DE1102196B - Process for the production of copper-containing malleable cast iron with high toughness - Google Patents

Process for the production of copper-containing malleable cast iron with high toughness

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DE1102196B DER10972A DER0010972A DE1102196B DE 1102196 B DE1102196 B DE 1102196B DE R10972 A DER10972 A DE R10972A DE R0010972 A DER0010972 A DE R0010972A DE 1102196 B DE1102196 B DE 1102196B
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Description

Verfahren zur Erzeugung von kupferhaltigem Temperguß hoher Zähigkeit Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von kupferhaltigem Temperguß mit hoher Zähigkeit.Process for the production of copper-containing malleable cast iron with high toughness The present invention relates to a method for producing copper-containing Malleable cast iron with high toughness.

Abhängig von der Art der Gießform (Grünsand, Kernsand, Metall) bzw. von den Abmessungen der herzustellenden Gußstücke, ihrer Masse und ihrer Dichte versucht man, dem Guß eine weiße oder eine graue Struktur zu verleihen. Hierfür verwendet man Zusätze von Si, Mn und gegebenenfalls an Mo oder Cr. Die drei letztgenannten Metalle begünstigen die Bildung einer weißen Struktur. Normalerweise wird 1-1n verwendet, also der Mangangehalt erhöht, und gegebenenfalls werden Mo und Cr eingeführt. Andererseits wird, um die Bildung der weißen Struktur zu begünstigen, auch der Si-Gehalt herabgesetzt. Bei Grauguß scheidet sich beim Erstarren der Schmelze der Graphit in Form von Lamellen mit scharfen Rändern aus, worauf die schlechten mechanischen Eigenschaften des Graugusses zurückzuführen sind. Sollen die Gußstücke eine gewisse Deformierbarkeit besitzen, versucht man eine weiße Struktur zu erhalten, wobei der gesamte Kohlenstoff in Form von Eisencarbid vorliegt. Durch eine Glühbehandlung scheidet man den Kohlenstoff in Form von Graphit aus, wobei dann der Graphit in Knötchenform vorliegt.Depending on the type of casting mold (green sand, core sand, metal) or on the dimensions of the castings to be produced, their mass and their density one tries to give the casting a white or a gray structure. Therefor additions of Si, Mn and optionally Mo or Cr are used. The last three Metals favor the formation of a white structure. Usually 1-1n is used, that is, the manganese content is increased, and Mo and Cr are introduced if necessary. on the other hand the Si content is also reduced in order to promote the formation of the white structure. In the case of gray cast iron, the graphite separates in the form of lamellae when the melt solidifies with sharp edges, indicating the poor mechanical properties of gray cast iron are due. If the castings should have a certain deformability, trying to get a white structure with all of the carbon in shape of iron carbide is present. The carbon is separated by an annealing treatment in the form of graphite, the graphite then being present in the form of nodules.

Es ist bekannt, daß Kupfer und Nickel die Ausscheidung elementaren Kohlenstoffs bei Gußeisen, und zwar sowohl im Verlauf der Erstarrung von Grauguß als auch im Verlauf des Glühens von weißem Gußeisen, bei der Temperung erleichtern. Bei hochwertigem Grauguß ist es allgemein üblich, bis zu 5 % Nickel zuzusetzen., das eine größere Wirkung zeigt als Kupfer. Dagegen ist es bisher nicht üblich, dem weißen Gußeisen, das auf Temperguß verarbeitet wird, Kupfer oder Nickel zuzusetzen, da die Wirkung dieser Elemente nicht ausreicht, um die damit verbundene Erhöhung des Preises zu rechtfertigen.It is known that copper and nickel are elementary in excretion Carbon in cast iron, both in the course of the solidification of gray cast iron as well as in the course of the annealing of white cast iron, during tempering. In the case of high-quality gray cast iron, it is common practice to add up to 5% nickel., which is more effective than copper. On the other hand, it is not yet common to use the white cast iron, which is processed on malleable cast iron, to add copper or nickel, because the effect of these elements is insufficient to increase the associated increase justify the price.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das die Herstellung von kupferhaltigem Temperguß mit bedeutend besseren mechanischen Eigenschaften erlaubt, besteht darin, daß zunächst ein Rohguß mit weißem Bruch hergestellt wird unter Verwendung einer Schmelze, die neben Kupfer einen den graphitbildenden Einfluß von Kupfer ausgleichenden Gehalt an Mangan und/ oder Silicium aufweist, und daß das erhaltene Gußstück folgenden Maßnahmen unterworfen wird.The inventive method, the production of copper-containing Malleable cast iron with significantly better mechanical properties is allowed, consists in that a raw casting with white fracture is first produced using a Melt which, in addition to copper, compensates for the graphite-forming influence of copper Has content of manganese and / or silicon, and that the casting obtained the following Is subjected to measures.

