DE1433969A1

DE1433969A1 - Verfahren zum Giessen von Stahl und Stahllegierungen

Info

Publication number: DE1433969A1
Application number: DE19641433969
Authority: DE
Inventors: Rune Larsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-11-19
Filing date: 1964-11-19
Publication date: 1969-02-27
Also published as: DE1433969B2; GB1076179A

Description

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Rune Larseon, Sandviken / Schweden

Verfahren zua Gieaaen von Stahl und Stahllegierungen

Boira GxQssen von Stahl in. Hasselforinen mit ungedeckter Fläche weisen, die Masseln im allgemeinon eine unobeue und rauhe Oberfläche auf. Wenn Rasselforaen aus Hoheison oder Gusseisen zum Gieaeen τοπ Stahllegierungen alt einem niedrigen Kohlenstoffgehalt verwendet werden, beispielsweise von Chromstahl und Chromnickelstahl, werden die Oberfl&chenschichten der Masseln einer unerwünschten Aufkohlung wegen des von den wandungen der Form abgegebenen Kohlenstoffe unterworfen. Insbesondere Stähle mit einem Gehalt an Titan oder Aluminium haben das Bestreben, Kohlenstoff zu absorbieren; diese Legierungen wirken auch im Sinne einer grössereu Korrosion auf die Foraen als andere Stahlarten·

Die Art der Oberfläche ist von wesentlicher Bedeutung für die Qualität der Hasseln oder QusskÖrper. Rauhe und faltige Oberflächen sowie Oberflächen alt darin eingebetteten nichtmetallischen Stoffen erfordern eine nachfolgende Behandlung, welche oftmale aufwendig und zeitraubend ist« In einigen Fällen müssen jedoch die Fabrikate wegen schlechter Qualität auegeschieden werden.

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TJm diese Nachteile zu vermeiden·, ist es bekannt, das Innere der Fornen mit verschiedenen. Stoffen au beschichten, beispielsweise Teerkohl· und-verschiedenen Arten von Lack, Eine gewisse Verbesserung der Oberflächenglätte lässt sich hierbei erzielen, wenn normales Roheisen zu gieasen ist, jedoch ergibt sich gleichwohl noch eine unbefriedigende Qualität. Für Stahl und Stahllegierungen hingegen sind dies· Zusätze wegen der Gefahr der Aufkohlung nicht brauchbar.

Ss wurde schon vorgeschlagen, einen Beschichtungszusatz zu bei welchem ein Graphit enthaltender Kohlenwaseerstoff-Bindezueats mit einem komplexen Fluorid gemischt wird, das ein Alkalimetall und ein Metall aus der Gruppe der seltenen Erden enthält. Sine Beschichtung mit diesen Zusatz soll den Stahlmasseln glatte Oberflächen verleihen, welche frei von eingebetteten Oxyden sind. Obgleich ein derartiger Srfolg in bestimmten Sonderfällen erreicht wurde, scheint der betreffende Zusatz bei hohen Temperaturen zu flüchtig zu sein} wegen des hohen Kohlenetoffgehalte wäre es auch schwierig, eine Aufkohlung ά*τ Oborflächenochichten bestimmter Stahlarten su vermeiden. Ein anderer wesentlicher Nachteil besteht darin, dase die Herstellung des Zusatzes sehr kompliziert und aufwendig ist.

Durch genaue Untersuchungen wurde nun sichergestellt» dass Masseln aus Stahl oder Stahllegierungen eine «resentlieh verbesserte und von Fall zu Fall reproduzierbare Oberflächenbeschaffenheit erhalten können, wenn Aluminiumfluorid-Verbindungen als wesentlicher Bestandteil einer Beschichtung an den Innenseiten der Massel- oder Gussformen

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aufgebracht werden. Dieses erfindungG^oisässe Verfahren, welches mit .Vortoil auch bein Qieasen verwandter Metalle, beispieleweise Chroa und Nickel anwendbar ist, besteht darin, dass vor dein Gioneen «ine Beschichtung Bit auaindest 50 % Aluminiuiafluorid oder Kryolith (Ka-AlFg) auf denjenigen Flächen der Fora aufgetragen wird, welche «it farn gaschfeolsenon Metall in Berührung koaimeo. Wenn eine solche Beschichtung verwandet wird, erhalten die Gueskörper eine sehr glatte Flüche ohne Falten, Brüche oder nichtmetallische Einschlüsse, ohne dass irgendeine Absorption von Kohlenstoff in beliebiger. Fora an dar Oberfläosanachioht stattfindet. Weiterhin aind die Masseln von den Waadnngan der Form laicht au entfernen. Ein besonderar Torteil ergibt sieh in de« Fall hoehlegierter oder aogenanntar rostfreier Chroa- «ad Chrosnickelattthle, wo ta bislang schwierig war, weaentlieha Oberflächendefekta au vermeiden.

