DE102014208677B3 - Gießform und Verfahren zur Herstellung einer solchen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gießform (2), insbesondere Kokille für ein Stranggussverfahren für Edelmetalle, die aus einem Zirkoniumoxidwerkstoff und einem Bornitridwerkstoff mit einem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente gefertigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zirkoniumoxidwerkstoff mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 75 Gew.-% und höchstens 95 Gew.-% vorliegt und der Bornitridwerkstoff mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 5 Gew.-% und höchstens 25 Gew.-%. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gießform (2).

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Gießform, insbesondere Kokille für ein Stranggussverfahren, die aus einem Zirkoniumoxidwerkstoff und einem Bornitridwerkstoff mit hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente gefertigt ist. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gießform.
  • Eine solche Gießform ist beispielsweise in der DE 41 43 344 A1 oder der EP 0 846 506 B1 beschrieben.
  • Eine Gießform findet üblicherweise Verwendung beim Gießen, das heißt beim Urformen von metallischen Werkstoffen. Dabei wird der Werkstoff geschmolzen und als Schmelze in die Gießform gegossen. Dort wird die Schmelze durch die von der Gießform vorgegebene Form entsprechend geformt. Beispielsweise wird beim sogenannten Stranggießen der Werkstoff durch eine als Kokille ausgebildete Gießform geführt und erhält auf diese Weise eine Strang- oder Stangenform. Dazu weist die Kokille einen hohlen Innenraum auf mit einer Einlassöffnung zum Eingießen des Werkstoffes und mit einer Auslassöffnung, aus welcher der geformte Werkstoff austritt. Der Innenraum ist beispielsweise zylinderförmig, wodurch entsprechende Rundstäbe gefertigt werden können. Allgemein ist die Kokille üblicherweise nach Art einer Düse ausgebildet und wird zuweilen auch als Gießdüse bezeichnet.
  • Da das Gießen in Abhängigkeit des Werkstoffes oft bei hohen Temperaturen stattfindet, beispielsweise zwischen 1000 und 2000°C, werden zur Herstellung der Gießform üblicherweise hitzebeständige Materialien verwendet, beispielsweise Bornitrid, Zirkoniumoxid oder Mischungen hiervon. Solche Materialien werden dann typischerweise in einem Sinter- oder Pressverfahren zur Gießform geformt.
  • Beispielsweise ist es aus der DE 41 43 344 A1 bekannt, eine Gießdüse aus einem gesinterten Mischwerkstoff herzustellen, der auf hexagonalem Bornitrid sowie einer Anzahl von Oxiden basiert und dem ein weiteres Nitrid zugesetzt ist. Dabei beträgt der Gewichtsanteil an Bornitrid zwischen 35 und 70 Gew.-%, der Gewichtsanteil an Oxiden zwischen 20 und 63 Gew.-%. Als Oxid wird beispielsweise Zirkoniumoxid verwendet.
  • Desweiteren offenbart die JP H04 339 547 A eine Gießvorrichtung mit einem gesinterten Teil aus 10 bis 40 Gew.-% Bornitrid und 10 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Oxide, beispielsweise Zirkoniumoxid.
  • Aus der WO 2009/030331 A1 ist ein polykristalliner Mischwerkstoff auf Basis von Bornitrid und Zirkoniumoxid für metallurgische Anwendungen, beispielsweise für Seitenplatten für das Dünnbandgießen von Stahl, zu entnehmen. Der Anteil des Zirkoniumoxids liegt dabei bei kleiner 70 Gew.-% und der Anteil des Bornitrids liegt im Bereich zwischen 30 und 42 Gew.-%.
  • Der mittels der Gießform urgeformte Werkstoff ist meist zur Weiterverarbeitung vorgesehen. Die beim Gießen hergestellten Teile sind daher üblicherweise Halbzeuge, die einem umformenden Folgeprozess zugeführt werden, beispielsweise einem Walzprozess. Die Güte des bei dem Folgeprozess erzeugten Werkstückes hängt dabei insbesondere von der Güte des zugeführten Halbzeuges ab. Insbesondere beeinflusst die Oberflächenbeschaffenheit, auch als Oberflächengüte bezeichnet, des beim Gießen erzeugten Halbzeuges dessen Eignung bezüglich einer Weiterverarbeitung. Dabei ist die Oberflächengüte besonders abhängig von der Interaktion oder Reaktion des geschmolzenen Werkstoffes mit dem Material, aus dem die Gießform gefertigt ist. Die Interaktion kann dabei sowohl chemischer als auch mechanischer Natur sein.
