needed in the operation of the engine and thus provides an unnecessary weight increase Similarly, the drilling of the main oil channel is with the individual branches to the individual needs in the Engine blocks.
Die
Die
Beim Eingießen von Rohren als Führungskanal ergibt sich das Problem, dass sich die Rohre beim Umgießen mit der Metallschmelze durch thermische Ausdehnung aus ihrer Position verschieben oder verziehen. Dies ist insbesondere bei den relativ langen Medienversorgungen der Fall, die sich über die gesamte Längesachse des Motorblocks erstrecken. Häufig kommt es zu mangelhafter Anbindung des eingegossenen Rohrs zum Umgussmetall. Besonders nachteilig ist dabei die Bildung von Spalten, da hier der Wärmefluss behindert wird, oder potentielle Lecks für im Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderkopf geführte Flüssigkeiten entstehen.At the Pouring of pipes as a guide channel results The problem is that the pipes with the Umgeießen the molten metal due to thermal expansion from its position move or warp. This is especially true for the relative long media supplies the case, spread over the entire Longitudinal axis of the engine block extend. Often there is a lack of connection of the cast-in pipe to the casting metal. Particularly disadvantageous is the formation of columns, since here the heat flow is impeded, or potential leaks for guided in the cylinder crankcase or cylinder head Liquids arise.
Es ist Aufgabe der Erfindung Zylinderköpfen und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit komplex verlaufenden Führungskanälen für Flüssigkeiten mit guter stoff- und formschlüssiger Anbindung bereit zu stellen, sowie ein Verfahren zur kostengünstigen und fehlerfreien Herstellung dieser Führungskanäle aufzuzeigen.It Object of the invention cylinder heads and / or cylinder crankcase with complex guide channels for Liquids with good material and form-fitting Connection to provide, as well as a method for cost-effective and error-free production of these guide channels show.
Erfindungsgemäß ist
zur Lösung dieser Aufgabe ein gegossener Zylinderkopf und/oder
ein Zylinderkurbelgehäuse vorgesehen, der/das mehrere eingegossene
Kanäle umfasst, welche als Führungskanäle
für Flüssigkeiten, wie Kraftstoff, Kühlmittel
oder Öl, ausgebildet sind, wobei Zylinderkopf und/oder
Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen und die Führungskanäle
(
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung ist ein Verfahren zur Herstellung von Führungskanälen für Flüssigkeiten, insbesondere für Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, in gegossenen Zylinderköpfen und/oder Zylinderkurbelgehäusen, umfassend die Schritte
- – Herstellung von Gießkernpaketen (
6 ) aus Sandkernen (7 ) und Stahlrohr in der Form zu bildender Führungskanäle (1 ) - – Einbringen der Gießkernpakete (
6 ) in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse - – Abgießen der Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit Gusseisen,
- – geregeltes Abkühlen des Gusstückes
dadurch
gekennzeichnet, dass,
die Führungskanäle
(
1 ) aus Stahlrohr spaltfrei vom Umguss (3 ) umgeben werden und Mischphasen aus Stahl und Gusseisen gebildet werden, die Stahlrohr und Umguss (3 ) metallurgisch verbinden mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
- - manufacture of core packages (
6 ) from sand cores (7 ) and steel pipe in the form of forming guide channels (1 ) - - introduction of the core packages (
6 ) in the mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases - Casting the cylinder heads and / or cylinder crankcases with cast iron,
- Controlled cooling of the casting, characterized in that the guide channels (
1 ) made of tubular steel without gaps from the encapsulation (3 ) and Mischpha made of steel and cast iron, the steel pipe and the casting (3 metallurgically connect with the features of claim 12.
