DE1408869A1 - Verfahren zum Herstellen von Magnesium enthaltendem Gusseisen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Magnesium enthaltendem GusseisenInfo
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Description
Gußeisen"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Magnesium enthaltendem Gußeisen, vornehmlich
von sphärolithischem Gußeisen, durch Einführen einer Magnesium enthaltenden Nickellegierung in eine Gußeisensohmelze,
Bekanntlich wird Gußeisen, das entweder im Gußzustand
oder nach einer Wärmebehandlung sphärolithisehen Graphit
enthalten soll, Magnesium zugesetzt. Hierfür zu verwendende übliche Vorlegierungen enthalten 15$ Magnesium und
85$ Nickel. Es sind zum Herstellen von Gußelsen mit Kugelgraphit
aber auch schon Legierungen mit 2 bis 40$ Magnesium, Rest Nickel und solche mit 4 bis 30$ Magnesium, Kohlenstoff
und/oder Silizium, Rest Nickel vorgeschlagen worden·
OD
o Torlegierungen dieser Art sind aus dem deutschen to
J* Patent 973 431 bekannt, während in der deutschen Auslege-
^ sohrift 1 006 165 die Herstellung von Gußeisen mit Kugel-
o ·"■'■"
cn graphit durch Eintauchen von Magnesium enthaltenden Brikett
Neue UnterS-ig^ ■ ■ ·.. · ,.
Zum Schreiben von? ^2SJhO±Jt3£B. cn λ
P IAJ^ JfiSL«JBL. Blatt .........ß
beschriebem Ist· Obgleich mithin die Verwendung magnesiümhaltlger
Mickel-Torlegierungen zum Einbringen ron Magnesium
in GriLSeIsensckmel2Ee led der Herstellung von Gußeisen mit
Kugelgraphit bekaimt Ist, ging die Fachwelt bisher von der
Annahme &u&f dai die im Fertigguß verbleibende Magnesiummenge
mit steigender Magnesiumkonzentration in der Vorlegierung
geringer wird. Bei einer magnesiumreichen Vorlegierung
müßte daher der Eisenschmelze eine verhältnismäßig hohe Menge
Vorlegierung zugesetzt werden. Des weiteren war man der
Auffassung, dai die beim Einbringen der Vorlegierung auftretende Reaktion umso ruMger sein würde, je niedriger der
Magnesiumgeiialt der Vorlegierung läge. Aus diesen Gründen
hat sich· die Eraxis im wesentlichen auf die Verwendung von
Magnesium-VorlegieruKgen beschränkt, die etwa 15$ Magnesium
enthalten*
ßberrasöhenderweise haben demgegenüber Versuche
zu. dem Ergebnis geführt, daß zwischen dem Magnesiumgehalt
der Vorlegierung waä der für einen bestimmten Magnesiumgehalt
im ßphäroliiäiiisclien. Gußeisen erforderlichen Zugabemenge der Vorlegierung ein bestimmter Zusammenhang besteht. Dabei
konnte festgestellt werden, daß im Bereich von 25 bis 32^ Magnesium die für eine bestimmte Magnesiummenge im sphäroll
thi sehen Elsen erforderliche Zugabemenge ein Minimum aufweist» Hiervon ausgehend besteht die Erfindung darin, daß
bei dem eingangs erwähnten Verfahren erfindungsgemäß eine
Legierung aus 25 Ma 32?ί Magnesium, O bis 2^ Kohlenstoff,
80980S/0650 bad orig'NAL
Zum Schreiben vom 23...-J..Ull....l9.6§. an E t..4..„.08....86.9..B.8 Blatt fe
O bis 30ji Silizium, O bis 2$ Seltene Erdmetalle, O Ms 5#
Kalzium, Rest mindestens 40$ Nickel bis auf den Boden der
Gußeisenschmelze eingetaucht wird, deren Tiefe den Durchmesser der Badflache merklich, vorzugsweise um das 1,5 "bis
2-fach· übersteigt.
Obgleich die erfindungsgemäße Torlegierung als binäre Legierung verwendet werden kann, enthält sie vorzugsweise
noch 1 bis 2% Kohlenstoff, da der Kohlenstoff die Herstellung der Vorlegierung vereinfacht und deren Schmelzpunkt
erniedrigt, woraus sich eine leichtere Überwachung der Reaktion beim Einführen der Vorlegierung in die Gußeisen-•chmelz·
ergibt· Auch der Kalziumgehalt wirkt in dieser
Richtung, während Silizium lediglich «inen Teil des Nickels ersetzt. Die Vorlegierung kann auch Seltene Erdmetalle, beispielsweise
Mischmetall enthalten, wenn das Gußeisen der Sphärolithenbildung schädliche Elemente wie Titan, Blei,
Kupfer, Indium, Thallium, Zimt, Vismut oder Antimon enthält,
deren schädliche Wirkung durch Zer oder andere Seltene Erdmetalle
beseitigt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der
Tabelle susammengestellten erfindungsgemäßen Legierungen
des näheren erläutert.