Dia Ursache für die erfindungageoäss ersielte Verbesserung kann nicht KLt Sicherheit angegeben werden, jedoch scheint das Aluainiuaflorid oder Kryolith eine an den Wandungen der Fora haftende Oberflächenbeschichtung au ergeben, ao dass die heiase Schneise in wirksamer Weise von den weniger heissen Wandungen iaoliert wird. Hierbei wird dia Erstarrung der ObarflKchenschiohten das Metalle waaantlioh versogart, so daaa aogenannter Kaltfluss bei dar Brstarrung das Metalls dicht an den Wandungen der Fora vermieden wird· Weiterhin haften durch das Eingiessen veruroachte Metallapritser nicht aa den fandttngen dar Fora und werden nicht in dia Oberflächen dar Masseln eingebettet; stattdessen lösen sie sich in der Schaelsa auf. Das Aluainiuafluorid scheint auch ala Fluseaittel au wirken·

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Unter ander«» wurde dl· Bildung τοη Oaa an des BerUbruag»b#reicb der Beachlchtaag »it dea helaaen eeachablaenea βUhI beobaebt«t.

Sin· wirkeaae Beschichtung kann in gunetiger Welae l*dlgli«h aaa Alttaittluaflttorid bestehen. Auch Kryolith 1st al· eineiger Bestand· t»il sttnstls, ergibt jedoch «ine «twae aehlftchter· Wirkanf» «öflleh«>«•ise infolf· de· VorUege&u von BatrltbB. Ohne irgendein· Muuiear* BeeintrMoIitifenf der Hrkung kana jedoch ein kleinerer Teil 9mm Aluoittiuafluorid* durch Iryolith ersetst »«irden. Beispielweise l»t es möglich, fcwei Teile Alnainliufluorid alt eines Teil Kryolith »a oisehen« Auf fu&eoh können kleinere Ntngesi anderer MetallflaorK» : der B«schickt\mf Mfefebea werden, ua d»rea HieMfKhl^celt em st«i«ent, belapieLiveie· fluoride τοη Kalsit«, Idtkliai, I»11«b, Bariee, «airlm, Titan, tuffer, Birkoa, Beryllita, Sadelua, Oer «ad Taaadioiu

Tkt die Attfcrlaguag der Beechlobtsas an den Hacke* der Fom alt Hilfe von Aufsprühen oder Amfetrelohen am erl«ichtera, kSjtnea polvari«· Fluoride alt einer flUohtige* Tlfiaalgkalt ««decht verdea» ¥i» elae geeignete Tiakoeltät erreicht let. Vaecer, vor*uf»»ei*e deatillierte· Maeser, oder «in fIttehtigee Löevtngaaittel aioA für üaaaa Sveck geeignet. Sine auf dleee Weiee aufgetragene paeteaartlg· BeaeMeatemg nuaa eelbetTemtMndlich trocknen, bevor dl· Foza stat OidMen verweadet wird. Vahlwelae) kttaaea die Metallfluorlde alt «in« al« Bla4eadttel dienenden Lack oder Plaetikaaterial geniecht werden. Za «iaaett HaSJ.. •iad Torsttgavelee beetlaate fluorige Plaetlkateffe, belealelweia· Polytetrafluorüthylen (Teflon) oder PolycblorotriflttorÄtisylee te»- wendbar. Ue fluorigen Plaetiketoffe können in For« von la Jbndel

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erhältlichen wässrigen Aufschläaaungen verwendet werden; derartige Aufschläaaungen können mit den pulverigen Stoffen zu versprühbarea oder auftragbaren Bieten veraischt werden.