  • Dabei ist es möglich, dass die Interaktion sich nachteilig auf die Qualität des geformten Halbzeuges oder Strangguts, das heißt insbesondere dessen Oberfläche auswirkt. Beispielsweise führt eine Reaktion des geschmolzenen Werkstoffes mit dem an der Innenwand einer als Kokille ausgeformten Gießform unter Umständen zu Materialablagerungen, die ein Weiterfließen der Schmelze behindern und teilweise zu Rillen in der Oberfläche des Stranggutes führen. Ein solches Halbzeug genügt daher nicht den Qualitätsanforderungen.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Gießform anzugeben, die zu einer verbesserten Oberflächengüte von beim Gießen erzeugten Halbzeugen führt. Desweiteren soll ein geeignetes Verfahren zur Herstellung einer solchen Gießform angegeben werden.
  • Lösung der Aufgabe
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Gießform mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Gießform ist insbesondere als Kokille für ein Stranggussverfahren für Edelmetalle ausgebildet und aus einem Zirkoniumoxidwerkstoff und einem Bornitridwerkstoff gefertigt. Dabei enthält der Bornitridwerkstoff als Hauptkomponente hexagonales Bornitrid, auch h-BN, α-Bornitrid oder weißes Graphit genannt. Unter einer Hauptkomponente wird zudem allgemein ein Gewichtsanteil von wenigstens 75 Gew.-% verstanden. Der Zirkoniumoxidwerkstoff liegt mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 75 Gew.-% und höchstens 95 Gew.-% vor und bildet damit insbesondere die Hauptkomponente der zur Herstellung der Gießform verwendeten Materialmischung. Der Bornitridwerkstoff liegt mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 5 Gew.-% und höchstens 25 Gew.-% vor.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist dabei, dass ein mittels der Gießform aus einer Schmelze hergestelltes Halbzeug eine hinsichtlich einer Weiterverarbeitung besonders hohe Oberflächengüte aufweist. Dies wird insbesondere durch das hexagonale Bornitrid erreicht, welches eine graphitähnliche Struktur aufweist und dadurch insbesondere als Schmierstoff wirkt. Dadurch ist es möglich, die Schmelze besonders homogen entlang der Gießform, das heißt über deren Oberfläche zu führen. Weiterhin wird vorteilhaft ein Anbacken der Schmelze in der Gießform vermieden oder wenigstens reduziert.
  • Ein weiterer Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass das Bornitrid besonders temperaturbeständig ist und in Kombination mit dessen Eigenschaft als Schmierstoff einen sogenannten Hochtemperaturschmierstoff darstellt, das heißt einen Schmierstoff, der besonders für einen Betrieb bei hohen Temperaturen verwendbar ist, wie diese etwa beim Gießen von Metallen auftreten. Ein zusätzlicher Vorteil ist insbesondere, dass auch der Zirkoniumoxidwerkstoff eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist und damit die Gießform insgesamt zum Betrieb bei hohen Temperaturen geeignet ist. Zudem ist der Zirkoniumoxidwerkstoff besonders thermoschockbeständig und gleichzeitig nimmt das in dem Bornitridwerkstoff enthaltene Bornitrid besonders gut Materialspannungen auf. Dadurch eignet sich diese Materialmischung besonderes für das beabsichtigte Anwendungsgebiet für eine Gießform.
  • Die oben angegebenen Gewichtsanteile haben sich als besonders geeignet zur Herstellung der Gießform erwiesen insbesondere mit Hinblick auf die Herstellung einer Kokille zum Stranggießen von Edelmetallen oder Edelmetalllegierungen. Edelmetalle sind dabei beispielsweise Gold, Silber, Platin oder Palladium. Untersuchungen zeigten, dass das Bornitrid mit der Schmelze reagieren kann, wodurch Ablagerungen an der Gießformwand gebildet werden können. Daher beträgt der Anteil an Bornitrid höchstens 25 Gew.-%. Auf diese Weise wird die Bildung von Ablagerungen als Reaktionsprodukt der Interaktion von Bornitrid und Schmelze reduziert oder gänzlich vermieden. Im Falle einer Kokille führen solche Ablagerungen insbesondere zu einer Reduzierung des Durchmessers des Kokilleninnenraumes mit fortschreitender Förderung des Stranggutes. Hierdurch wird insbesondere die Homogenität des aus der Schmelze geformten Stranggutes mit Hinblick auf dessen Durchmesser beeinträchtigt. Durch den insbesondere im Vergleich zum Anteil an Zirkoniumoxidwerkstoff geringeren Anteil an Bornitrid werden Ablagerungen vorteilhaft vermieden oder wenigstens reduziert. Hierdurch ist es insbesondere möglich, ein Halbzeug, insbesondere Stranggut mit in dessen Längsrichtung im Wesentlichen konstantem Durchmesser sowie mit einer im Wesentlichen rillenfreien Oberfläche zu erzeugen.