Für die erfindungsgemäßen Zylinderköpfe oder Zylinderkurbelgehäuse ist es dabei wesentlich, dass die Werkstoffe des eingegossenen Führungskanals und der Umgusswerkstoff von Zylinderkurbelgehäuse oder Zylinderkopf aufeinander abgestimmt sind. Somit ist vorgesehen, dass der Zylinderkopf oder das Zylinderkurbelgehäuse aus Gusseisen und die Führungskanäle aus Stahlrohren gebildet sind. Dabei sind die Führungskanäle erfindungsgemäß spaltfrei vom Umguss umgeben. Die Anbindung der eingegossenen Führungskanäle erfolgt metallurgisch form- und stoffschlüssig über Mischphasen aus Stahl und Gusseisen.For the cylinder heads according to the invention or Cylinder crankcase, it is essential that the Materials of the cast-in guide channel and the Umgusswerkstoff from cylinder crankcase or cylinder head to each other are coordinated. Thus, it is envisaged that the cylinder head or the cylinder crankcase made of cast iron and the guide channels are formed of steel tubes. Here are the guide channels according to the invention surrounded gap-free from the Umguss. The connection of the cast-in guide channels takes metallurgical form and material over Mixed phases of steel and cast iron.
Unter spaltfrei ist dabei zu verstehen, dass keine zusammenhängenden Bereiche der Ablösung, von Stahlrohr-Führungskanal und Gusseisen-Umguss auftreten. Dabei sind die bei Gießprozessen mitunter auftretenden Lunker oder Poren im Übergangsbereich zwischen Führungskanal und Umguss nicht als Spalt anzusehen. Lunker oder Poren unterhalb einer Fläche von 5 mm2 oder einer maximalen lateralen Ausdehnung unterhalb von 5 mm zählen in jedem Fall nicht zu Spalten im Sinne der Erfindung.Cleavage-free is to be understood as meaning that there are no contiguous areas of detachment, steel tube guide channel and cast iron encapsulation. The voids or pores that sometimes occur during casting processes in the transitional area between the guide channel and the encapsulation should not be regarded as a gap. Voids or pores below an area of 5 mm 2 or a maximum lateral extent below 5 mm count in each case not to columns in the sense of the invention.
Der Stahl des Stahlrohrs hat den Vorteil, dass Stahl unter den als eingegossener Führungskanal geeigneten Metalllegierungen eine vergleichsweise geringe thermische Ausdehnung unter den Gebrauchsmetallen aufweist. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Stahl eine geringere thermische Ausdehnung als das umgebende Gusseisen aufweist. Hierdurch wird beim Eingießen des Stahlrohrs erreicht, dass bei der Abkühlung nach dem Guss kein Wegschwinden der erhitzten Stahlrohre von dem umgebenden Gusseisen stattfindet. Stahl und Gusseisen weisen eine hervorragende chemische und physikalische Kompatibilität auf. Dabei ist durch den gegenüber dem Gusseisen höheren Schmelzpunkt des Stahls die Gefahr des Durchschmelzens beziehungsweise des vollständigen Aufschmelzens der Stahlrohre beim Eingießen verringert. Dennoch ist der Schmelzpunkt des Stahl nicht so hoch, dass ein oberflächliches Anschmelzen des Stahlrohrs verhindert würde.Of the Steel of the steel tube has the advantage that steel under the as cast Guide channel suitable metal alloys a comparatively has low thermal expansion among the service metals. It is particularly advantageous that the steel has a lower thermal Has expansion as the surrounding cast iron. This will when pouring the steel pipe achieved that during cooling after the casting no disappearance of the heated steel pipes of the surrounding cast iron takes place. Steel and cast iron have one excellent chemical and physical compatibility on. It is higher by the opposite of the cast iron Melting point of the steel the risk of melting down or the complete melting of the steel pipes during pouring reduced. Nevertheless, the melting point of the steel is not so high that a superficial melting of the steel tube would be prevented.
