DE1201011B

DE1201011B - Process for cooling cast molded bodies made of metal or metal alloys

Info

Publication number: DE1201011B
Application number: DE1961P0026551
Authority: DE
Original assignee: DIPL MATH DIPL ING JAN KUPKA; EUGENIUSZ POTANIECKI DIPL PHYS
Current assignee: DIPL MATH DIPL ING JAN KUPKA; EUGENIUSZ POTANIECKI DIPL PHYS
Priority date: 1961-02-10
Filing date: 1961-02-10
Publication date: 1965-09-16

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

B22dB22d

Deutsche Kl.: 31 c -12/01 German class: 31 c - 12/01

Nummer: 1201011 ;.χ_? Number: 1201011; .χ _?

Aktenzeichen: P 26551VI a/31 cFile number: P 26551VI a / 31 c

Anmeldetag: 10. Februar 1961Filing date: February 10, 1961

Auslegetag: 16. September 1965Opening day: September 16, 1965

Bekanntlich kristallisiert jeder Körper beim Übergang vom flüssigen Zustand zum festen von der Oberfläche nach seinem Innern. Infolgedessen entstehen im Innern solcher Gußstücke unerwünscht große Spannungen. Man hat versucht, Gußstücken dadurch eine größere Festigkeit zu verleihen, daß sie von innen nach außen stufenweise gekühlt wurden. It is well known that every body crystallizes from the liquid state to the solid state Surface to its interior. As a result, the interior of such castings is undesirable great tension. Attempts have been made to give castings greater strength in that they were gradually cooled from the inside out.

Die vorliegende Erfindung gibt eine Methode an, mit der die während des Gießvorganges enstehenden Spannungen zur Verbesserung der Festigkeit des Gußstückes ausgenützt werden. Dieses Verfahren zum Abkühlen von gegossenen Formkörpern aus Metall oder Metallegierungen ist erfindungsgemäß dadurch charakterisiert, daß die Abkühlung des gegossenen Teils bis zur vollständigen Erstarrung nur vom Inneren des Gußteils her erfolgt. Vorzugsweise geschieht das Abkühlen mit Hilfe eines Kühlmediums unter Anordnung entsprechender Kanäle im Inneren des Gußstücks.The present invention provides a method by which the resulting during the casting process Stresses are used to improve the strength of the casting. This method for cooling cast molded bodies made of metal or metal alloys is according to the invention characterized by the fact that the cast part only cools down to complete solidification takes place from the inside of the casting. The cooling is preferably done with the aid of a cooling medium with the arrangement of corresponding channels inside the casting.

Um z. B. den Guß einer Kugel durch innere Kräfte zu verfestigen, darf das Kühlen und damit das Erstarren des Gusses nicht von der Oberfläche beginnen, sondern vom Inneren der Kugel anfangen. Das Abkühlen erfolgt auf an sich bekannte Weise. Selbstverständlich kann man durch Wahl des Temperaturgefälles zwischen dem Mittelpunkt der Kugel und dem flüssigen Material eine Kugel vom beliebigen Radius herstellen.To z. B. to solidify the casting of a ball by internal forces, the cooling and thus the solidification is allowed of the casting do not start from the surface, but start from the inside of the sphere. That Cooling takes place in a manner known per se. Of course, you can choose the temperature gradient between the center of the sphere and the liquid material a sphere of any kind Create a radius.

Die Größe und die Verteilung der Spannungen im Inneren der Kugel können durch das Temperaturgefälle zwischen der Kristallisationszone und der Temperatur am Mittelpunkt der Kugel geregelt werden. Die nichtlineare Verteilung der Temperaturen gibt während des gesamten Gießvorganges zum Entstehen nützlicher Spannungen Anlaß. Nach der Abkühlung der Kugel, z. B. bis zu einer Temperatur unter der Temperatur im Zentrum der Kugel, werden diese Spannungen noch größer. Derartige Kugeln sind daher sehr widerstandsfähig gegen hohe, von ihrem Zentrum her wirkende Drücke.The size and distribution of the stresses inside the sphere can be determined by the temperature gradient between the crystallization zone and the temperature at the center of the sphere. The non-linear distribution of temperatures occurs during the entire casting process useful tensions cause. After the ball has cooled down, e.g. B. up to a temperature below the temperature in the center of the sphere, these stresses become even greater. Such balls are therefore very resistant to high pressures acting from their center.