  • Bevorzugterweise beträgt der Gewichtsanteil des Zirkoniumoxidwerkstoffes wenigstens 80 Gew.-% und höchstens 90 Gew.-% und der Gewichtsanteil des Bornitridwerkstoffes beträgt wenigstens 10 Gew.-% und höchstens 20 Gew.-%. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Materialmischung mit diesen Gewichtsanteilen zur Ausbildung der Gießform besonders geeignet ist. Insbesondere ergeben sich die oben genannten Vorteile in verstärkter Form. Mit anderen Worten: ein mittels einer solchen Gießform erzeugtes Halbzeug weist eine besonders hohe Oberflächengüte auf.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung enthält die Gießform neben dem Zirkoniumoxidwerkstoff und dem Bornitridwerkstoff keine weiteren Bestandteile. Das heißt insbesondere, dass die Gießform lediglich aus einer Mischung aus dem Zirkoniumoxidwerkstoff und dem Bornitridwerkstoff besteht. Eine solche Gießform ist insbesondere aufgrund der wenigen verwendeten Materialien besonders einfach zu fertigen.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung enthält der Bornitridwerkstoff ausschließlich hexagonales Bornitrid. In einer vorteilhaften Variante enthält der Bornitridwerkstoff dagegen neben dem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente zusätzlich Boroxid mit einem auf den Bornitridwerkstoff bezogenen Gewichtsanteil von wenigstens 0,5% Gew.-%. und höchstens 3% Gew.-%. Mit anderen Worten: als Hauptkomponente des Bornitridwerkstoffes dient hexagonales Bornitrid. Diesem ist ein im Vergleich dazu geringerer Gewichtsanteil an Boroxid beigemengt. Dabei ist mit Boroxid insbesondere Dibortrioxid mit der Summenformel B2O3 gemeint. Das Boroxid dient vorteilhaft als Bindemittel für das Bornitrid, wodurch insbesondere dessen Verarbeitung und folglich auch die Herstellung der Gießform besonders vereinfacht sind.
  • Der Bornitridwerkstoff enthält vorteilhafterweise neben dem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente zusätzlich Kalziumoxid. Dabei beträgt das Stoffmengenverhältnis von Kalziumoxid zu Boroxid wenigstens 0,5 und höchstens 2. Mit anderen Worten: der Bornitridwerkstoff enthält wenigstens 0,5 mol und höchstens 2 mol an Kalziumoxid pro 1 mol an Boroxid. In Gewichtsanteilen bezüglich des gesamten Bornitridwerkstoffes ausgedrückt bedeutet dies: bei einem Gewichtsanteil von 0,5 Gew.-% an Boroxid werden etwa 0,2 bis 0,8 Gew.-% an Kalziumoxid verwendet. Bei einem Gewichtsanteil von 3 Gew.-% an Boroxid werden etwa 1,2 bis 4,8 Gew.-% an Kalziumoxid verwendet. Grundsätzlich ist auch eine Verwendung anderer Oxide als anstelle von oder zusätzlich zum Kalziumoxid denkbar.
  • Das Kalziumoxid dient der Stabilisierung des Boroxides, das heißt der Herabsetzung von dessen Reaktivität, wodurch insbesondere die Interaktion von an der Oberfläche der Gießform vorliegendem Boroxid mit daran vorbeifließenden Werkstoff reduziert wird. Das oben beschriebene Verhältnis von Kalziumoxid und Boroxid hat sich dazu als besonderes geeignet herausgestellt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Zirkoniumoxidwerkstoff als Hauptkomponente Zirkoniumoxid auf. Unter Zirkoniumoxid wird dabei insbesondere Zirkoniumdioxid mit der Summenformel ZrO2 verstanden. Zirkoniumoxid ist hitzebeständig sowie thermoschockbeständig und eignet sich daher besonders zur Herstellung von Komponenten für Hochtemperaturanwendungen, beispielsweise Gießformen. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung enthält der Zirkoniumoxidwerkstoff ausschließlich Zirkoniumoxid und keine weiteren Stoffe.