Es ist somit vorgesehen, dass beim Gießen ein geringer Teil des Stahls aufschmilzt und mit flüssigem Eisen ohne Spaltbildung dicht verschmilzt. So wird auch eine Spaltbildung während des Abkühlens auf Raumtemperatur vermieden. Die Geometrie des Gussteils weist im Bereich des Stahlrohres eine gleichmäßige Materialanhäufung auf, um lokales Erweichen oder Aufschmelzen des Stahls oder zu schnelles Abkühlen (Abschrecken) der Schmelze an der Stahlrohroberfläche zu vermeiden. Auch bei zu schnellem Abkühlen des schmelzflüssigen Gusseisens im Bereich des kalten Stahlrohrs kann es zu einer Spaltbildung oder zu einer unerwünschten Weißerstarrung des Gusseisens kommen. Eine genaue Abstimmung der Materialanhäufung des Umgusses im Bereich der Stahlrohre, mit der Stahlrohrgeometrie, beziehungsweise deren Durchmesser und Wanddicke und mit der Gießtemperatur ist erforderlich.It is thus intended that when casting a small part of the steel melts and with liquid iron without gap formation tightly merged. So is also a gap formation during cooling to room temperature avoided. The geometry of the casting has a uniform in the area of the steel tube Material accumulation on to local softening or melting of steel or too fast cooling (quenching) of the steel To avoid melt on the steel pipe surface. Also with too fast cooling of the molten one Cast iron in the area of the cold steel pipe can lead to a gap formation or to an undesirable whiteness of the Cast iron come. An exact vote of the material accumulation of the encapsulation in the area of the steel pipes, with the tubular steel geometry, or their diameter and wall thickness and with the casting temperature is required.
Für einen besonders festen Stoffschluss ist die Bildung von Mischphasen aus Stahl und Gusseisen von Vorteil. Dabei muss sichergestellt werden, dass ein teilweises Aufschmelzen des Stahl stattfindet. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird das Stahlrohr vor dem Einguss mit Sn oder einer Sn-Legierung behandelt, welche Schmelzpunkt-absenkend wirkt, so dass sich nach dem Guss Sn-haltige Mischphasen ausbilden.For a particularly strong adhesion is the formation of mixed phases made of steel and cast iron advantageous. It must be ensured that a partial melting of the steel takes place. In preferred Embodiment of the invention, the steel pipe before the sprue with Sn or a Sn alloy treated, which melting point-lowering acts, so that form after the casting Sn-containing mixed phases.
Die Erfindung wird anhand von schematischen Zeichnungen und Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert.The The invention will be described with reference to schematic drawings and exemplary embodiments explained in more detail below.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Die thermische Ausdehnung des Stahls muss bei der Auslegung von den Stahlrohren für die Führungskanäle berücksichtigt werden. Beim Einguss beträgt die thermische Ausdehnung unmittelbar nach der Formfüllung ca. 11,5 mm/m, bei Annahme einer mittleren Temperatur des Stahlrohres von 1000°C. Die Temperaturverteilung über das gesamte Stahlrohr ist während des Gießens sehr unterschiedlich, so dass räumlich und zeitlich unterschiedliche Ausdehnungen und Spannungsverteilungen vorliegen. Um diese Ausdehnungen der Stahlrohre ohne Verformung aufzunehmen, sind besondere Vorkehrungen zu treffen.The thermal expansion of the steel must be taken into account when designing the steel pipes for the guide channels. At the pouring, the thermal expansion immediately after the mold filling is approx. 11.5 mm / m, assuming a mean temperature of the steel pipe of 1000 ° C. The temperature distribution over the entire steel tube is very different during the casting, so that spatially and temporally different Extensions and stress distributions exist. To accommodate these expansions of the steel tubes without deformation, special precautions must be taken.
