DE1267382B - Verfahren zur Verhinderung der Randentkohlung bei Praezisionsgusstuecken und Hinterfuellmasse fuer das Verfahren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 22c

Deutsche Kl.: 3IbI-1/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1267 382
P 12 67 382.4-24
2. Februar 1962
2. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Randentkohlung bei Präzisionsgußstücken aus kohlenstoffhaltigen Metallen oder Legierungen in Schalenformen aus feuerfestem Material. Sie betrifft ferner eine Hinterfüllmasse zur Durchführung dieses Verfahrens.

Nach der deutschen Auslegeschrift 1042183 ist es bekannt, Schalenformen für den Präzisionsguß aus feuerfesten Stoffen mit Hilfe organischer Bindemittel herzustellen. Beim Brennen dieser Formen können sie rückseitig mit Stoffen überzogen werden, welche die Verbrennungsgeschwindigkeit der in der Reform enthaltenen Bindemittel beeinflussen. Zu solchen Stoffen gehören beispielsweise Gemische aus Graphit und Sulfitablauge. Nach der deutschen Auslegeschrift 1080 269 ist es bekannt, Schalenformen aus Gemischen feuerfester Stoffe, Bindemitteln und Graphit, Retortenkohle oder geglühtem Anthrazit herzustellen. Beim Brennen dieser Formen werden die in den Formmassen enthaltenen organischen Stoffe verbrannt. Diesen Vorveröffentlichungen lassen sich keine Hinweise darauf entnehmen, wie die Randentkohlung von Präzisionsgußstücken, die durch Eingießen von geschmolzenen Metallen in die fertige Form und Erstarrenlassen des Gußstückes in der Form hergestellt werden, vermieden werden kann.

Nach der britischen Patentschrift 672 535 können Formen für den Präzisionsguß so hergestellt werden, daß man das Modell mit einer Emulsion aus einem feinverteilten feuerfesten Material und beispielsweise Natriumsilicat überzieht, und dann auf den nassen Überzug gemahlenen Koks oder Aktivkohle aufbringt. Das Modell wird anschließend getrocknet, und um das so vorbehandelte Modell wird dann aus Sand und Zement die eigentliche Schalenform in an sich bekannter Weise hergestellt. Derartige Schalenformen können die Randentkohlung von Gußstücken nicht verhindern.

Die schweizerische Patentschrift 320 021 beschreibt Gießformen, die zur Verhinderung der Randentkohlung der Gußstücke anorganische Schutzstoffe enthalten, die beim Abkühlen der Form Sauerstoff chemisch zu binden vermögen. Zu solchen Schutzstoffen gehören beispielsweise Calciumcarbid oder ein anorganisches Cyanid wie Bariumcyanid. Die Zugabe dieser Stoffe zu den Formmassen bringt aber verschiedene Nachteile mit sich. Bei Verwendung von Calciumcarbid muß Wasser oder Luftfeuchtigkeit von der Formmasse oder der fertigen Form sorgfältig ferngehalten werden, da das Calciumcarbid sich sonst zersetzt. Bariumcyanid hat den Nachteil, daß es beim Brennen der Form mit verbrennt und daher beim Verfahren zur Verhinderung der
Randentkohlung bei Präzisionsgußstücken
und Hinterfüllmasse für das Verfahren

Anmelder:

Howe Sound Company,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,

6000 Frankfurt 70, Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Theodore Operhall, Whitehall, Mich.;

Charles Yaker,

North Muskegon, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 7. April 1961 (101339)

Eingießen des geschmolzenen Metalls nicht mehr zugegen ist.

Die deutsche Auslegeschrift 1002508 beschreibt Gießformen, die außer dem Gießhohlraum noch mindestens einen weiteren Hohlraum enthalten. In diesem befindet sich ein Stoff, der während des Abkühlens des Gußstückes ein reduzierendes Gas erzeugt; zu diesen Stoffen gehören beispielsweise Petrolkoks, andere Kokse, Braunkohle, Sägemehl od. dgl. Eine schnelle und wirksame Ableitung der Hitze und ein schnelles Abkühlen des Gußstückes ist mit derartigen Formen nicht möglich. Ihre Herstellung und Verwendung ist schwierig und teuer.