  • Bei der Herstellung der Gießform kristallisiert das Zirkoniumoxid vorteilhafterweise in dessen sogenannter kubischen Phase, die besonders hochtemperaturbeständig ist. Durch die Beimengung von Kalzium und/oder Yttriumoxid wird die zu diesem Prozess benötigte Temperatur vorteilhaft herabgesetzt, so dass sich die Fertigung der Gießform insgesamt vereinfacht. Daher enthält der Zirkoniumoxidwerkstoff in einer geeigneten Weiterbildung neben Zirkoniumoxid als Hauptkomponente zusätzlich Kalziumoxid und/oder Yttriumoxid zur Stabilisierung.
  • Bezogen auf den Zirkoniumoxidwerkstoff enthält dieser vorzugsweise zwischen 2 und 15 Gew.-% an Kalziumoxid und/oder Yttriumoxid. Insbesondere hat sich eine Beimengung von 5 Gew.-% an Kalziumoxid oder von 3–8 Gew.-% an Yttriumoxid als besonders geeignet erwiesen. Anstelle von oder zusätzlich zu Kalziumoxid und/oder Yttriumoxid ist generell auch eine Verwendung anderer Oxide denkbar, beispielsweise Magnesiumoxid.
  • Das hexagonale Bornitrid bildet ähnlich dem Graphit auch eine Plattenanordnung aus, weist also eine Plättchenstruktur mit einer Vielzahl von Platten auf, die durch eine Scherung gegeneinander die bereits oben erwähnte Schmierwirkung ermöglicht. Dabei ist die Richtung der Schmierwirkung durch die Orientierung der Plattenanordnung vorgegeben, das Bornitrid weist also eine Vorzugsrichtung bezüglich der Schmierwirkung auf. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Schmierwirkung ist das hexagonale Bornitrid vorteilhafterweise ohne Vorzugsrichtung ausgerichtet. Dies lässt sich herstellungstechnisch sicherstellen. Insbesondere ist dadurch vermieden, dass das Bornitrid eine nicht geeignete Vorzugsrichtung einnimmt.
  • Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist Gegenstand des Anspruchs 10.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Gießform werden ein Zirkoniumoxidwerkstoff und ein Bornitridwerkstoff mit einem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente miteinander zu einer Mischung vermengt und zur Ausbildung der Gießform herangezogen. Hierbei sind der Bornitridwerkstoff und der Zirkoniumoxidwerkstoff in den oben angegebenen Gewichtsanteilen miteinander vermischt und vorteilhafterweise entsprechend einer oder mehrerer der oben genannten Ausgestaltungen ausgebildet. Insbesondere gelten obige Ausführungen sinngemäß auch für das hier beschriebene Verfahren. Die mittels eines solchen Verfahrens gefertigte Gießform weist dann insbesondere auch die bereits oben genannten Vorteile auf.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die Mischung zunächst kaltgepresst, anschließend zerkleinert und schließlich zur Ausbildung der Gießform heißgepresst. Ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass das Bornitrid in der fertigen Gießform ohne Vorzugsrichtung vorliegt. Dies führt wiederum zu einer insbesondere verbesserten Oberflächengüte eines mittels der Gießform hergestellten Halbzeuges.
  • Zur Herstellung der Gießform wird die Mischung zunächst kaltgepresst, das heißt im Wesentlichen bei Raumtemperatur in einer Presse mit einem Druck von beispielsweise etwa 100 bar beaufschlagt. Die Presse ist aufgrund der Geometrie der Kokille vorzugsweise eine Plattenpresse und arbeitet uniaxial in einer Pressrichtung, mit anderen Worten: die Mischung wird vorzugsweise zunächst uniaxial kaltgepresst. Die plattenförmige Struktur des Bornitrides führt dann insbesondere dazu, dass sich dieses in einer Vorzugsrichtung orientiert. Diese ist dabei im Wesentlichen senkrecht zur Pressrichtung.
  • Die kaltgepresste Mischung wird anschließend zerkleinert, das heißt insbesondere granuliert, wodurch zweckmäßigerweise die Vorzugsrichtung zerstört wird. Insbesondere wird beim Zerkleinern ein Pulver mit einer Vielzahl von zufällig zueinander orientierten Körnern erzeugt. Das Pulver wird anschließend geeigneterweise gesiebt und/oder homogenisiert. Die Körner weisen dann vorzugsweise jeweils eine mittlere Größe im Bereich von 1 μm bis 1 mm auf. Jedes der Körner weist insbesondere eine durch das Kaltpressen erzeugte Vorzugsrichtung bezüglich der Orientierung des darin enthaltenen Bornitrids auf, die Gesamtheit der Körner weist jedoch aufgrund der zufälligen Anordnung derselben keine Vorzugsrichtung auf.
