DE1458423C3

DE1458423C3 - Zusatzmittel für die Herstellung von kugelgraphitischem Gußeisen

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Publication number: DE1458423C3
Application number: DE1458423A
Authority: DE
Inventors: Kazuji Fujisawa-City Kusaka (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-07-03
Filing date: 1962-06-29
Publication date: 1974-02-07
Also published as: BE618166A; DE1458423A1; GB1004157A; DE1458423B2; US3726670A

Description

Bei Verwendung dieses Zuschlags aus MgF₂, (SE)F₃ und Ca-Si kann die chemische Reaktion sogar im geschmolzenen Eisen bei Temperaturen von 1400 bis 1500° C ohne irgendwelche Gefahr vor sich gehen. Es wird nur etwas Rauch und Licht erzeugt, und die dabei erhaltenen Gußstücke enthalten gewisse Restgehalte an Calcium, seltene Erdmetalle bzw. Magnesium.

Wenn die herkömmlichen Zuschläge Magnesium, Calcium und seltenes Erdmetall, direkt in das geschmolzene Eisen gegeben werden, brennen diese Metalle sofort, und im Fall von Magnesium entsteht, obwohl es leicht zuzusetzen ist, eine blauweiße, grelle Flamme während des Brennens, die Augenschäden beim Bedienungspersonal zur Folge hat.

Das erfindungsgemäße Zuschlagmittel aus der Mischung von Metallhalogeniden und Calcium-Silicium-Pulver wird an Stelle von Magnesium und seltenem Erdmetall hergestellt, und dieses Zuschlagmittel wird in das geschmolzene Eisen in der Pfanne eingegeben und so das Verfahren einfacher gestaltet.

Das Zufügen dieses Zuschlagmittels kann in jeder beliebigen Verfahrensstufe, beim Einspritzen, Auskippen oder Gießen vorgenommen werden, und diese Verfahrensstufe bedarf keiner weiteren Sorgfalt, wie dies im Fall der herkömmlichen Methode zur Herstellung von Gußeisen mit kugelförmigem Graphit unter Verwendung von Magnesiumlegierung der Fall ist.

Die in diesen Zuschlagmitteln enthaltenen Verbindungen des Magnesiums und der seltenen Erdmetalle werden, begleitet von einer schwachen chemischen Reaktion unter dem Einfluß von Calcium-Silicium im geschmolzenen Eisen bei der Temperatur von 1400 bis 1500° C zum Metall reduziert. Sie verteilen sich, da sie in sehr feiner Teilchenform vorliegen, außerordentlich gut in geschmolzenem Eisen und vereinigen sich mit Schwefel und Sauerstoff in geschmolzenem Eisen und scheinen die Kugelbildung von Graphit zu begünstigen.

Die ausgezeichnete Qualität von Gußeisen mit kugelförmigem Graphit, die sich bei Verwendung dieses Zusatzes ergibt, und die ein Minimum an Schrumpflunkern und an Wandstärkenempfindlichkeit aufweist, wird erhalten, indem die Restgehalte der drei Elemente im Guß wie folgt festgelegt werden:

Calcium 0,002 bis 0,025%

Seltene Erdmetalle 0,010 bis 0,120 %

Magnesium 0,006 bis 0,040 %

Weiter soll das Gewichtsverhältnis zwischen Magnesium und Seltenen Erdmetallen durch kontrolliertes Zugeben des.Zuschlags im Bereich Magnesium: Seltenen Erdmetallen von 1,0 : 0,9 bis 1,0 : 4,0 gehalten werden. -

Ein Verfahren; zur Herstellung von Gußeisen mit kugelförmigem Graphit durch Zusetzen einer Mischung von nur drei Zusätzen, Fluoride der seltenen Erdmetalle, Ca-Si und CaC₂ zu geschmolzenem Eisen ist aus der USA.-Patentschrift 2 821 473 bekannt. Bei den nach diesem Verfahren hergestellten Gußstücken kann jedoch die Kugelstruktur nur in ^:sehr dünnen Gußstücken erhalten werden, während es in dicken Gußstücken immer sehr schwierig ist, eine kugelförmige Struktur zu erhalten.