Schließlich ist es allgemein bekannt, bei der Herstellung von Präzisionsgußstücken die Schalenformen mit Metallgranalien, z. B. Stahlschrot, zu hinterfüllen. Dadurch kann zwar eine schnelle Ableitung der Wärme erreicht werden; eine Randentkohlung wird aber nicht verhindert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Randentkohlung von Präzisionsgußstücken. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenform mit einem stückigen kohlenstoffhaltigen Material hinterfüllt wird. Die Hinterfüllmasse kann Gußeisenschleifabrieb und/oder Graphit enthalten.

Die Schalenform wird vorzugsweise während oder unmittelbar nach dem Eingießen des geschmolzenen

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Metalls mit dem stückigen kohlenstoffhaltigen Material hinterfüllt. Man kann z. B. die vorgewärmte Form an einem Ofen befestigen, die Schmelze eingießen und die Form unmittelbar danach in einen Gießkasten überführen, der dann mit der Hinterfüllmasse gefüllt wird. Man kann auch die vorgewärmte Form in die Hinterfüllmasse einsetzen, und gleich anschließend gießen. Diese Ausführungsform des Verfahrens haben den Vorteil, daß die kühle Hinterfüllmasse zu einem schnellen Abkühlen der Form, und des Gußstückes beiträgt.

Bei der Herstellung großer Gußstücke kann man auch so vorgehen, daß man die Form in einem Gießkasten zusammen mit der Hinterfüllmasse vorwärmt und dann erst gießt. Hierbei ist es zweckmäßig, daß die Hinterfüllmasse wenigstens zu einem Teil aus einem feuerfesten Material besteht, z. B. Tonerde, Magnesit, Zirkonerde od. dgl., die in Mengen bis zu 75% der Hinterfüllmasse vorhanden sein können.

Die erfihdungsgemäße Hinterfüllmasse braucht nicht immer die gesamte Form zu umgeben. In manchen Fällen genügt es, wenn sie nur dort vorgesehen wird, wo es besonders auf eine gleichmäßige Abkühlung, auf die Verhinderung einer Randentkohlung und auf eine gleichmäßige und feine Kornstruktur an der Oberfläche der Gußstücke ankommt, was bei verwickelten und komplizierteren Gußstücken vorkommen kann. An anderen Stellen um die Schalenform können die bekannten feuerfesten Hinterfüllmassen angeordnet sein.

Die stückige kohlenstoffhaltige Hinterfüllmasse kann, wie schon gesagt, aus Gußeisenschleifabrieb und/oder Graphit bestehen oder diese Stoffe enthalten. Der Graphit wird vorzugsweise in Form von Flocken oder Spänen verwendet. Die Hinterfüllmasse sollte vorzugsweise aus kleineren Teilchen, insbesondere mit Durchmessern von nicht mehr als 2 mm, verwendet werden, damit eine gute Berührung mit allen Teilen der Außenfläche der Schalenform gewährleistet ist. Hierbei sollte die Hinterfüllmasse in der Regel mit einer Schichtdicke von mindestens etwa 2,5 cm die Form umgeben.

In einigen Fällen kann es angebracht sein, das Verfahren in Gegenwart eines nicht oxydierenden oder reduzierenden Gases durchzuführen, um auch dadurch zusätzlich eine Randentkohlung zu verhindern.

Das Verfahren der Erfindung bringt gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil mit sich, daß gleichzeitig mit einer wirksamen Verhinderung der Randentkohlung auch eine schnelle Abkühlung der Form und des Gußstückes erreicht werden. Die nach dem Verfahren erhaltenen Gußstücke haben an ihrer ίο Oberfläche eine sehr gleichmäßige feine Kornstruktur und sind glatt, so daß sie auch gleichmäßige mechanische Eigenschaften haben und anschließend thermisch leicht behandelt werden können.

Claims (4)

*5 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verhinderung der Randentkohlung bei Präzisionsgußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenform mit einem stückigen kohlenstoffhaltigen Material hinterfüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalenform während oder unmittelbar nach dem Eingießen des flüssigen Metalls mit dem stückigen kohlenstoffhaltigen Material hinterfüllt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form vor dem Vorwärmen mit der Hinterfüllung umgeben und bis zur erfolgten Abkühlung des Gußstückes darin gehalten wird.

4. Hinterfüllmasse für das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Gußeisenschleif abrieb und/oder Graphit enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1080 269,
1042183,1002508;

schweizerische Patentschrift Nr. 320 021;
Allendorf, Präzisionsgießverfahren mit Ausschmelzmodellen, S. 294/295, Leipzig (1958) Fachbuch-Verlag.

8Q9 574/345 4.68 © Bundesdruckerei Berlin