In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden für den
Einguss des Stahlrohrs Dehnfugen vorgesehen indem zumindest einer
oder alle der Führungskanäle (
Bevorzugt
werden die Segmente (
Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass mehrere benachbart verlaufende
eingegossene Führungskanäle (
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Trennstellen zwischen benachbarten Segmenten sieht kurze Rohrmanschetten oder Hülsen aus Stahl vor, die beidseitig die jeweiligen zu verbindenden Enden der Segmente überlappen. Vor dem Guss sind die benachbarten Stahlrohr-Segmente in die jeweilige Rohrmanschette eingeschoben. Die Rohrmanschette bildet dabei eine äußere Umhüllung der Trennstelle oder Dehnungsfuge zwischen den benachbarten Segmenten. Die Passung ist dabei lediglich so dicht bzw. fest, dass ein Eindringen der Schmelze aus Gusseisen verhindert wird, aber ein Verschieben der Stahlrohr-Segmente durch die thermische Ausdehnung beim Guss innerhalb der Rohrmanschette noch möglich ist. Durch diese Anordnung können die thermischen Spannungen beim Einguss des Stahlrohrs wirkungsvoll abgebaut werden. Da auf die Verwendung von Sandkernen oder dergleichen verzichtet wird, entfällt auch das spätere unter Umständen diffizile Entfernen von Kernsand aus dem Führungskanal- bzw. Rohrinneren. Durch den Umguss wird die Rohrmanschette metallurgisch an den Umguss angebunden und die zuvor verschiebbare Verbindungsstelle fest fixiert. Bevorzugt sind Rohrmanschette und Stahlrohr aus demselben Material.A Another preferred embodiment of the separation points between adjacent Segments provides short pipe collars or sleeves made of steel, which overlap on both sides of the respective ends of the segments to be joined. Before casting, the adjacent steel tube segments are in the respective Pipe sleeve inserted. The pipe sleeve forms an outer Enclosing the separation point or expansion joint between the neighboring segments. The fit is just so tight or that prevents penetration of the melt of cast iron but moving the steel tube segments through the thermal Expansion during casting within the pipe sleeve still possible is. By this arrangement, the thermal stresses be effectively degraded during the pouring of the steel tube. Up there the use of sand cores or the like is dispensed with, The later may also be omitted difficult removal of core sand from the guide channel or pipe inside. Through the Umuss the pipe sleeve becomes metallurgical attached to the Umguss and the previously movable connection point firmly fixed. Preference is given to pipe sleeve and steel pipe from the same Material.
Der Platzbedarf für die thermische Ausdehnung ist abhängig von der Länge des jeweiligen Segments. Die Länge der Dehnungsfugen sowie der Rohrmanschetten ist dementsprechend auszulegen.Of the Space required for the thermal expansion depends of the length of the respective segment. The length the expansion joints and the pipe sleeves is accordingly interpreted.
Gegebenenfalls können an die Rohrmanschetten Anschlussöffnungen oder Anschlussstutzen für Verzweigungen, wie Querkanäle zu den entsprechenden Bedarfsstellen vorgesehen sein. Es ist ebenso möglich, dass die Rohrmanschetten als Querverbindungsteile für zwei parallel verlaufende Stahlrohre ausgebildet sind, wodurch ein Verbindungskanal zwischen zwei parallel verlaufenden Führungskanälen gebildet wird.Possibly can connect to the pipe cuffs connection openings or connecting branch for branches, such as cross channels be provided for the appropriate needs. That `s how it is possible that the pipe sleeves as cross-connection parts are designed for two parallel steel tubes, whereby a connecting channel between two parallel guide channels is formed.
In
den Zylinderköpfen oder Zylinderkurbelgehäusen
verlaufen die Führungskanäle (
Bevorzugt
weisen die Führungskanäle (
In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung
verläuft mindestens ein Teil der Führungskanäle
(
Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der mindestens eine Führungskanal
(
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Führungskanälen für Flüssigkeiten, insbesondere für Kraftstoff, Kühlmittel oder Öl, in gegossenen Zylinderköpfen und/oder Zylinderkurbelgehäusen, sieht zumindest die folgenden Verfahrensschritte vor:
- – Herstellung von Gießkernpaketen (
6 ) aus Sandkernen (7 ) und Stahlrohr in der Form zu bildender Führungskanäle (1 ) - – Einbringen der Gießkernpakete (
6 ) in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse - – Abgießen der Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse mit Gusseisen,
- – geregeltes Abkühlen des Gusstückes
dadurch
gekennzeichnet, dass,
die Führungskanäle
(
1 ) aus Stahlrohr spaltfrei vom Umguss (3 ) umgeben werden und Mischphasen aus Stahl und Gusseisen gebildet werden, die Stahlrohr und Umguss (3 ) metallurgisch verbinden.
- - manufacture of core packages (
6 ) from sand cores (7 ) and steel pipe in the form of forming guide channels (1 ) - - introduction of the core packages (
6 ) in the mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases - Casting the cylinder heads and / or cylinder crankcases with cast iron,
- Controlled cooling of the casting, characterized in that the guide channels (
1 ) made of tubular steel without gaps from the encapsulation (3 ) and mixed phases of steel and cast iron are formed, the steel pipe and the casting (3 metallurgically connect.