Es ist bekannt, daß sogar, wenn der Gehalt der Gußstücke an Seltenen Erden 0,035% und der an Calcium 0,012% erreicht, die Struktur beträchtliche Abweichungen, je nach der Decke (Masse), aufweist, wie nachstehend gezeigt wird:

Struktur des Gußstücks 20 mm Durchmesser: ίο Perlitmatrix und kugelförmiger Graphit.

Struktur von Gußstücken 40 mm Durchmesser: Perlitmatrix und flockiger und kugelförmiger Graphit.

Beim Verfahren zur Herstellung von Gußeisen mit kugelförmigem Graphit, bei welchem nur eine Mischung von drei Zusätzen, (SE)F₃, Ca-Si und CaC₂, zugesetzt wird, zeigen die erhaltenen Gußstücke eine hohe Wandstärkenempfindlichkeit und sind daher von

ao geringem praktischem Wert.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels jedoch, bei welcher das aus der aus einer gewissen Menge von (SE)F₃, MgF₂ und Ca-Si, alle in Pulverform, zusammengesetzten Verbindung hergestellte Zuschlagmittel in das geschmolzene Eisen gegeben wird, zeigen die erhaltenen Gußstücke eine sehr geringe Wandstärkenempfindlichkeit und ergeben einen ausgezeichneten Guß mit kugelförmigem Graphit, und zwar auch bezüglich der anderen Eigenschäften, wie später ausgeführt wird.

Der Unterschied in der Wandstärkenempfindlichkeit zwischen dem unter Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels hergestellten Gußeisen mit kugelförmigem Graphit und dem Gußeisen mit kugelförmigem Graphit nach der herkömmlichen Methode des Magnesiummetall-Zusetzens ist aus der Tabelle 2 sowie aus B i 1 d 1 zu ersehen.

Das Roheisen, bei welchem in diesen Vergleichsversuchen die jeweilige Behandlung zur Graphit- kugelbildung durchgeführt wurde, wurde durch Schmelzen von 70% duktilem Roheisen und 30% Stahlschrott mit feinem hochwertigem Koks und Kalkstein hergestellt. [Nach der Aufnahme des schmelzflüssigen Eisens bei der Abstichtemperatur von etwa 1520° C in die Gießpfanne (300 kg Fassungsvermögen) wurde Na₂CO₂ zugesetzt und gerührt, um den Schwefelgehalt im geschmolzenen Eisen auf 0,04 bis 0,06% herunterzubringen. Unmittelbar nach dem Entfernen des durch Reaktion des geschmolzenen Eisens gebildeten Schaums mit Sodaasche wurden die Behandlungen zur Kugelbildung von Graphit nach dem herkömmlichen Verfahren der Mg-Zugabe bzw. unter Verwendung des erfindungsgemäßeri Zusatzmittels durchgeführt.

Diese zwei Sorten von geschmolzenem Eisen, die der Behandlung zur Kugelbildung mit dem bekannten und dem erfindungsgemäßen Zusatzmittel unterzogen worden waren, wurden unter Verwendung von nach CO₂-Verfahren hergestellten Sandformen in fünf verschieden große säulenförmige Gußstücke mit Durchmessern von 30, 50, 70, 100 und 150 mm gegossen und später von jedem von ihnen eine Analyse durchgeführt. Dann wurden diese säulenförmigen Gußstücke in der Mitte ihrer Höhe in zwei Hälften geschnitten und ihre chemische Zusammensetzung analysiert, sowie ihre Brinell-Härte am Umfang sowie ihre Mikrostruktur untersucht. Die Ergebnisse sind in den fol- ; genden Tabellen 1 und 2 wiedergegeben.

Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung von Gußstücken mit kugelförmigem Graphit

Probestück	C	Si	Mn	Geh< P	ilt in % S	Mg	SE	Ca
Guß unter herkömmlichem Mg-Zusatz	3,6 3,5	1,8 2,2	0,56 0,54	0,058 0,062	0,008 0,012	0,062 0,022	0,038
Guß mit dem erfindungsgemäßen Zusatz	0,007

Tabelle 2 Brinell-Härte und Masseneffekt von Gußstücken mit kugeligem Graphit

	Probestücke	Gefüge	Guß mit	erfindungsgemäßem Zusatz
Durchmesser in mm	Herkömmlicher Guß unter Zusatz einer Magnesium legierung	KG + P + Z	Brinell-Härte kg/mm²	Gefüge
	Brinell-Härte kg/mm²	KG + P + Z	229	KG + F + P
30	370	KG + P + Z	217	KG + F + P
50	331	KG + F + P	212	KG + F + P
70	269	KG + P + P	207	KG + F + P
100	229	197	KG + F + P + MG
150	217

KG = kugelförmiger Graphit, P = Perlit, F = Ferrit, Z = Cementit, MG = Massivgraphit.

Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, bilden die nach dem herkömmlichen Verfahren unter Zusatz einer Magnesiumlegierung hergestellten Gußstücke mit kugelförmigem Graphit bei den Durchmessern von 30 bis 70 mm ein Gefüge, das freien Cementit viel höherer Brinell-Härte enthält, und bei massiveren Gußstücken mit den Durchmessern von 100 bis 150 mm bilden sich Gußstücke weicherer Struktur, wobei an Stelle von freiem Cementit Ferrit ausgeschieden ist. In anderen Worten sind die nach dem herkömmlichen Verfahren unter Zusatz von Magnesiumlegierung hergestellten Gußstücke mit kugelförmigem Graphit einer großen Änderung in der Härte und Struktur, je nach dem Unterschied in der Wandstärkenempfindlichkeit, unterworfen, wie dies dem Gießereiingenieur bekannt ist (siehe CK. D ο η ο, S. 170, Iron Age, Februar 1949).

Die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels hergestellten Gußstücke mit kugelförmigem Graphit ergeben, obwohl sie einen niederen Restmagnesiumgehalt aufweisen, Gußstücke weicherer Struktur mit einem hohen Gehalt an gut ausgebildetem kugelförmigem Graphit und Ferritbereichen und sind beträchtlich geringerer Änderung durch den Unterschied in der Wandstärkenempfindlichkeit unterworfen, wie aus Tabelle 2 hervorgeht.

Der Unterschied zwischen den zwei Arten von Gußstücken mit kugelförmigem Graphit ist noch deutlicher an B i 1 d 1 zu ersehen, in welcher die Kurve I herkömmlichen Guß mit kugelförmigem Graphit und sein Verhältnis Härte/Durchmesser zeigt, während Kurve II dieses Verhältnis für mit Hilfe des erfindungsgemäßen Zusatzmittels hergestellten Guß mit kugelförmigem Graphit wiedergibt.

Die Strukturen der zwei Arten von Gußstücken, jedes von 50 mm Durchmesser, wie sie in Tabelle 2 wiedergegeben sind, werden in B i 1 d 2 gezeigt, in welcher das Foto a) die MikroStruktur des herkömmliehen Gusses und das Foto b) die des Gusses mit dem erfindungsgemäßen Zusatz zeigt. Aus diesen Fotos ist deutlich zu ersehen, daß der herkömmliche Guß durch Zusatz von Magnesium die Struktur KG+P+Z aufweist, der erfindungsgemäße Guß jedoch die StrukturKG+F+P.

Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Materialprüfung an einem Prüfstab nach dem Guß und nach dem Tempern. Der Prüfstab wurde durch Gießen dieser zwei Arten von geschmolzenem Eisen in eine Y-förmige Gießform hergestellt. Die Werte zeigen deutlich den Unterschied in den mechanischen Eigenschaften der zwei Arten von Gußstücken.

Tabelle 3 Mechanische Eigenschaften von Gußstücken mit kugelförmigem Graphit

	nach Gießen	Prüfung	Dehnung	Brinell-Härte
Probe	getempert	Zugfestigkeit	7o	kg/mm²
		kg/mm²	1,0	262
Herkömmlicher Guß	nach Gießen	64,9	16,5	179
mit Zusatz von	getempert	53,6
Magnesiumlegierung		6,0	212
Guß mit erfindungs	57,7	23,8	156
gemäßem Zusatz	48,6

Wie aus der obigen Tabelle zu ersehen ist, zeigen die Ergebnisse beider Prüfungen, sowohl nach dem Guß als auch nach dem Tempern, daß die Gußstücke, welche mit dem erfindungsgemäßen Zusatzmittel hergestellt wurden, eine viel geringere Härte und höhere Dehnung aufweisen.