  • Die zerkleinerte, das heißt als eine Vielzahl von Körnern vorliegende Mischung wird bevorzugt nochmal kaltgepresst und schließlich heißgepresst. Dabei wird unter Heißpressen ein Pressen bei einer hohen Temperatur, beispielsweise aus dem Bereich von 1000°C bis 2000°C, vorzugsweise etwa 1800°C verstanden. Das Pressen erfolgt dabei bei einem Druck von beispielsweise mehreren 100 bar. Hierbei wird die Mischung insbesondere auch gesintert. Durch die zufällige Ausrichtung der lokalen, das heißt an einer bestimmten Stelle vorliegenden Vorzugsrichtung des Bornitrids ist die Gießform insgesamt frei von einer Vorzugsrichtung.
  • Die Gießform wird bevorzugterweise mit derartigen Abmessungen gefertigt, dass die Gießform für ein Stranggussverfahren von Edelmetallen geeignet ist. Dazu ist die Gießform zunächst insbesondere als Kokille und nach Art eines Hohlzylinders ausgebildet. Dabei weist die Kokille in einer geeigneten Ausgestaltung eine Höhe von etwa 50 bis 60 mm auf, einen Außendurchmesser von etwa 20 bis 30 mm und einen Innenraumdurchmesser von etwa 10 bis 15 mm.
  • Beschreibung der Figuren
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 schematisch eine als Kokille ausgebildete Gießform, und
  • 2 einen Verfahrensschritt zur Herstellung der Kokille gemäß 1, und
  • 3 einen Verfahrensschritt zur Ausbildung der Kokille gemäß 1.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • 1 zeigt eine Gießform 2 in einer Querschnittansicht. Die Gießform 2 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Kokille für ein Stranggießverfahren ausgebildet. Dazu ist die Gießform 2 insbesondere als Hohlzylinder mit einem Innenraum 4, auch als Kokilleninnenraum bezeichnet ausgeformt. Der Innenraum 4 weist einen Innendurchmesser 6 auf, der in 1 etwa 12 mm beträgt. Die Kokille weist weiterhin einen Außendurchmesser 8, vereinfacht auch als Durchmesser bezeichnet von hier etwa 24 mm auf. Desweiteren weist die Kokille eine Höhe 10 von hier etwa 55 mm auf.
  • Die Kokille umfasst eine Einlassöffnung 12, durch die ein zu formender Werkstoff in Form einer Schmelze 14 in den Innenraum 4 eingegossen werden kann. Die eingegossene Schmelze 14 benetzt dann die Innenwand 16 des Innenraumes 4 und folgt diesem in einer Fließrichtung F zu einer Auslassöffnung 18. Dort verlässt die Schmelze 14 die Kokille als Stranggut 20.
  • Zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung der Gießform 2, zeigt 2 eine zu einem Formkörper 22 zusammengepresste Mischung aus einem Bornitridwerkstoff und einem Zirkoniumoxidwerkstoff. Dabei enthält der Bornitridwerkstoff hexagonales Bornitrid als Hauptkomponente, das heißt mit einem auf den Bornitridwerkstoff bezogenen Gewichtsanteil von wenigstens 75 Gew.-%. Insbesondere wird für die Herstellung der Gießform eine Mischung mit folgender Zusammensetzungen verwendet:
    • – 15 Gew.-% hexagonales Bornitridpulver
    • – 85 Gew.-% Zirkonoxid-Pulver, welches mit 5 Gew.-% (bezogen auf den Zirkonoxid-Anteil) Kalzium stabilisiert ist.
  • Alternativ wird zur Stabilisierung des Zirkonoxids Yttrium oder eine Kombination von Yttrium und Kalzium herangezogen.
  • Der Formkörper 22 wird in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer Plattenpresse 24 uniaxial in einer Pressrichtung P gepresst. Das Pressen wird dabei insbesondere als Kaltpressen durchgeführt, das heißt bei niedriger Temperatur, beispielsweise Raumtemperatur. Die Presse 24 beaufschlagt die Mischung mit einem Druck von beispielsweise etwa 100 bar. Beim Pressen orientiert sich das Bornitrid aufgrund seiner graphitähnlichen, das heißt plattenähnlichen Struktur entlang einer Vorzugsrichtung V, die im Wesentlichen senkrecht zur Pressrichtung P verläuft. Dadurch wird insbesondere eine Plattenanordnung 26 des Bornitrids erzeugt, die in 2 durch in der Vorzugsrichtung verlaufende Linien dargestellt ist.