Die Zugfestigkeit von Rohren wird durch die mechanischen Eigenschaften des Materials und durch die Dicke der Rohrwände bestimmt. Die Festigkeit wächst aber nicht direkt proportional zu der Wandstärke. Außerdem werden beim Ansteigen des Druckes innerhalb des Rohres (im Fall von Kanonenrohren, z. B. beim Abschuß) die Schichten, die nahe dem Inneren des Rohres liegen, am stärksten beansprucht. In Rohren mit gleichmäßig dicken Wänden entstehen daher bei entsprechend starkem Druck häufig Risse, die an der Innenfläche des Rohres ihren Verfahren zum Abkühlen von gegossenen Formkörpern aus Metall oder MetallegierungenThe tensile strength of pipes is determined by the mechanical properties of the material and by determines the thickness of the pipe walls. However, the strength does not increase in direct proportion to the wall thickness. In addition, when the pressure inside the barrel increases (in the case of cannon barrels, z. B. when firing) the layers that are close to the interior of the pipe, the most stressed. In pipes with evenly thick walls, therefore, arise with correspondingly strong pressure often cracks on the inner surface of the pipe their process for cooling cast moldings made of metal or metal alloys

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Phys. Eugeniusz Potaniecki,Dipl.-Phys. Eugeniusz Potaniecki,

Dipl.-Math. Dipl.-Ing. Jan Kupka, Breslau (Polen)Dipl.-Math. Dipl.-Ing. Jan Kupka, Wroclaw (Poland)

Vertreter:Representative:

Dr. O. Dittmann, Patentanwalt,Dr. O. Dittmann, patent attorney,

München 9, Bereiteranger 15Munich 9, Bereiteranger 15

Anfang nehmen. Um diesem Übel entgegenzuwirken, werden daher gegossene Rohre erfindungsgemäß von ihrer inneren Fläche aus zum Erstarren gebracht. Die nachfolgenden kristallisierenden Schichten üben beim Abkühlen einen erheblichen Druck auf die Schichten aus, die früher kristallisierten. Nach der Abkühlung des Rohres, z. B. auf Zimmertemperatur, ist der Effekt erheblich bedeutender. Die inneren Schichten, die sich unter einem großen Druck befinden, können die Einwirkung der komprimierten Gase, ζ. Β. während des Abschusses, gut überstehen, ohne dabei Risse zu bekommen.Start. In order to counteract this evil, cast pipes are therefore according to the invention from their inner surface from freezing. The subsequent crystallizing layers practice at Cooling off puts considerable pressure on the layers that crystallized earlier. After cooling down of the pipe, e.g. B. at room temperature, the effect is much more significant. The inner layers which are under high pressure can be affected by the compressed gases, ζ. Β. during the launch, survive well without getting cracks.

Eine einigermaßen befriedigende Festigkeit der inneren Schichten wurde bisher dadurch erreicht, daß man ein Rohr von niedriger Temperatur in ein Rohr von erhöhter Temperatur einpreßte. Diese Methode ergibt jedoch keine gleichmäßige Verteilung der Spannung in der Wand des Rohres. Demgegenüber ist jedoch die Festigkeit der erfindungsgemäß abgekühlten Rohre erheblich größer.A reasonably satisfactory strength of the inner layers has so far been achieved by that one presses a tube of low temperature into a tube of elevated temperature. This method however, does not give an even distribution of stress in the wall of the pipe. In contrast however, the strength of the tubes cooled according to the invention is considerably greater.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man auch Rotoren für Turbo-Generatoren von größerem Durchmesser herstellen, als dies bisher möglich war. Auf diese Weise läßt sich eine größere Leistung, z. B. von 300 MW, erzielen.The method according to the invention can also be used to produce rotors for turbo generators of larger sizes Produce a diameter than was previously possible. In this way, a greater performance, z. B. of 300 MW.

Claims

Patent claims:

1. Process for cooling cast moldings made of metal or metal alloys,

509 687-66

1 201 Oil1 201 Oil

3 43 4

characterized in that the channels in the interior of the casting

cooling of the cast part until it is complete.

solidification only from the inside of the casting "~

he follows. Considered publications:

2. The method according spoke 1, thereby 5 German patents No. 619 321, 862 346;

characterized that the cooling with the help of E. Herrmann: "Handbuch des Stranggießens",

of a cooling medium with an arrangement according to 1958, pp. 104 to 106.