(a) Die Gußstücke werden durch Erhitzen auf eine Temperatur wenig oberhalb der Temperatur der eutektoiden Umwandlung einem Lösungsglühen und dann von dieser Temperatur aus einer Abschreckung unterworfen, die entweder durch kurzfristiges Eintauchen in ein Bad mit wenig oberhalb Ar' liegender Temperatur und anschließendes weiteres Abkühlen mit sich hierbei vollziehender Umwandlung als Warmbadhärtung oder als Warmbadbehandlung mit vollständiger Umwandlung in der Zwischenstufe oder als Härtung bei der Bildungstemperatur von Keimen elementaren Kohlenstoffs durchgeführt wird, wobei im letzteren Fall eine Zwischenabkühlung auch vor Eintreten in die nächstfolgende Behandlungsstufe (b) entfällt; (b) dann werden die Gußstücke auf eine solche genau einzuhaltende Temperatur, durch welche die Bildung von Keimen elementaren Kohlenstoffs sichergestellt ist und die im allgemeinen zwischen 400 und 500° C, vorzugsweise bei 450° C, liegt, angelassen, wobei die Anlaßdauer zwischen 24 und 100 Stunden. insbesondere 36 bis 48 Stunden, beträgt, und (c) abschließend einer Graphitisierungsglühung oberhalb der Temperatur der eutektoiden Umwandlung bis zur vollständigen Zersetzung des primären Zementits unterworfen, z. B. 10 bis 14 Stunden zwischen 875 und 890° C oder für kürzere Dauer bei noch höheren Temperaturen, wie 3 Stunden bei 900° C, und umgekehrt, wobei die sich dieser Glühung anschließende Abkühlung häufig an ruhender Luft vorgenommen wird.(a) The castings become little by heating at a temperature above the temperature of the eutectoid transformation a solution heat treatment and then subjected to a deterrent from this temperature, either by short-term Immersion in a bath with a temperature a little above Ar 'and then further cooling with conversion taking place here as hot bath hardening or as a hot bath treatment with complete conversion in the intermediate stage or as Hardening is carried out at the temperature at which the nuclei of elemental carbon are formed is, in the latter case an intermediate cooling before entering the next one Treatment stage (b) is not applicable; (b) then the castings will be accurate to such an extent temperature to be maintained, through which the formation of nuclei of elemental carbon is ensured and which is generally between 400 and 500 ° C, preferably at 450 ° C, tempered, the tempering time between 24 and 100 hours. in particular 36 to 48 hours, and (c) finally a graphitization annealing above the temperature of the eutectoid transformation until complete decomposition of the primary cementite, e.g. B. 10 to 14 hours between 875 and 890 ° C or for a shorter duration at even higher temperatures, such as 3 hours at 900 ° C, and vice versa, whereby the cooling that follows this annealing is often quiescent Air is made.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit die graphitbildende Wirkung von Kupfer durch die Erhöhung des Gehalts an Mn und/oder auch die Verringerung des Gehaltes an Si ausgeglichen, so daß eine weiße Struktur ohne störende Wirkung hinsichtlich der Graphitisierung erzielt wird. Vorzugsweise enthält die Schmelze neben Kupfer und gegebenenfalls Mangan auch einen Zusatz von Molybdän und/oder Chrom. Obwohl die Eigenschaften der Zusätze eig8ntlich einander entgegenwirken, hat sich gezeigt, 'däß in überraschender Weise die Maßnahmen, die bezüglich der Zusammensetzung ergriffen wurden, um die Graphitisierung beim Gießen zu verhindern, die Graphitisierung bei der späteren Wärmebehandlung nicht hemmen, Voraussetzung ist allerdings die Verwendung von Kupfer und die -besondere Behandlung des Gußstückes.The method according to the invention thus results in the graphite-forming Effect of copper by increasing and / or reducing the Mn content the content of Si balanced, so that a white structure without disruptive effect with regard to the graphitization is achieved. Preferably contains the melt, in addition to copper and possibly manganese, also contains an addition of molybdenum and / or chrome. Although the properties of the additives actually work against each other, It has been shown that, in a surprising way, the measures taken with regard to the Composition were taken to prevent graphitization during casting, do not inhibit graphitization during the subsequent heat treatment, a prerequisite is, however, the use of copper and the special treatment of the casting.

Um diese so zur Geltung kommende neuartige Wirkung des Kupfers ins rechte Licht zu setzen, wird nachstehend durch Beispiele gezeigt werden, daß die Wirkung des Kupfers größer ist als die einer gleichen Menge Nickel. Wenn man annimmt, daß Nickel etwa fünfmal so teuer ist wie Kupfer, dann ist die Wirkung bei gleichem Preis des Zusatzes von einer noch viel höheren Größenordung, was für die Technik von ganz erheblicher Bedeutung ist. Guß Nr. C Si , Mn - f Ni [ Cu 7" = 450 T = 500 . (in °/o) N je mm2 N je mm2 I 1893 0,96 1,27 0,34 0 0 30000 3000 2064 0,92 1,55 0,39 0,64 0 30000 10000 2067 0;93 1,51 0,35 0 1,60 35000 16000 2063 0,95 1,70 0,40 0,58 1,68 35000 16000 Geht man jetzt zu einem Vergleich bei weißem Gußeisen über, dann sieht man, daß die in der nachstehenden Tabelle angeführten Gußsorten in Sand in Stäben von 15 - 30 mm gegossen wurden und dabei eine weiße Struktur erhielten. Anschließend wurden sie der folgenden Behandlung unterzogen: Austenisieren (Lösungsglühen) bei 810° C auf die Dauer von 30 Minuten, Härtung im Salzbad bei 180° C auf die Dauer von 1 Minute, Abkühlen in ruhender Luft, Erhitzen auf T = 450° C auf die Dauer von 48 Stunden, Guß Nr. Zusammensetzung (in °/o) C ` 8i I Mn I Cu I Ni I S I P je mm2 2050 2,40 1,02 0,40 0 2,08 0,108 0,094 2500 2045 2,39 1,08 0,38 0 2,13 0,094 0,097 2500 2040 2,32 ( 1,08 0,40 2,02 0 0 0,1070 0,094 90500 Man sieht, daß bei gleicher Konzentration das Kupfer eine um 3,7- bis 4fach größere Anzahl von Graphitknötchen herbeiführt. Wenn man annimmt, daß das Nickel 5mal so teuer ist wie das Kupfer, dann ist die Wirkung des Kupfers bei gleichem Preise des Zusatzes um etwa 20mal größer als diejenige des Nickels.In order to put this novel effect of copper into the right light, the following examples will show that the effect of copper is greater than that of an equal amount of nickel. If one assumes that nickel is about five times as expensive as copper, then the effect is of an even greater order of magnitude for the same price of the additive, which is of considerable importance for technology. Cast no . C Si, Mn - f Ni [Cu 7 "= 450 T = 500 . (in ° / o) N per mm2 N per mm2 I. 1893 0.96 1.27 0.34 0 0 30,000 3,000 2064 0.92 1.55 0.39 0.64 0 30,000 10,000 2067 0; 93 1.51 0.35 0 1.60 35000 16000 2063 0.95 1.70 0.40 0.58 1.68 35,000 16,000 If you now move on to a comparison with white cast iron, you can see that the types of casting listed in the table below were cast in sand in bars of 15-30 mm and thereby obtained a white structure. They were then subjected to the following treatment: austenization (solution heat treatment) at 810 ° C for 30 minutes, hardening in a salt bath at 180 ° C for 1 minute, cooling in still air, heating to T = 450 ° C the duration of 48 hours, Cast No. Composition (in ° / o) C `8i I Mn I Cu I Ni ISIP per mm2 2050 2.40 1.02 0.40 0 2.08 0.108 0.094 2500 2045 2.39 1.08 0.38 0 2.13 0.094 0.097 2500 2040 2.32 (1.08 0.40 2.02 0 0 0.1070 0.094 90 500 It can be seen that at the same concentration, the copper causes a 3.7 to 4-fold greater number of graphite nodules. If one assumes that nickel is five times as expensive as copper, then the effect of copper is about 20 times greater than that of nickel for the same price of the additive.