Die genannten Tatsachen zeigen deutlich, daß sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzes ein Gußeisen mit kugelförmigem Graphit mit ausgezeichneter Festigkeit, Härte und Dehnung und geringer Wandstärkenempfindlichkeit ergibt, was auf das Vorliegen von Calcium, Seltenen Erdmetallen und Magnesium in einem geeigneten Prozentsatz zurückzuführen ist, wie sich aus deren Restgehalt ersehen läßt.

Tabellen 4 und 5 zeigen die Ergebnisse von Versuchen an einer zweiten Gruppe von Proben gemäß der vorliegenden Erfindung.

Es werden einige Beispiele für die Zusammensetzung des Zuschlags sowie das Verhältnis zwischen Schrumpflunkern des Gusses und dem Restgehalt an Calcium, Seltenen Erdmetallen und Magnesium gezeigt.

Es wurden säulenförmige Probegüsse durch Gießen ίο in Sandformen unter Verwendung des geschmolzenen Eisens, zu welchem die aus verschiedenen Zusammensetzungen bestehenden Zuschläge zugesetzt worden waren, hergestellt. Diese Probegüsse zeigen die in den Tabellen 4 und 5 angegebenen Restgehalte und die angegebene Schrumpf lunkerbildung.

Tabelle 4 Zusammensetzungen von Zusatzmitteln

Komponente (SE)F, J MgF₂ j Ca-Si | Mg-Si*

Fe-Si*

Kontrollzusatz

Erfindungsgemäße Zusätze

II
III
IV

16
13
20

67

70
65
60

10

Bermerkungen:

1. Analyse des Zusatzmittels: Ca 31,5 %>, Fe 7,5%, Si Rest

2. Der Kontrollzusatz Nr. I liegt in der Zusammensetzung außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches.

3. * zeigt die Zusätze an Stelle eines Teils des MgF₂ (tit. Ill) bzw. des Ca-Si (Nr. IV).

Alle vier in der Tabelle 4 aufgeführten Zusatzmittel werden durch Injektion unter Verwendung von Stickstoff dem in der Gießpfanne befindlichen schmelzflüssigen Eisen zugesetzt, und zwar in einer Menge von 2°/o Zusatz, bezogen auf das schmelzflüssige Eisen. Nachdem die Temperatur des schmelzflüssigen Eisens auf unterhalb etwa 1400⁰C gesunken war, wurde das geschmolzene Metall in eine Sandform gegossen und so ein säulenförmiges Gußstück hergestellt. Auf diese Weise wurden alle Probegüsse in Säulenform von 50 mm Durchmesser und 250 mm Höhe unter jeweiligem Zusatz jedes der in der Tabelle 4 angegebenen Zusatzmittel durch Gießen hergestellt.

Diese Probegüsse wurden in der Mitte der Länge

nach durchgeschnitten und die Schrumpflunker gemessen.

Als Ergebnis der obigen Versuche wurde festgestellt, daß die unter Zusatz der verschiedenen Zuschlagzusammensetzungen gemäß Tabelle 4 hergestellten Güsse Graphit in kugeliger Form enthielten, jedoch beträchtliche Abweichungen in der Tiefe der Schrumpflunkern zeigten.

Tabelle 5 Chemische Bestandteile und Tiefe der Schrumpflunkern von Gußstücken mit kugeligem Graphit

Art des verwendeten Zusatzes	C	Si	Bestandteile Ca	SE	Mg	SE/Mg Verhältnis	Tiefe der Schrumpflunker in mm
Kontroll- I	3,4	2,6	0,006	0,011	0,052	0,21	112
Gußstück
Gußstück herge- II	3,3	2,9	0,015	0,042	0,025	1,68	72
stellt unter HI	3,5	2,6	0,013	0,041	0,028	1,46	69
Verwendung IV	3,4	2,6	o,oio	0,051	0,013	3,93	66
des erfindungs
gemäßen
Mittels

Aus Tabelle 5 ist deutlich zu ersehen, daß die Gußstücke mit geringerem SE/Mg-Verhältnis tiefere Schrumpflunker aufweisen und umgekehrt höhere SE/Mg-Verhältnisse geringere Schrumpflunker ergeben.
Zu Tabelle 5 seit noch bemerkt, daß das Konroll-

309527/121

gußstück nicht unter die vorliegende Erfindung fällt, da die Restgehalte nicht denjenigen gemäß der Erfindung entsprechen.