  • In einem folgenden, hier nicht dargestellten Verfahrensschritt wird der in 2 gezeigte Formkörper 22 zu einer Vielzahl von Körnern zerkleinert. Die Korngröße, das heißt der mittlere Durchmesser eines Korns liegt dabei beispielsweise in einem Bereich von 1 µm bis 1 mm. Durch das Zerkleinern werden die Körner insbesondere zufällig zueinander orientiert, wodurch die Vorzugsrichtung V im ursprünglichen Formkörper 22 aufgebrochen, das heißt zerstört wird.
  • In einem anschließenden und in 3 gezeigten Verfahrensschritt wird der zerkleinerte Formkörper 22 zunächst nochmals kaltgepresst und schließlich zu einer Gießform 2 gemäß 1 heißgepresst. Dazu werden die Körner in eine geeignete Form gebracht und bei einer hohen Temperatur verpresst. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Pressung bei einer Temperatur von etwa 1800°C und in Pressrichtung P uniaxial. Durch die zufällig zueinander orientierten Körner entsteht jedoch keine Vorzugsrichtung V. Vielmehr liegt in der fertigen Gießform 2 eine Vielzahl von Bereichen mit jeweils zufällig zueinander orientierten Vorzugsrichtungen V' vor. Insbesondere sind dadurch auch an der Innenwand 16 der Gießform 2 Bereiche zu finden, deren Vorzugsrichtung V' in etwa der vorgesehenen Fließrichtung F der Schmelze 14 entspricht, wodurch die vorteilhafte Schmierwirkung des Bornitrids verbessert nutzbar ist.

Claims (10)

  1. Gießform (2), die aus einem Zirkoniumoxidwerkstoff und einem Bornitridwerkstoff mit hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente gefertigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zirkoniumoxidwerkstoff mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 75 Gew.-% und höchstens 95 Gew.-% vorliegt und der Bornitridwerkstoff mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 5 Gew.-% und höchstens 25 Gew.-%.
  2. Gießform (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil des Zirkoniumoxidwerkstoffes wenigstens 80 Gew.-% und höchstens 90 Gew.-% beträgt und der Gewichtsanteil des Bornitridwerkstoffes wenigstens 10 Gew.-% und höchstens 20 Gew.-%.
  3. Gießform (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese neben dem Zirkoniumoxidwerkstoff und dem Bornitridwerkstoff keine weiteren Bestandteile enthält.
  4. Gießform (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bornitridwerkstoff neben dem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente zusätzlich Boroxid enthält, mit einem auf den Bornitridwerkstoff bezogenen Gewichtsanteil von wenigstens 0,5% und höchstens 3%.
  5. Gießform (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Bornitridwerkstoff neben dem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente zusätzlich Kalziumoxid enthält zur Stabilisierung des Boroxides und das Stoffmengenverhältnis von Kalziumoxid zu Boroxid wenigstens 0,5 ist und höchstens 2.
  6. Gießform (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zirkoniumoxidwerkstoff als Hauptkomponente Zirkoniumoxid aufweist.
  7. Gießform (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zirkoniumoxidwerkstoff neben Zirkoniumoxid als Hauptkomponente zusätzlich Kalziumoxid und/oder Yttriumoxid enthält zur Stabilisierung.
  8. Gießform (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hexagonale Bornitrid ohne Vorzugsrichtung (V) ausgerichtet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung einer Gießform (2), bei dem ein Zirkoniumoxidwerkstoff und ein Bornitridwerkstoff mit einem hexagonalen Bornitrid als Hauptkomponente miteinander zu einer Mischung vermengt und zur Ausbildung der Gießform (2) herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass für die Mischung der Zirkoniumoxidwerkstoff mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 75 Gew.-% und höchstens 95 Gew.-% und der Bornitridwerkstoff mit einem Gewichtsanteil von wenigstens 5 Gew.-% und höchstens 25 Gew.-% verwendet wird.
  10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung zunächst kaltgepresst wird, anschließend zerkleinert wird und zur Ausbildung der Gießform (2) heißgepresst wird.
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