Zieht man jetzt einen Vergleich mit den von Nickel und Kupfer freien Gußstücken, die unter den gleichen Bedingungen wie oben gegossen wurden, und führt Guß Nr. Zusammensetzung (in o/o) N Fes C C I Si I Mn I Cu I Ni , S I P je mm 2 o/' 2145-1 2,32 1,46 0,67 0 0,11 0,095 2500 1 2145-11 2,22 1,42 0,66 0 1,83 0,10 0,095 2770 0,5 2147 2,33 1,53 0,71 2,2 0,10 0 0,120 6550 0 Man kann sich von dieser unterschiedlichen Wirkung der Elemente Kupfer und Nickel überzeugen, wenn man dieselben bei eutektoiden Stählen von ähnlicher Zusammensetzung wie diejenige des weißen Gußeisens verwendet, d. h. deren Zusammensetzung erhalten wird durch Entzug des ledeburitischen oder voreutektoiden Zementits.If one now makes a comparison with the castings free of nickel and copper, which were cast under the same conditions as above, and leads Casting No. Composition (in o / o) N Fes C CI Si I Mn I Cu I Ni, SIP per mm 2 o / ' 2145-1 2.32 1.46 0.67 0 0.11 0.095 2500 1 2145-11 2.22 1.42 0.66 0 1.83 0.10 0.095 2770 0.5 2147 2.33 1.53 0.71 2.2 0.10 0 0.120 6550 0 One can convince oneself of the different effects of the elements copper and nickel by using them in eutectoid steels of a composition similar to that of white cast iron, that is, the composition of which is obtained by removing the ledeburitic or pre-eutectoid cementite.

Es wurden vier Stähle gegossen, dann im Verlauf von 30 Minuten bei 810° C austenisiert (lösungsgeglüht), in Öl gehärtet, auf die Dauer von 48 Stunden bei T° C erhitzt, in ruhender Luft gekühlt, auf die Dauer von 150 Stunden wieder bei 700° C erhitzt und schließlich in ruhender Luft abgekühlt. Die durchschnittliche Anzahl N der je Quadratmillimeter Querschnitt gebildeten Graphitkügelchen ist unten neben der chemischen Zusammensetzung und für zwei Werte von T angegeben. Bei dem optimalen Wert von T = 450° C bringt das Nickel gegenüber den gegossenen Stählen sonst gleicher Zusammensetzung keine Verbesserung hervor, während im Gegensatz dazu das Kupfer die Anzahl der Graphitkeime je Querschnittseinheit um 5000 erhöht. Abkühlen in ruhender Luft, Erhitzen auf die Dauer von 10 Stunden bei 885° C und Abkühlen in ruhender Luft. In allen Fällen ist die Ausscheidung des elementaren Kohlenstoffs aus dem primären Zementit vollständig. Die chemische Zusammensetzung und die durchschnittliche Anzahl N der Graphitkörnchen (feine Knötchen oder überfeine Kügelchen, je nach den Umständen) je Quadratmillimeter sind in der nachstehenden Tabelle angegeben. man die gleiche Vorhärtung und die gleiche Keimbehandlung wie oben durch, während die Zeitdauer der Graphitbildung auf 14 Stunden bei 895° C festgesetzt wird, dann wird durch das leichte Zusammenfließen der Graphitknötchen deren Anzahl etwas vermindert. Die Anzahl der Knötchen N je Querschnittseinheit und die prozentuale Menge des dabei festgestellten Restzementits Fe. C sind in der nachstehenden Tabelle angegeben: Die Erhöhung der Anzahl der Graphitknötchen bzw. -kügelchen, bezogen auf die gleiche Menge des Zusatzes, ist bei Kupfer um 12,3mal höher als bei Nikkel. Wenn man annimmt, daß das Nickel 5mal so teuer ist wie das Kupfer, dann ist die Wirkung des Kupfers bei gleichem Preise des Zusatzes 60mal größer. Zusammensetzung (in °/o) Guß Nr. C si I Mn Cu I Ni S p je mm- I 1995 2,36 1.15 0,36 0 0 0,12 0,10 1000 2045 2,39 1,08 0,38 ' 0 2,13 0,094 0.097 1350 I 2041 2,28 1,43 0.66 2,90 0 0,10 , 0,09 6900 Die Zunahme der Anzahl der Knötchen, auf die gleiche Konzentration des Zusatzes bezogen, ist bei Kupfer 18mal größer als bei Nickel. Bei gleichem Preise des Zusatzes ist die Wirkung des Kupfers 90mal größer als diejenige des Nickels.Four steels were cast, then austenized (solution annealed) at 810 ° C for 30 minutes, hardened in oil, heated for 48 hours at T ° C, cooled in still air, again at for 150 hours 700 ° C and finally cooled in still air. The average number N of graphite spheres formed per square millimeter of cross-section is given below next to the chemical composition and for two values of T. At the optimal value of T = 450 ° C, the nickel does not produce any improvement compared to the cast steels otherwise of the same composition, while, in contrast, the copper increases the number of graphite nuclei per cross-sectional unit by 5000. Cooling in still air, heating for 10 hours at 885 ° C and cooling in still air. In all cases the elimination of the elemental carbon from the primary cementite is complete. The chemical composition and the average number N of graphite grains (fine nodules or superfine spheres, depending on the circumstances) per square millimeter are given in the table below. if the same pre-hardening and the same nucleation treatment as above are carried out while the time for graphite formation is set at 14 hours at 895 ° C., the number of graphite nodules is somewhat reduced by the slight confluence of the graphite nodules. The number of nodules N per cross-sectional unit and the percentage of the residual cementite Fe found. C are given in the table below: The increase in the number of graphite nodules or spheres, based on the same amount of additive, is 12.3 times higher for copper than for nickel. If one assumes that nickel is five times as expensive as copper, then the effect of copper is 60 times greater for the same price of the additive. Composition (in ° / o) Cast no. C si I Mn Cu I Ni S p per mm- I. 1995 2.36 1.15 0.36 0 0 0.12 0.10 1000 2045 2.39 1.08 0.38 '0 2.13 0.094 0.097 1350 I. 2041 2.28 1.43 0.66 2.90 0 0.10, 0.09 6900 The increase in the number of nodules, based on the same concentration of the additive, is 18 times greater for copper than for nickel. With the same price of the additive, the effect of copper is 90 times greater than that of nickel.