Ein Gehalt von 0,002 bis 0,025% Calcium, von 0,006 bis 0,04% Magnesium und von Seltenen Erdmetallen im Verhältnis im Bereich von Mg/SE=l,0:0,9 bis 1:4,0 ergibt einen Guß mit kugeligem Graphit von ausgezeichneter Qualität, der sowohl eine minimale Wandstärkenempfindlichkeit als auch die geringste Schrumpflunkerbildung zeigt.

Bei den erfindungsgemäß verwendeten Zusatzmitteln werden übliche Fluoride der Seltenen Erd-

10

metalle verwendet, die sich aus 50% Ce, 25% La und 25% Di zusammensetzen.

Bei Verwendung eines Zusatzmittels, bei dem die (SE)F₃-Komponente auf 60 bis 84% Cer (bezogen¹ auf SE) enthält, zeigt das Gußstück weniger Ferritbezirke und das Gußstück, bei welchem ein auf 60 bis 84% La + Di (bezogen auf SE) angereichertes (SE)F₃-Zusatzmittel verwendet wurde, zeigte größere Ferrit-Bereiche. Hierfür sind die Unterschiede in der ιό chemischen Zusammensetzung und die Ergebnisse der mechanischen Prüfung in der Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6 Chemische Zusammensetzung und Ergebnis der mechanischen Prüfung von Gußeisen mit kugeligem Graphit

Art des Zusatzes

	Gehalt in °/	Si	SE	Mg	S
C	2,8	0,058	0,025	0,009
3,4	2,9	0,029	0,028	0,010
3,3

Zugfestigkeit
kg/mm²

Dehnung

o/

/0

Brinell-Härte

kg/mm²

1. Ce-angereichertes
Zusatzmittel

2. La-angereichertes
Zusatzmittel

58,6
53,0

5,4 14,5

235 192

Bezüglich der Kugelbildung des Graphits ist kein Unterschied zwischen dem Guß, in welchem Ce-angereichertes (SE)F₃-Zusatzmittel, und dem Guß, bei welchem La-angereichertes (SE)F₃-Zusatzmittel angewendet wurde, zu sehen.

Soweit jedoch die Restgehalte innerhalb des erfindungsgemäß definierten Bereiches, nämlich

. . Mg: SE = 1: 0,9 bis 1: 4,0

bleiben, kann man Guß mit kugeligem Graphit von ausgezeichneter Qualität mit geringsten Schrumpflunkern und geringster Wandstärkenempfindlichkeit erhalten.

Es wurde auch gefunden, daß sich bei Verwendung des vorliegenden erfindungsgemäßen Zusatzmittels ausgezeichneter Guß mit kugeligem Graphit ergibt, der minimale Schrumpflunker zeigt, und zwar ergibt sich dies sowohl mit Graugußeisen, Legierungsgußeisen und weißem Roheisen-Guß, sogar, wenn das Kohlenstoffäquivalent etwa 4,3 erreicht. Aus dem obenerwähnten Grund ist es bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzmittels nicht mehr notwendig, als Roheisen ein duktiles Roheisen zu verwenden, und es können auch mit guten Ergebnissen geeignete Arten von grauem Roheisen, Legierungsroheisen und auch weißem Roheisen verwendet werden.