809805/0 6 50
Zum Schreiben vom ........23.^t.uli....ia6.8. an
.......JE._..i4......Q8..._8.6.9.O.8. Blatt 4....
| Legie rung |
Mg W |
C ($) |
| 1 | 27o8 | 1.94 |
| 2 | 34o6 | 1.57 |
| 3 | 30.0 | 2.00 |
| 4 | 30.0 | — |
| VJl | 30.0 | — |
| 6 | 30.0 | 2.00 |
Ca Si Ce
4.0
30 4.0 30
— . ■ 0.5
Unter Verwendung von jeweils 0,75 bis 1,25$ der vorerwähnten Vorlegierungen nach der Erfindung bei der Herstellung
von Grauguß mit Kugelgraphit konnten zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Der verhältmismäßig geringe
Zusatz an Vorlegierung führt zu einer erheblichen Nickeleinsparung. In Sonderfällen, beispielsweise beim Herstellen
von Schleudergußrohren, bei dem die Behandlungstemperatur des Gußeisens anstatt 1480 bis 15100C etwa 135O0C betragen
kann, oder bei einem sehr niedrigen Schwefelgehalt von beispielsweise höchstens 0,01$ reichen 0,25 bis 0,30$ Vorlegierung,
bezogen auf die Eisenschmelze, völlig aus.
Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn die Vorlegierung
erfindungsgemäß bis fast auf den Pfannenboden, beispielsweise bis auf 25 mm über dem Boden gebracht wird.
Dabei beträgt die Badtiefe erfindungsgemäß mindestens das
1,5-fache, vorzugsweise aber das 2-fache der Badbreite. Beim
Aufschmelzen der Vorlegierung durch die Wärme des flüssigen
SÜ9ÖÜ 5:0650
Zum Schreiben vom Ζ$ΛΑΏΐ±Λ9&Β.. an _._., "EULLJÄ _869.Λ8. ....... Blatt 5_
Eisens verdampft das Magnesium, und steigt der Magnesiumdampf
durch die flüssige Schmelze nach obeii, was zu einer
sehr hohen Magnesiumaufnahme durch das Eisen führte
In dem Diagramm der Zeichnung ist die einer Gußeisenschmelze
für einen bestimmten Endmagnesiumgehalt zuzusetzende
Menge an Vorlegierung auf der Ordinate und der Magnesiumgehalt einer "binären Nickel-Magnesium-Vorlegierung auf
der Abszisse aufgetragen. Die beiden Kurven A und B ergaben sich bei der Behandlung eines ^Gußeisens mit etwa 0,03$ Schwefel
bei 14-100C in einer Pfanne, in die die Vorlegierung bis
zu einer Tiefe etwa 25 mm über dem Pfannenboden eingetaucht wurde. Die Kurve A zeigt die für einen Endmagnesiumgehalt
von 0,07$ erforderliche Menge an Vorlegierung, während die
Kurve B die für einen Endmagnesiumgehalt von 0,05$ erforderliche
Menge an Vorlegierung wiedergibto Beide Kurven veranscnaulichen,
daß sich im Bereich von 25 bis 32$ Magnesium in der Vorlegierung ein Minimum der für die ermahnten Magnesiumgehalte
im Gußeisen erforderlichen Zugabemengen ergibt. Außerdem haben die Versuche erwiesen, daß bei 35$ Übersteigendem
Magnesiumgehalt der Vorlegierung die Reaktion beim Einbringen der Vorlegierung unerwünscht heftig wird.
Im Rahmen eines Versuches wurden in 450 leg einer sich in einer Pfanne befindlichen Eisenschmelze mit etwa
0,035$ Schwefel und 0,5$ Nickel sowie einem Verhältnis von Badtiefe zu Baddurchmesser'von 1,2:1 nur 0,8$ einer iiickel-
809805/0650
Zum Schreiben vom .......2%.».ΑΜΐ.ί...,.ϊ9-6Β.. an
„ P .11. Qa...M9.«,a............ __*_ Blatt <fe_.
Magnesium-Vorlegierung mit 27,8$ Magnesium, -Rest-N-ic'ice'Eiunter
Verwendung einer feuerfest ausgekleideten Tauchglocke bis zu einer Tiefe von etwa 31 mm über dem Pfannenboden
eingetauchte Die Gußeisenschmelze wurde anschließend mit etwa 0,75$ FerroSilizium geimpft und vergossen. Der Graphit
war bei einem Magnesiumgehalt von 0,059$ und einem Nickel—
gehalt von 1,02$ sphärolithiseh. ■ -.:,-.■ ν.
Aus den vorstehenden Werten ergeben sich die Vorteile
gegenüber der Verwendung einer binären Nickel-Mägne-'
sium-Legierung mit nur 15$ Magnesium, die in derselben Weise
einer Teilmenge der Versuchsschmelze zugesetzt wurden. Dabei mußten der Schmelze für einen Magnesiumgehalt von 0,057$
jedoch 0,95$ der Vorlegierung zugesetzt werden, und betrug der Nickelgehalt des Gußeisens 1,35$. Der Verbrauch an teurem
Nickel war somit beträchtlich größer als bei dem Versuch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
809805/0850
Claims (1)
- Zum Schreiben vom 23*Jjjli läfiß an I P 14J3S 869..« 8............. Blatt *International Nickel Limited, Thames House, Miirbank,London, S* W0 1, EnglandPatentanspruch:Verfahren zum Herstellen von magnesiumhaltigern Gußeisen, insbesondere von Gußeisen mit Kugelgraphit durch Einführen einer Magnesium enthaltenden Nickellegierung in eine Gußeisenschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nickel-Magnesium-Vorlegierung aus 25 bis 32$ Magnesium, O Ms 2$ Kohlenstoff, O "bis 30$ Silizium, 0 "bis 2fo Seltene Erdmetalle, 0 Ms 5% Kalzium, Rest mindestens 40$ Nickel Ms auf den Boden einer Gußeisenschmelze eingetaucht wird, deren Tiefe den Durchmesser der Badfläche merklich, vorzugsweise um das 1,5 Ms 2-fache ifbersteigte8 0 9 8 0 5.06 5 0 ^
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