Bekanntlich muß bei schmiedbarem Guß (Temperguß) ohne besonderen Zusatz die vor der Graphitisierungsbehandlung gegebenenfalls durchzuführende Vorhärtung notwendigerweise martensitisch sein; dieses Verfahren wurde bei den vorerwähnten Beispielen durchgeführt. Man hat nun aber diese andere bemerkenswerte Eigenschaft des Kupfers entdeckt, nämlich, daß es gestattet, durch Warmbadvorhärtung eine große Anzahl feiner Knötchen zu erzielen. Die Untersuchung der isothermischen Umwandlungen hat erlaubt, genau festzulegen, daß die untersuchten Gußeisensorten, welche bei 810° C im Verlauf von 30 Minuten lösungsgeglüht (austenisiert), dann im Salzbad 3 Stunden lang bei 400° C gehärtet wurden, eine völlige Wartnbadumwandlung erfahren. Nach der unter diesen Verhältnissen im Warmbad bewirkten Vorhärtung erfolgt die Bildung der Keime elementaren Kohlenstoffs durch 48stündigesGlühen bei 450° C und die Bildung des elementaren Kohlenstoffs durch Erhitzen bei 895° C auf die Dauer von 14 Stunden, Feg C, '/o N je mm2 Nr. des Gusses 1995 21454 1 2145-11 1 2041 1 1995 ' 2145-1 1 2145-11 @ 2041 Zusammensetzung vgl. vgl. 'Ni = 1,83f Cu = 2,00, vgl' i vgl' f Ni =1,83I Cu = 2,00 Muster Muster Muster Muster Härten 540° C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48stündiges Halten bei 540° C . . . . . . . . 12 - 5 unter 1 0 - 60 250 Erhitzen bei 895° C auf 14 Stunden ... Vorhärten 400° C auf 3 Stunden . . . . . . Keimen bei 450° C auf 48 Stunden .... 6 4 0 25 I 50 400 Graphitisierung bei 895° C auf 14 Stunden .............. . . . . . Man sieht, daß das Kupfer wirksamer ist als das Nickel und daß die letztere Behandlung besser ist als die erstere. Die Zunahme der Anzahl der Keime bei gleichem Zusatz ist beim Kupfer 3,8mal größer als für das Nickel bei der ersten Behandlung und 12,3mal größer bei der zweiten Behandlung. Bezieht man alles auf den gleichen Preis des Zusatzes, dann würde das Kupfer 60mal wirksamer sein als das Nickel.As is well known, in the case of malleable cast iron (malleable cast iron) without any special addition, the pre-hardening that may be carried out before the graphitization treatment must necessarily be martensitic; this procedure was followed in the aforementioned examples. But this other remarkable property of copper has now been discovered, namely that it allows a large number of fine nodules to be obtained by pre-hardening in a hot bath. The investigation of the isothermal transformations made it possible to establish precisely that the types of cast iron examined, which were solution annealed (austenized) at 810 ° C for 30 minutes and then hardened in a salt bath at 400 ° C for 3 hours, underwent a complete waiting bath transformation. After pre-hardening under these conditions in a hot bath, the nuclei of elemental carbon are formed by annealing for 48 hours at 450 ° C and the formation of elemental carbon by heating at 895 ° C for a period of 14 hours, Feg C, '/ o N per mm2 No. of the font 1995 21454 1 2145-11 1 2041 1 1995 '2145-1 1 2145-11 @ 2041 composition compare 'Ni = 1.83f Cu = 2.00, compare' i compare 'f Ni = 1.83I Cu = 2.00 Pattern pattern pattern pattern Hardening 540 ° C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hold at 540 ° C for 48 hours. . . . . . . . 12 - 5 under 1 0 - 60 250 Heat at 895 ° C for 14 hours ... Pre-hardening 400 ° C for 3 hours. . . . . . Germination at 450 ° C for 48 hours .... 6 4 0 25 I 50 400 Graphitization at 895 ° C on 14 hours ............... . . . . It can be seen that the copper is more effective than the nickel and that the latter treatment is better than the former. The increase in the number of germs with the same addition is 3.8 times greater for copper than for nickel in the first treatment and 12.3 times greater in the second treatment. If one relates everything to the same price of the additive, then the copper would be 60 times more effective than the nickel.

Man glaubt, sich diese Wirkung des Kupfers dadurch erklären zu können, daß es in der Nähe des Dreistoffeutektikums ist, so daß es in ganzem Um-Zieht man denselben Vergleich bei etwas verschiedenartiger Behandlung - gleiche Vorhärtung. Keimung von 48 Stunden Dauer bei einer Temperatur von 500° C, Graphitisierung auf die Dauer von 10 Stunden bei 885°C -, dann erhält man die folgenden Resultate: woran sich ein Abkühlen in ruhender Luft anschließt. Zwischen diesen Behandlungsphasen kehrt man wieder zu der Temperatur der umgebenden Luft zurück, aber es versteht sich von selbst, daß der Übergang von 400 auf 450° C und dann auf 895° C auch ohne Zwischenkühlung bei gleichem Ergebnis erfolgen könnte. Überdies hat man diese bemerkenswerte Eigenschaft des Kupfers hervorkehren wollen, indem man die Vorhärtung bei der gleichen Temperatur wie bei der Bildung von Keimen elementaren Kohlenstoffs vornahm. Zu diesem Zweck wurden die Gußstücke bei 810° C 30 Minuten lang austenisiert, bei 450° C gehärtet und 48 Stunden auf dieser Temperatur gehalten, dann auf 895° C gebracht und auf dieser Temperatur 14 Stunden lang gehalten, schließlich in ruhender Luft abgekühlt.It is believed that this effect of copper can be explained by that it is in the vicinity of the ternary eutectic, so that one pulls it all over same comparison with slightly different treatment - same pre-hardening. Germination of 48 hours at a temperature of 500 ° C, graphitization on the duration of 10 hours at 885 ° C - then the following results are obtained: what this is followed by cooling in still air. Between these treatment phases one returns to the temperature of the surrounding air, but it understands by itself that the transition from 400 to 450 ° C and then to 895 ° C even without Intermediate cooling could take place with the same result. Moreover, one has this remarkable one Want to emphasize the property of copper by making the pre-hardening at the same Temperature as in the formation of nuclei of elemental carbon. To this For this purpose, the castings were austenized at 810 ° C for 30 minutes and hardened at 450 ° C and kept at this temperature for 48 hours, then brought to 895 ° C and on Maintained this temperature for 14 hours, finally cooled in still air.

Die nachstehende Tabelle gibt für diese beiden Behandlungsverfahren und für die Gußsorten bereits erwähnter Zusammensetzung (stets in Stäben von 15 - 30 mm in Sand gegossen und von vollkommen weißer Gußstruktur) die Ergebnisse, bezogen auf die prozentuale Menge des eventuell verbleibenden primären Restzementits (-Fe" C-), und die Anzahl X der Graphitknötchen oder -kügelchen je Ouadratmillimeter Ouerschnitt an. fange an der Vorhärtung teilnimmt und im Ferrit in Übersättigung bleibt. Bei der Keimungsbehandlung bei 450° C findet vor der Ausscheidung eine Diffusion des Kupfers an bevorzugte Stellen im Eisen statt. Daraus ergeben sich örtliche, sehr erhebliche Zunahmen der Kupferkonzentration, so daß in diesen Zonen eine vermehrte Instabilität des Zementits einsetzt, welcher sich unter Bildung sehr feinen und sehr fein verteilten elementaren Kohlenstoffs zersetzt, der sich aber wegen seiner Stabilität bei dem darauffolgenden Arbeitsgang bei hoher Temperatur auf Kosten des primären Zementits entwickelt. Dagegen zeigt Nickel wegen seiner erhöhten Löslichkeit im Ferrit überall die durchschnittliche Zusammensetzung, und seine Wirkung bleibt gering.The following table gives the results for these two treatment methods and for the types of casting of the composition already mentioned (always cast in bars of 15 - 30 mm in sand and with a completely white cast structure), based on the percentage of any remaining primary cementite (-Fe " C-), and the number X of graphite nodules or spheres per square millimeter cross-section. Begins to take part in the pre-hardening and remains in supersaturation in the ferrite. During the germination treatment at 450 ° C, the copper diffuses to preferred locations in the iron before precipitation This results in local, very considerable increases in the copper concentration, so that in these zones an increased instability of the cementite sets in, which decomposes with the formation of very fine and very finely distributed elemental carbon, which, however, due to its stability, contributes to the subsequent operation high temperature at the expense of the primary cementite developed. On the other hand, because of its increased solubility in ferrite, nickel shows the average composition everywhere, and its effect remains low.