Die Herstellung der Gießkernpakete erfolgt zweckmäßigerweise in mehreren Schritten, wobei zunächst das Stahlrohr, bzw. die Rohrsegmente mit Verbindungs- oder Stützkernen versehen werden. Um die richtige Positionierung von Stahlrohren zu ermöglichen und sie während des Giessens zu fixieren, werden sie somit in Sand eingebettet oder vor dem Schiessen von Sandkernen in die Kernbüchse eingelegt. So kann eine optimale Positionierung und Stabilität der Stahlrohre während des Gießens gewährleistet werden.The Production of Gießkernpakete is advantageously carried out in several steps, wherein first the steel pipe, or provide the pipe segments with connecting or supporting cores become. To enable the correct positioning of steel pipes and to fix them during the casting, they become thus embedded in sand or before shooting sand cores in the Core box inserted. So can an optimal positioning and stability of steel pipes during casting be guaranteed.
Hierbei
erfolgt erforderlichenfalls auch das Zusammenschieben oder -stecken
der Rohrsegmente mithilfe von Rohrmanschetten (
Es
ist ebenfalls möglich Segmente (
Die Distanzhalter sind aus leicht deformierbarem Material, so dass sie beim Guss der thermischen Ausdehnung der Stahlrohr-Segmente nachgeben können. Darüber hinaus muss das Material so weit feuerfest und dicht sein, dass es das Eindringen der Schmelze an Gusseisen verhindert. Geeignete Materialien sind beispielsweise Filze aus anorganischen Fasern, spezielle elastische Sandkerne oder dergleichen.The Spacers are made of easily deformable material, allowing them yield during casting of the thermal expansion of the steel tube segments can. In addition, the material must be so far be fireproof and tight, that it penetrates the melt Cast iron prevents. Suitable materials are, for example Felts of inorganic fibers, special elastic sand cores or the like.
Die Dicke der Stahlrohrwandung, die Materialanhäufung von Umguss im Bereich der Führungskanäle, beziehungsweise die Geometrie des Gussteils, sowie der Gießprozess werden bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass die Wandung des Stahlrohrs beim Umgießen bis maximal 40% ihrer Dicke aufschmilzt. Besonders bevorzugt liegt diese Dicke im Bereich von 5 bis 25%. Der aufgeschmolzene Bereich entspricht im Wesentlichen einem Bereich veränderten Gefüges und von Mischphasen.The Thickness of the steel pipe wall, the accumulation of material of the encapsulation in the field of management channels, respectively the geometry of the casting, as well as the casting process preferably coordinated so that the wall of the steel pipe melted up to a maximum of 40% of its thickness melts. More preferably, this thickness is in the range of 5 to 25%. The melted area corresponds essentially to a changed area Structure and mixed phases.
Die fertig zusammengebauten Gießkernpakete werden in die Gießform für Zylinderköpfe und/oder Zylinderkurbelgehäuse eingebracht und hierauf mit Gusseisen abgegossen.The Ready assembled core packages are placed in the mold for cylinder heads and / or cylinder crankcases introduced and then poured with cast iron.
Die Abkühlung des Gussteils ist geregelt und langsam durchzuführen.The Cooling of the casting is regulated and slow to perform.
