DE1021395B - Verfahren zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit Es wurde vorgeschlagen, Gußeisen mit Kugelgraphit dadurch herzustellen, daß Vorlegierungen aus Magnesium-Silizium-Eisen mit Gehalten von 25 bis 55% Magnesium, 3 bis 35% Eisen, Rest mehr als 35% Silizium, verwendet werden. Diese Legierungen werden vor der Einbringung in die Schmelze gesondert hergestellt und erst dann dem Gußeisen zugesetzt.
• Es wurde nun gefunden, daß es auch möglich ist, die genannten Vorlegierungen in der Gußeisenschmelze selbst herzustellen, indem man ein Gemisch aus den Komponenten der Vorlegierung in einem Behälter in die Gußeisenschmelze einführt und durch die Wärme der Schmelze erreicht, daß die Komponenten geschmolzen und miteinander legiert werden. Um zu vermeiden, daß nicht bereits dieKomponenten, insbesondere das leicht verdampfende Magnesium, sondern erst die fertige Legierung mit der Gußeisenschmelze in Berührung kommt, werden die beispielsweise als Preßling eingebrachten Komponenten mit einer vorzugsweise nur dünnen Schicht eine Stoffes umgeben, der kein oder nur wenig Magnesium enthält, z. B. Ferrosilizium oder Graphit. Als günstig hat sich ferner herausgestellt, die Reaktion mit der Gußeisenschmelze so zu regeln, daß immer nur ein kleiner Teil der Vorlegierung Gelegenheit hat, mit der Schmelze zu reagieren, so daß das Magnesium gleichmäßig fortschreitend verdampfen und in das Gußeisenbad gehen kann.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gemenge von Magnesium oder Magnesiumlegierung, etwa in Form von Spänen oder Pulver, mit Ferrosilizium in kleinstückiger oder ebenfalls gepulverter Form, beispielsweise in paketierter Form, wenn Späne aus Magnesium oder Magnesiumlegicrung verwendet werden, oder bei Verwendung von Pulvern in gepreßtem Zustand in einen Behälter gebracht, der entweder vollkommen beständig gegen den Angriff der Gußeisenschmelze ist oder wenigstens während des Aufschmelzens der Legierung und während des Ablaufs der Reaktion mit der Gußeisenschmelze seine Form behält und sich dann unter Umständen im Eiseen lösen kann.
• Es hat sich gezeigt, daß die Anzahl und Größe der Öffnungen in dem Behälter eine große Rolle spielen. Die Größe und Anzahl der Öffnungen sind zweckmäßig so zu bemessen, daß das Gußeisen erst mit dem Inhalt reagieren kann, wenn in dem Behälter bereits Legierungsbildung eingetreten ist. Als Behälter für die Komponenten der Vorle@gierung kann man beispielsweise mit Öffnungen versehene zylindrische Gefäße verwenden, solche, die zur Aufnahme der erforderlichen Mengen der Komponenten notwendige Größe besitzen und nach Einfüllung des Komponentengemisches verschlossen, beispielsweise geschweißt oder geschraubt werden können. Diese Behälter können beispielsweise aus Eisen oder Graphit bestehen. Die Behälter werden zweckmäßig mit einem Stiel versehen und in die Schmelze eingetaucht.
• Andererseits ist es auch möglich, in den der Behandlung der Schmelze mit der Vorlegierung dienenden Behältern einen entsprechenden Einbau vorzunehmen, der als Behälter für die Komponentenmischung dient. In diesem Falle wird die Komponentenmischung in dem ortsfesten Behälter eingebracht, bevor die Gußeisenschmelze eingefüllt wird.
• Da die Legierungsbildung bei Legierungen mit dem niedrigsten Schmelzpunkt am leichtesten eintritt, wird vorzüglich eine Konzentration der Komponenten gewählt, die 38 bis 42% Magnesium, 4 bis 7% Eisen, Rest Silizium, entspricht.
• Das Magnesium wird bei der Reaktion mit der Gußeisenschmelze frei, wenn die Gleichgewichtslinie im Lernären System Magnesium-Silizium-Eisen, die zwischen M92 S' und Fe Si besteht, zu höheren Eisen-und Magnesiumkonzentrationen hin überschritten wird. Die Konzentrationen der Schnittpunkte der Gleichgewichtslinie mit den binären Systemen betragen im binären System Mg-Si 64% Magnesium und im binären System Fe-Si 33% Silizium. Beispiel 3 g Mg und 4,5 g Fe Si (900/a Si) wurden in Pulverform zu einem zylindrischen Preßling unter einem Druck von 5 t/cm2 gepreßt und in einen ebenfalls zylindrischen Graphitbehälter eingesetzt, dessen innerer Durchmesser etwa i/2 mm größer war als der Durchmesser des Preßlings. Der freie Raum wurde mit Graphitpulver ausgefüllt. Der Graphitbehälter wurde mit Hilfe eines Gewindes an einen Graphitstab angeschraubt und besaß sieben Bohrungen von je 2 mm Durchmesser. Drei Bohrungen befanden sich auf derUnterseite und vierBohrungen auf derlVlantelfläche des Behälters. Der Behälter mitsamt dem Stab wurde in eine Gußeisenschmelze von l kg gesteckt. Nasch einer gewissen Zeit trat eine sehr ruhig verlaufende Reaktion ein, und der Magnesiumdampf sprühte aus den düsenartigen Löchern langsam in die Schmelze, so daß an der Badoberfläche fast kein Magnesiumabbrand zu bemerken war. In dem anschließend vergossenen Stab war der Graphit als Kugelgraphit ausgeschieden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit unter Benutzung von Vorlegierungen aus Magnesium-Silizium-Eisen mit Gehalten von 25 bis 55% Magnesium, 3 bis 35% Eisen, Rest mehr als 35% Silizium, die in geschmolzenes Gußeisen einzuführen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten der Vorlegierung in einem Behälter in der zu behandelnden Eisenschmelze miteinander legiert werden, bevor sie mit der Schmelze in Berührung kommen, wobei die vorzeitige Reaktion zwischen der Schmelze und der noch nicht fertig gebildeten Vorlegierung durch Zwischenschalten einer Schutzschicht zwischen Vorlegierungsgemisch und Behälterwand verhindert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Öffnungen versehener Behälter, der die Legierungskomponenten der Vorlegieru.ng enthält, in die Gußeisenschmelze eingetaucht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlegierung in einem in der Wandung des Reaktionsraumes ortsfest befindlichen Behälter gebildet wird.