Bei diesen Behandlungen kupferhaltigen Gusses ist es wesentlich, die Aufeinanderfolge der drei Arbeitsgänge zu beachten, nämlich Vorhärten (Abschrecken), Keimbildung bei etwa 450' C und anschließend Graphitisierung bei hoher Temperatur.In these cast iron treatments, it is essential that the The sequence of the three work steps must be observed, namely pre-hardening (quenching), Nucleation at around 450 ° C. and then graphitization at high temperature.

Ein Beispiel wird gegeben durch .den Vergleich- des richtigen Verfahrens mit zwei anderen Verfahren, bei welchen entweder die Vorhärtung oder aber das Anlassen zwecks Keimbildung fortgelassen wurden. Bei diesem Versuch war der nichtkupferhaltige Vergleichsguß der bereits genannte Guß Nr. 1995. Der kupferhaltige Guß Nr. 1996 weist die folgenden Analysenwerte (in 1/o) auf: C=2,45, Si=1,14, Mn=0,48, S=0,12, P=0,10, Cu =2,00.An example is given by comparing the correct procedure with two other processes, in which either pre-hardening or tempering were omitted for nucleation. In this attempt the one that was not copper-containing Comparative casting of the already mentioned casting No. 1995. The copper-containing casting No. 1996 has the following analysis values (in 1 / o): C = 2.45, Si = 1.14, Mn = 0.48, S = 0.12, P = 0.10, Cu = 2.00.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle angegeben: Behandlungsverfahren Rest-Feg C, °/o N je mm2 Anlassen zwecks Graphitisierung vgl. Muster Schmelze Schmelze Muster Vorhärten Keimbildung des ledeburiti- 1995 = Q 1995 - o sehen Zementits Cu V /o Cu 2/o Keines 450o C 875o C 18 5 0 80 48 Stunden 10, Stunden 810' C - 30 Minuten; Keines 875o C 15 1 110 300 Salzbad 180' C-1 Minute 10 Stunden 810' C-30 Minuten; 450o C 875o C 5 0 200 6500 Salzbad 180' C-1 Minute 48 Stunden 10 Stunden Man sieht, daß allein die dreistufige Behandlung und der Zusatz von Kupfer gestatten, den gesamten primären Zementit aufzulösen oder umzuwandeln und eine hohe Zahl von Knötchen bzw. Kügelchen elementaren Kohlenstoffs zu erhalten. Das ist ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung.The results are given in the table below: Treatment method Rest-Feg C, ° / o N per mm2 Tempering for the purpose of graphitization see sample melt melt sample Pre-hardening nucleation of the ledeburiti- 1995 = Q 1995 - o see cementite Cu V / o Cu 2 / o None 450o C 875o C 18 5 0 80 48 hours 10, hours 810 ° C - 30 minutes; None 875o C 15 1 110 300 Salt bath 180 ° C-1 minute 10 hours 810 ' C-30 minutes; 450o C 875o C 5 0 200 6500 Salt bath 180 ° C-1 minute 48 hours 10 hours It can be seen that the three-stage treatment and the addition of copper alone make it possible to dissolve or convert all of the primary cementite and to obtain a large number of nodules or spheres of elemental carbon. This is an essential point of the present invention.

Eine andere Eigentümlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Sorgfalt, mit welcher diese Temperatur von 450' C eingehalten werden muß, um zu einem guten Ergebnis zu gelangen. Das ergibt sich aus dem Studium der Kurven der Fig. 1 und 2, welche einer Dauer von 48 bzw. 96 Stunden für die Aufrechterhaltung der Keimungstemperatur entsprechen. Die Kurven beziehen sich auf den gleichen Temperguß von der Zusammensetzung (in %): C = 2,22, Si = 1,34, Mn = 0,65, Cu = 2, S = 0,12, P = 0,10, A1 = 0,03, Ti = 0,06. Der Einfluß der Keimungstemperatur auf die Zeitdauer (in Stunden) für die Aufrechterhaltung dieser Temperatur ist in Fig. 3 dargestellt. Man sieht wohl, daß man eine ausreichende Zeitdauer einhalten muß, um eine hohe Anzahl von Keimen elementaren Kohlenstoffs zu erhalten, aber auch daß es wirtschaftlich unzweckmäßig wäre, diese Zeit übermäßig zu verlängern. Obwohl das beste Resultat nach Verlauf von 192 Stunden bei -150o C erhalten wird, gibt eine Behandlungsdauer von 48 Stunden praktisch das gleiche Resultat bei niedrigerem Preise. Dagegen würden Zeiten von weniger als 30 Stunden die Qualität unnötigerweise verschlechtern.Another peculiarity of the method according to the invention is the care with which this temperature of 450 ° C must be maintained in order to to get a good result. That comes from studying the curves of Figures 1 and 2, which have a duration of 48 and 96 hours, respectively, for the maintenance correspond to the germination temperature. The curves refer to the same malleable cast iron on the composition (in%): C = 2.22, Si = 1.34, Mn = 0.65, Cu = 2, S = 0.12, P = 0.10, A1 = 0.03, Ti = 0.06. The influence of the germination temperature on the length of time (in hours) for maintaining this temperature is shown in FIG. 3. It is easy to see that a sufficient period of time must be observed in order to achieve a high Number of nuclei of elemental carbon, but also that it is economical it would be inexpedient to extend this time excessively. Although the best result obtained after the lapse of 192 hours at -150o C gives a treatment duration 48 hours practically the same result at a lower price. Against it would Times of less than 30 hours unnecessarily degrade quality.

Bei diesen Gußeisensorten mit 2 1/9 Kupfer, in Sandformen gegossen und richtig behandelt, beläuft sich die Anzahl der Knötchen bzw. Kügelchen elementaren Kohlenstoffs je Quadratmillimeter im allgemeinen auf 3000 bis 15000 je nach den Zonen und den Wandstärken, wobei der mittlere Durchmesser dieser Kügelchen sich im allgemeinen auf 1 bis 10 Mikron, hauptsächlich auf 4 Mikron, beläuft.For these types of cast iron with 2 1/9 copper, poured into sand molds and treated properly, the number of nodules or globules amounts to elementary Carbon per square millimeter in general to 3000 to 15000 depending on the Zones and the wall thicknesses, the mean diameter of these spheres being generally 1 to 10 microns, mainly 4 microns.