Vor de« Aufbringen der Beschichtung iat eo swockaässig, dl· Wandungen der For» auf Teaperatüren -von etwa 100 - 300°C aufzuwärsiett, eo da·· die in der Verbindung enthaltene Flüssigkeit schnell verdaapft «ad eine haftende Beschichtung hergestellt wird. Aufsprühen kann dem Auf streichen vorgssogen werden, da es unabhängiger von Temperatur ist und auch bei Temperaturen dioht bei der Zeraetsungateaperatar · eines BÖglicherweis· in «er Verbindung enthaltenen Bindealttela anwendbar let. Xs erwies sieh als vorteilhaft, die Besehiehtung an den Boden der fore dichter au Machen, da diese Oberfläche analttelbar den Strahl des geoobaolsenen Materials ausgesetzt ieti bei Verwendung eines Bindeaittels kann die Bascblchtung in mehreren lagen unter Einschaltung kurser Trocknungeintervalle aufgebracht werden.

•Folgende Ausfünrungebeispiela erfindungegeattsser Subetansen erwiesen sich zum Auftragen auf die Innenflächen der Fora als.besonders günstig:

1) 100 g Ali« 3»₂0 + 100 g Wasser

2) 100 g Kroylith + 100 g Wasser

3) 100 ζ AlF_Jf5H₂O + 25 K Kryolith + 100 g Vasser

h) 100 g AlF-,^₂O ν 1-50 g eines anderen Hotallfluoridee

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+ 100 g Wasser

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5) tOO g AlF, * 1-50 g !TefloneuBpeaeion (30 %) " + 100 β Wasser

6) 100 g AiF- *100g Teflon

' 7) '»00 g AlP₃ * 100 g Polychlorotrifluorethylen.

Durch Versuche wurde festgestellt, daee beim Qieseen voa Chroeetahl lind Chromoickeletahl die bestes Ergebniese bei Verwendung einer Beschichtung aueschliesalich aus Aluminiumf luorid ersielt wurtiea. Beim Qieeson nichtlogiertor Stähle mit einer geringeren Anfälligkeit für AufkohlUBg oder bei Stahlen, bei denon eine gewisse Absorption von Kohlenstoff tolerierbar ist, erwies es sich als vorteilhafter· ein GeciiGcb. von Alusdniustfluorid vnd eine bestimmte Menge eines kohlenstoffhaltigen und fluorigen Bindeoittels geoiics den oben angeführten Beispielen Ba verwenden.

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Claims

Patentansprüche

1· Verfahren m Giessen τοη Stahl und Stahllegierungen sowie verwandten Hstauen, dadurch gekennzeichnet, dass tot de» Olessem •ine Beschichtung alt Bumindest 50 % Alum! nlumfluorid und/oder Kryolith auf die Oberflächen der Font aufgetragen wird, welche Bit dem gescbaolsenen Metall in Berührung kooaen.

2· Verfahren nach Anspruch 1_y dadurch gekennzeichnet, daea dl· Beeohichtung eusMtslicb geringer· Mengen an Fluoriden eines oder mehrerer der Metalle Kalsium, Lithium, Xalitu, Bärin«, Katrins, fitan. Kupfer· Sirkon, Berylliua, Kadaiua, Oer uad Vanadium e&tbXlt.

3* Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gakennseloanet, daaa die Httallfluoride in feinpulverieierter Form in einer fl¥ehtigen Flüssigkeit, beiapielaveise Waaaer, aufgeechlammt und durch Aef-t aprUhen oder Aufstreichen auf die Oberflächen der Form aufgebracht «erden.

km Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennselehnet, dass die Metallfluoride in fein pulverisierter Form mit einem mim Bindemittel dienenden Lack, Firnis oder Plaatikmaterial gemischt «erden·

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5. Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass ein -

flüssiges Plastikmaterial, beispielsweise Polytetrafluorethylen

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oder Polycfalorotrifluorathylen als Bindemittel zugegeben werden.

6. Yar fahren nach Anspruch 5* öadurch gekennzeichnet, dass das plastische Bindemittel in Form einer Aufschlämmung stigägeben wird.

?. Verfahren nach einem der vorEngeJieadea Azieprucke, dadurch gekennaeichnet, dass die BeSchichtung sack Erwärmung der Waadungea der Fora auf eino femperatur von et*a 100 - 300°CI aufgebracht wird«

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