Einen
mit einem Kernpaket gemäß
Der
Vergleich der Anbindung von Stahlrohr zu Umguss zwischen einem erfindungsgemäß eingegossenen
Führungskanal und einem nach herkömmlichen Methoden
eingegossenen Führungskanal zeigt
Für einen zuverlässigen Dauerbetrieb und eine hohe Durchsastzleistung der Führungskanäle ist eine glatte und korrosions- bzw. zunderfreie innere Oberfläche der eingegossenen Stahlrohre von Bedeutung. Im Falle der Herstellung von Führungskanälen durch Umguss von Sandkernen verbleiben auf der Oberfläche in der Regel eine Zunderschicht und eine anhaftende Sandschicht. Diese wird üblicherweise durch Sandstrahlen entfernt. Dieser Prozessschritt soll aber bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise eingespart werden. Dabei ergibt sich beim Einguss der Stahlrohre dennoch das Problem, der Zunderbildung bzw. der Entfernung der Zunderschicht.For a reliable continuous operation and a high Durchzastzleistung the guide channels is a smooth and corrosive or scale-free inner surface of the cast-in steel tubes significant. In the case of the production of guide channels By casting sand cores remain on the surface usually a scale layer and an adherent layer of sand. This is usually removed by sandblasting. This Process step but should in the inventive Procedure be saved. This results in the sprue the steel pipes still the problem of scale formation or removal the scale layer.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher vorgesehen, dass die Stahlrohre beim Guss evakuiert oder unter einem leichten Überdruck aus sauerstofffreier Atmosphäre gehalten werden. Hierdurch wird der Zutritt von Luftsauerstoff unterbunden. Dies kann beispielsweise durch Evakuierung oder Schutzgas-Spülung beim Gießen erfolgen. Bevorzugt wird die entsprechende Atmosphäre jedoch vor dem Gießen eingestellt und dann nur noch gehalten. So werden die Stahlrohre bevorzugt vor dem Guss evakuiert oder unter einen leichten Überdruck aus sauerstofffreier Atmosphäre gesetzt und hieruaf gasdicht verschlossen.In a further embodiment of the invention Method is therefore provided that the steel pipes evacuated during casting or under a slight overpressure of oxygen-free Atmosphere are kept. This will give you access prevented by atmospheric oxygen. This can be done, for example, by evacuation or inert gas flushing when pouring done. Prefers However, the appropriate atmosphere will be before pouring set and then just kept. So the steel pipes are preferred evacuated before casting or under a slight overpressure made of oxygen-free atmosphere and thus gastight locked.
Eine weitere Variante zur Verhinderung der Zunderbildung sieht vor die innere Oberfläche der Stahlrohre vor dem Guss mit Reduktionsmitteln zu beschichten. Dabei können die beschichteten Stahlrohre beim Umguss offen oder auch gasdicht verschlossen werden. Die Reduktionsmittel sind bevorzugt ausgewählt aus Metalllegierungen auf der Basis von Al, Mg und/oder Zn und/oder organischen Amin-, Harnstoff- oder Hyrdazin-Verbindungen. Die Beschichtung enthält ferner gegebenenfalls Beschichtungshilfsstoffe, die insbesondere eine gute Haftung sicherstellen sollen.A Another variant to prevent the formation of scale provides for inner surface of steel pipes before casting with reducing agents to coat. The coated steel tubes can to be opened open or gas-tight during the encapsulation. The reducing agents are preferably selected from metal alloys on the Based on Al, Mg and / or Zn and / or organic amine, urea or hyrdazine compounds. The coating also optionally contains Coating aids, which in particular ensure good adhesion should.
Auch die Außenseite der Stahlrohre kann eine Beschichtung erhalten, welche die Ausbildung der metallurgischen Verbindung verbessern soll. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Oberfläche der Stahlrohre vor dem Einguss mit Sn oder einer Sn-Legierung und/oder mit einer Schlichte umfassend Na-Borat, K-Al-Fluorid und/oder Zr-Fluorid zu beschichten.Also the outside of the steel tubes can receive a coating, which improve the formation of the metallurgical bond should. A further embodiment of the invention provides the surface the steel pipes before the casting with Sn or a Sn alloy and / or with a size comprising Na borate, K-Al fluoride and / or Zr fluoride to coat.
Diese Stoffe wirken teils als Flussmittel und verbessern die Benetzung des Stahls durch das flüssige Gusseisen und teils als Schmelzpunkt-erniedrigend für Stahl.These Some substances act as fluxes and improve wetting of the steel through the molten cast iron and partly as melting point-degrading for steel.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 3010635 C2 [0003] - DE 3010635 C2 [0003]
- - DE 19961092 [0005] - DE 19961092 [0005]
- - DE 10304971 A1 [0006] - DE 10304971 A1 [0006]
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DE200610055304 DE102006055304B4 (en) | 2006-11-23 | 2006-11-23 | Cylinder heads and cylinder crankcases with complex fluid ducts and their manufacture |
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