Die kupferhaltigen Gußeisensorten für Temperguß gemäß der vorliegenden Erfindung und die neuartigen, genau einzuhaltenden Verfahren der Wärmebehandlung haben eine weitere neue Eigenschaft im Gefolge, insofern, als die Verwendung von weißem Gußeisen für Temperguß auf größere Wandstärken des Gußstückes ausgedehnt werden kann, als es bei den klassischen Verfahren möglich war, wobei man gleichzeitig beim erstarrten Rohguß eine weiße Struktur und die Fähigkeit zur Ausscheidung elementaren Kohlenstoffs erhält, was im allgemeinen sich widersprechende Eigenschaften sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Eigenschaften zur übereinstimmung gebracht durch die Tatsache, daß bei der Erstarrung die graphitbildende Wirkung der 2 II/o Kupfer durch die zur weißen Struktur führende Wirkung einer entsprechenden Zunahme des Mangans oder durch die Einführung des Molybdäns, des Chroms oder durch die wechselbezügliche Senkung des Siliciumgehaltes ausgeglichen wird, während im Moment der Bildung von Keimen elementaren Kohlenstoffs bei 450' C dieser Ausgleich nicht mehr stattfindet, und zwar wegen der seiner Ausfällung vorhergehenden Diffusion des Kupfers an bevorzugte Stellen und der sich daraus ergebenden örtlichen, sehr hohen Zunahme der Konzentration.The copper-containing cast iron grades for malleable cast iron according to the present Invention and the new, precisely adhered to heat treatment process have another new property in the wake, in that the use of white cast iron for malleable cast iron extended to greater wall thicknesses of the casting than was possible with the classical method, whereby one at the same time in the solidified raw casting a white structure and the ability to precipitate elementary Carbon preserves what are generally contradicting properties. According to the present invention, these properties become coincident brought about by the fact that during solidification the graphite-forming effect the 2 II / o copper due to the effect of a corresponding one leading to the white structure Increase in manganese or by the introduction of molybdenum, chromium or by the correlative lowering of the silicon content is compensated, while im Moment of formation of nuclei of elemental carbon at 450 ° C this equilibrium no longer takes place because of the diffusion preceding its precipitation of copper in preferred places and the resulting local, very high increase in concentration.

Eine bemerkenswerte Folge dieser neuartigen Eigenschaften ist die Möglichkeit, durch Schmelzen im Gießereischachtofen (Kupolofen), Fertigmachen im Flammofen und Gießen in Sandformen Gußstücke von weißer Struktur zu erhalten, welche nach der dreistufigen Behandlung der Vorhärtung, des Keirnungsanlassens und des Glühens zwecks Bildung elementaren Kohlenstoffs bemerkenswerte mechanische Eigenschaften zeigen, die bisher an fabrikmäßig erzeugten getemperten weißen Gußeisensorten noch nicht erzielt werden konnten, und dies wurde erreicht bei sehr großer Regelmäßigkeit der Fabrikation als ein Ergebnis der gleichzeitigen Wirkung des Kupfers und der eingehaltenen Wärmebehandlung, ohne die Gefahr von Härterissen, und zwar infolge der ununterbrochenen Härtung, und ohne Verziehen, infolge der Begrenzung der höchsten, während des Verlaufes der Behandlung erreichten Temperatur.A notable consequence of these novel properties is that Possibility of melting in the foundry shaft furnace (cupola furnace), finishing in the Flame furnace and casting in sand molds to obtain castings of white structure, which after the three-stage treatment of pre-hardening, germination annealing and Annealing to form elemental carbon has remarkable mechanical properties show the tempered white cast iron grades produced in the factory so far could not be achieved, and this has been achieved with very great regularity of manufacture as a result of the simultaneous action of copper and the heat treatment adhered to, without the risk of hardening cracks, as a result the uninterrupted hardening, and without warping, due to the limitation of the highest, reached temperature during the course of treatment.

Die günstigste Wirkung des Kupfers kann mit derjenigen der Zusätze von Aluminium, Titan und Zirkon verbunden werden, da diese drei Elemente gleichfalls eine günstige Wirkung auf den Erhalt einer hohen Anzahl von Keimen ausüben, wenn man das rationelle Verfahren der Ausscheidung elementaren Kohlenstoffs bei gesteuerter Keimung anwendet. Das nachstehende Beispiel bezieht sich auf drei Güsse aus weiß erstarrendem Gußeisen in Sandform, welche der folgenden Behandlung unterzogen wurden: 30minütiges Erhitzen bei 810° C. 1 minütiges Härten im Salzbad bei 180° C. Abkühlen in ruhender Luft. 48stündiges Erhitzen bei 450° C, Abkühlen in ruhender Luft.The most beneficial effect of copper can be achieved with that of the additives of aluminum, titanium and zircon are connected as these three elements are alike exert a beneficial effect on the preservation of a high number of germs, though the rational process of excretion of elemental carbon at controlled germination. The example below is for three casts made of white solidifying cast iron in sand form, which is subjected to the following treatment were: 30 minutes heating at 810 ° C. 1 minute hardening in a salt bath at 180 ° C. Cooling in still air. 48 hours of heating at 450 ° C, cooling at rest Air.

14stündiges Erhitzen bei 895° C, Abkühlen in ruhender Luft.Heating for 14 hours at 895 ° C, cooling in still air.

Die nachstehende Tabelle gibt die prozentuale Menge des restlichen primären Zementits und die Anzahl der Graphitknötchen an: Guß Nr. Zusammensetzung (in °/o) N je mmE C ` Si f Mn S P f Cu I Al ' Ti I Zr I Fei C 2203 2,49 I 1,19 0,65 0,07 0,08 0 ` 0 0 1,5 1200 2205 2,53 1,25 0,61 0,07 0,08 2 0 0 0 6500 2206 2,41 1,20 0,70 0,07 0,07 2 I 0,05 0,10 6500 2207 2,41 1,20 0,07 0,07 0,07 2 0,03 0 0,12 8000 Die mechanischen Eigenschaften, welche man mit diesen Gußstücken leicht erzielen kann, sind im allgemeinen mindestens gleichwertig den folgenden Werten für die durch Bearbeitung an den Stäben entnommenen Probestäbchen, die nach der 14stündigen Graphitisierung bei 895° C in ruhender Luft abgekühlt wurden, so daß die Grundmasse perlitisch-lamellar war.The table below gives the percentage of remaining primary cementite and the number of graphite nodules: Cast No. Composition (in ° / o) N per mmU C `Si f Mn SP f Cu I Al 'Ti I Zr I Fei C 2203 2.49 I 1.19 0.65 0.07 0.08 0 `0 0 1.5 1200 2205 2.53 1.25 0.61 0.07 0.08 2 0 0 0 6500 2206 2.41 1.20 0.70 0.07 0.07 2 I 0.05 0.10 6500 2207 2.41 1.20 0.07 0.07 0.07 2 0.03 0 0.12 8000 The mechanical properties, which can easily be achieved with these castings, are generally at least equivalent to the following values for the test sticks taken by machining on the rods, which were cooled after 14 hours of graphitization at 895 ° C in still air, so that the matrix was pearlitic-lamellar.

Vickershärte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 kg/mm2 Streckgrenze . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 67 kg/min2 Bruchbelastung . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Izg/mm2 Dehnung ...................... 4% Jedoch können diese Gußstücke nach der beschriebenen dreistufigen Warmbehandlung ergänzend noch eine Härtungs- und Anlaßbehandlung erfahren. Man kann auf diese Weise durch Erhitzen auf 825° C, Härten in C51 und Anlassen bei 650° C die Streckgrenze hinaufsetzen und die folgenden Werte erhalten: V ickershärte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 kg/mm2 Streckgrenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 kg/mm2 Bruchbelastung . . . ...... .. .. .... 102 l:g/mm2 Dehnung ...................... 2,40/a Gegebenenfalls kann man die Wärmemenge sowie die Temperatur des Glühens zur Graphitisierung dazu benutzen, die Ergänzungsbehandlung, sei es durch isothermische Umwandlung, sei es durch Härten und Anlassen, durchzuführen.Vickers hardness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 kg / mm2 yield strength . . . ... . . . . . . . . . . . . . 67 kg / min2 breaking load. . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Izg / mm2 elongation ...................... 4% However, these Castings after the three-stage heat treatment described also have one more Experience hardening and tempering treatment. One can do this by heating increase the yield point to 825 ° C, hardening in C51 and tempering at 650 ° C and obtained the following values: Vickers hardness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 kg / mm2 yield strength. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 kg / mm2 breaking load . . . ...... .. .. .... 102 l: g / mm2 elongation ...................... 2.40 / a where applicable you can add the amount of heat and the annealing temperature for graphitization use the complementary treatment, be it by isothermal conversion, be it by hardening and tempering.

Die günstige Wirkung des Kupfers als Zusatzelement zum Guß bei der Behandlung in drei Stufen bleibt auch dann erhalten, wenn die dieser Behandlung zu unterwerfenden Gußstücke in Metallkokille gegossen werden. Die Wirkung des Kupfers wird durch das nachstehende Beispiel, bei welchem man zwei in Kokille gegossene Gußstücke miteinander verglichen hat, deren Gehalte an sämtlichen Grundstoffen - Kupfer und Eisen ausgenommen - gleich sind, nämlich (in 1/o): C = 2,40, Si = 1,55, Mn = 0,60, S = 0,10,P = 0,10, ins rechte Licht gesetzt.The beneficial effect of copper as an additional element for casting in the Treatment in three stages is retained even when receiving this treatment to be subjected to castings are poured in metal mold. The effect of copper is illustrated by the example below, in which two are cast in a permanent mold Has compared castings with each other whose contents of all basic materials - Except for copper and iron - are the same, namely (in 1 / o): C = 2.40, Si = 1.55, Mn = 0.60, S = 0.10, P = 0.10, put in the right light.

Die Behandlungsbedingungen für jede der beiden Gußsorten nach dem Vorhärten und die dabei erhaltenen Ergebnisse (Anzahl der bei der Keimung gebildeten Graphitknötchen und mechanische Eigenschaften) sind nachstehend dargestellt: Kupfer im Guß Keimungszeit Anzahl der Keime Graphitisierungszeit Streckgrenze Bruchlast Dehnung und Temperatur je mm2 und Temperatur kg/mm2 kg/mm2 °/o Keines 15 Stunden 18000 2 Stunden 60 85 4 500° C 875 °C 1,20% 15 Stunden 38000 1 Stunde 67 105 6,1 450° C 875 °C Wenn, wie man bemerkt, die Keimbildungstemperatur und die Dauer der Graphitisierungsbehandlung für den vom Kupfer freien Guß höher sind als für denjenigen, welcher Kupfer enthält, dann deshalb, weil es nötig ist, sich lästigeren Verfahrensbedingungen zu unterwerfen, um das beste aus dem von Kupfer freien Guß herauszuholen. Bei diesem letztgenannten Guß wären die Ergebnisse deutlich weniger gut als die in der Tabelle angeführten Werte, wenn die Keimung bei einer so niedrigen Temperatur wie 450° C erfolgen und wenn die Zeitdauer für die Graphitbildung sich auf nur 1 Stunde belaufen würde. Gegenüber dem Guß in Sandform besitzt der Guß in Kokille den Vorteil, daß die Zeitdauer für die Graphitbildung bei einer bestimmten Temperatur ganz erheblich verkürzt werden kann. Gemäß dem oben angeführten Beispiel ist das Verschwinden des primären Zementits bei einer Temperatur von 875° C in einer Stunde vollendet.The treatment conditions for each of the two types of cast after pre-hardening and the results obtained (number of graphite nodules formed during germination and mechanical properties) are shown below: Copper in the cast Germination time Number of germs Graphitization time Yield strength Breaking load Elongation and temperature per mm2 and temperature kg / mm2 kg / mm2 ° / o None 15 hours 18000 2 hours 60 85 4 500 ° C 875 ° C 1.20% 15 hours 38000 1 hour 67 105 6.1 450 ° C 875 ° C If the nucleation temperature and the duration of the graphitization treatment are noted to be higher for the copper-free cast than for that containing copper, it is because it is necessary to subject to more burdensome process conditions to get the best of that of copper to get free cast. With this latter casting, the results would be significantly less good than the values given in the table if the germination took place at a temperature as low as 450 ° C. and if the time for graphite formation were only 1 hour. Compared to casting in sand form, casting in a chill mold has the advantage that the time for graphite formation can be shortened considerably at a certain temperature. According to the example given above, the disappearance of the primary cementite is completed in one hour at a temperature of 875 ° C.

Bei in Kokille gegossenem kupferhaltigem Guß kann man sehr zufriedenstellende Ergebnisse bei sehr viel kürzeren Keimbildungszeiten, als sie in dem Beispiel angegeben wurden, erhalten; so z. B. können 3 bis 6 Stunden für die Aufrechterhaltung der Temperatur zweckmäßig sein.In the case of copper-containing castings cast in permanent molds, one can achieve very satisfactory results Results at very much shorter nucleation times than indicated in the example were obtained; so z. B. Allow 3 to 6 hours for the maintenance Temperature be appropriate.

Verfahrensgemäß zu behandelnde Gußstücke von weißer Struktur kann man auch in Formen erhalten, deren Masse aus Elementen von verhältnismäßig geringer Stärke besteht und die man durch Agglomerieren von Sand oder sonstigen feuerfesten Stoffen mittels eines organischen, beispielsweise hitzehärtbaren Bindemittels erhält.Castings of white structure to be treated according to the method can one also obtained in forms whose mass is made up of elements of relatively less Strength consists and which can be obtained by agglomerating sand or other refractory materials Substances obtained by means of an organic, for example thermosetting binder.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Erzeugung von kupferhaltigem Temperguß hoher Zähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Rohguß mit weißem Bruch hergestellt wird unter Verwendung einer Schmelze, die neben Kupfer einen den graphitbildenden Einfluß von Kupfer ausgleichenden Gehalt an Mangan und/oder Silizium aufweist, und daß das erhaltene Gußstück folgenden Maßnahmen unterworfen wird: (a) Die Gußstücke werden durch Erhitzen auf eine Temperatur wenig oberhalb der Temperatur der eutektoiden Umwandlung einem Lösungsglühen und dann von dieser Temperatur aus einer Abschreckung unterworfen, die entweder durch kurzfristiges Eintauchen in ein Bad mit wenig oberhalb Ar" liegender Temperatur und anschließendes weiteres Abkühlen mit sich hierbei vollziehender Umwandlung als Warmbadhärtung oder als Warmbadbehandlung mit vollständiger Umwandlung in der Zwischenstufe oder als Härtung bei der Bildungstemperatur von Keimen elementaren Kohlenstoffs durchgeführt wird, wobei im letzteren Fall eine Zwischenabkühlung auch vor Eintreten in die nächstfolgende Behandlungsstufe (b) entfällt; (b) dann werden die Gußstücke auf eine solche genau einzuhaltende Temperatur, durch welche die Bildung von Keimen elementaren Kohlenstoffs sichergestellt ist und die im allgemeinen zwischen 400 und 500° C, vorzugsweise bei 450° C, liegt, angelassen, wobei die Anlaßdauer zwischen 24 und 100 Stunden, insbesondere 36 bis 48 Stunden, beträgt, und (c) abschließend einer Graphitisierungsglühung oberhalb der Temperatur der eutektoiden Umwandlung bis zur vollständigen Zersetzung des primären Zementits unterworfen, z. B. 10 bis 14 Stunden zwischen 875 und 890° C oder für kürzere Dauer bei noch höheren Temperaturen, wie 3 Stunden bei 900° C, und umgekehrt, wobei die sich dieser Glühung anschließende Abkühlung häufig an ruhender Luft vorgenommen wird. PATENT CLAIMS: 1. A process for the production of copper-containing malleable cast iron of high toughness, characterized in that a raw cast with white fracture is first produced using a melt which, in addition to copper, has a manganese and / or silicon content that compensates for the graphite-forming influence of copper, and that the casting obtained is subjected to the following measures: (a) The castings are subjected to solution heat treatment by heating to a temperature a little above the temperature of the eutectoid transformation and then subjected to a quenching from this temperature, either by brief immersion in a bath slightly above Ar "and subsequent further cooling with conversion taking place here as hot bath hardening or as hot bath treatment with complete conversion in the intermediate stage or as hardening at the temperature at which nuclei of elemental carbon are formed, in the latter case ei There is no intermediate cooling even before entering the next treatment stage (b); (b) The castings are then tempered to such a temperature, which must be precisely maintained, which ensures the formation of nuclei of elemental carbon and which is generally between 400 and 500.degree. C., preferably 450.degree. C., the tempering period being between 24 and 100 hours, in particular 36 to 48 hours, and (c) finally subjected to a graphitization annealing above the temperature of the eutectoid transformation until the primary cementite has completely decomposed, e.g. B. 10 to 14 hours between 875 and 890 ° C or for a shorter duration at even higher temperatures, such as 3 hours at 900 ° C, and vice versa, the cooling that follows this annealing is often carried out in still air. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze neben Kupfer und gegebenenfalls Mangan einen Zusatz von Molybdän und/oder Chrom enthält. 2. The method according to claim 1, characterized in that the melt in addition to copper and optionally manganese an addition of molybdenum and / or Contains chrome. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, .daß in Metallkokillen gegossene Gußstücke der Wärmebehandlung unterworfen werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that .daß castings cast in metal molds are subjected to the heat treatment. 4. Abänderung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dahingehend, daß die Dauer der Anlaßbehandlung 1 bis 24 Stunden beträgt. 4th Modification of the method according to one of claims 1 to 3, in that the The duration of the tempering treatment is 1 to 24 hours. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die vollständige Graphitisierung eine Glühtemperatur zwischen 875 und 890° C und eine Dauer von 30 Minuten bis 2 Stunden gewählt wird. 5. Procedure according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that for complete graphitization an annealing temperature between 875 and 890 ° C and a duration of 30 minutes to 2 Hours is chosen. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze noch Aluminium und/oder Titan und/oder Zirkon enthält. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the melt still contains aluminum and / or titanium and / or zirconium. 7. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auf weißes Gußeisen, dessen Kupfergehalt 0,7 bis 317o, insbesondere 2%, beträgt. $. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, auf weißes Gußeisen, dessen Gehalt an zusätzlichen Elementen innerhalb folgender Grenzen liegt: C = 1,6 bis 3,6 %, Si = 8,8 bis 3 %, Mn = 0,4 bis 1,7 %, S = 0,02 bis 0,15 '0/0, P = 0,03 bis 0,21%, Cu = 0,7 bis 3 %, Cr = 0 bis 0,3,0/@, Mo = 0 bis 0,2 a/o, Al = 0 bis 0,10 %, Ti = 0 bis 0,15 0lo, Zr = 0 bis 0,25 %. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Graphitisierungsglühung gemäß Anspruch 1 [Stufe (c) ] noch weitere Wärmebehandlungen, insbesondere Abschrecken und Anlassen, angeschlossen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Werkstoff-Handbuch »Stahl und Eisen«, 2. Auflage, Düsseldorf, 1937, Blatt L: 11/2.7. Application of the method according to one of claims 1 to 6 on white cast iron, the copper content of which 0.7 to 317o, in particular 2%. $. Application of the method according to one of the preceding claims, on white cast iron, its content of additional elements lies within the following limits: C = 1.6 to 3.6%, Si = 8.8 to 3%, Mn = 0.4 up to 1.7%, S = 0.02 to 0.15 '0/0, P = 0.03 to 0.21%, Cu = 0.7 to 3%, Cr = 0 up to 0.3.0 / @, Mo = 0 to 0.2 a / o, Al = 0 to 0.10%, Ti = 0 to 0.15 0lo, Zr = 0 up to 0.25%. 9. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the graphitization annealing according to claim 1 [stage (c)] still further heat treatments, especially quenching and tempering. Considered Publications: Material Handbook »Steel and Iron«, 2nd edition, Düsseldorf, 1937, Sheet L: 11/2.
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