Bezüglich der wirtschaftlichen Bedeutung der erfiridungsgemäßen Herstellung von Gußstücken scheint es, als ob wegen des höheren Gehaltes an teureren Seltenen Erdmetallen und einem niedrigeren Gehalt an Magnesium im Vergleich mit herkömmlichen Gußstücken mit kugeligem Graphit, in welchen Magnesiumlegierung verwendet wird und deren Magnesiumgehalt von 0,04 bis 0,09% reicht, die erfindungsgemäße Methode unwirtschaftlicher sei. ^: Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäß Seltene Erdmetalle an Stelle der teuren Legierungen, wie beispielsweise Mischmetall oder lantanreiche Legierung, in Form des viel billigeren Fluoride (SE)F₃ zugesetzt Wird, das sich mit Ca-Si umsetzt und Seltene Erdmetalle ergibt und daher das Vorliegen der Gehalte an Seltenen Erdmetallen in den Gußstücken die Produktionskosten des Gusses nicht ungünstig beeinflußt.

Beim Vergleich mit dem herkömmlichen Guß mit kugeligem Graphit, bei welchem mehr Magnesium-Legierung verwendet wird, ergibt sich durch die Erfindung eine viel höhere Ausbeute, wie aus Tabelle 7 hervorgeht, und dementsprechend werden die Produktionskosten für Guß mit kugeligem Graphit vermindert, da er keine tiefen Schrumpflunker ergibt und daher die Vergeudung an Metall im Gießkegel auf einem Minimum gehalten wird.

Tabelle 7
Ausbeute mit Guß von kugeligem Graphit :

45 Art	Ausbeute %
Herkömmlicher Guß mit Mg 50 Guß mit erfindungsgemäßem Zusatzmittel	53 bis 60 64 bis 70

Das Verfahren des Zusetzens der Zuschläge aus der Pulvermischung von (SE)F₃, MgF₂ und Ca-Si in schmelzflüssiges Eisen ist leicht und bringt keine Explosionsgefahr mit sich.

Alle erhaltenen Gußstücke, gleichgültig, ob es sich um Grauguß, Legierungsguß oder weißen Roheisenguß gewöhnlicher Zusammensetzung handelt, haben guten kugeligen Graphit und sind Gußstücke von ausgezeichneter Qualität mit minimaler Schrumpflunkerbildung, minimalem Masseneffekt und minimaler Verunreinigungsschlacke.
Durch das vorliegende erfindungsgemäße Zusatzmittel kann graues Gußeisen normaler Zusammensetzung zu einem Guß.von hoher Dehnung im Gußzustand gemacht werden, wenn sich das Kohlenstoff^ äquivalent oberhalb oder unterhalb 4,3% erstreckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 warsky, 2. Auflage, 1951, ist die Verwendung von Patentansorüche- Magnesium in Form von Magnesiumfluorid und P " Calcium als Calcium-Silicium-Verbindung bekannt. Ein seltenes Erdmetall ist hier jedoch nicht vor-

1. Zusatzmittel für die Herstellung von kugel- 5 gesehen, so daß die erfindungsgemäßen Eigenschaften graphitischem, 0,006 bis 0,04% Magnesium, 0,01 nicht erreicht werden können. Das gleiche ist von dem bis 0,12% eines der seltenen Erdmetalle und Gußeisen gemäß der französischen Patentschrift 0,002 bis 0,025 % Calcium enthaltendem Guß- 1 089 932 zu sagen.

eisen, dadurch gekennzeichnet, daß ' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

es aus einem Gemisch von 10 bis 30% MgF₂, io Zusatzmittel für Gußeisen zu schaffen, das die Her-

. 10 bis 30% eines dreiwertigen Fluorids eines oder Stellung eines Kugelgraphit-Gußeisens hoher Qualität ;

mehrerer der seltenen Erdmetalle und aus 40 bis mit geringen Schrumpflunkern, hoher Dehnung,

80% einer handelsüblichen Calcium-Silicium-Le- hoher Duktilität und geringer Schlacke ermöglicht. ;

gierung besteht und daß das Gewichtsverhältnis Erfindungsgemäß wird ein Zusatzmittel zugesetzt,

von Magnesium zu seltenen Erdmetallen im fertigen 15 das aus einem Gemisch von 10 bis 30% MgF₂, 10 ;

Guß im Bereich von Mg: SE = 1,0 : 0,9 bis bis 30% eines dreiwertigen Fluorids eines oder mehrerer

1,0: 4,0 liegt. der seltenen Erdenmetalle und 40 bis 80% einer

2. Zusatzmittel nach Anspruch 1, dadurch ge- handelsüblichen Calcium-Silicium-Legierung als Rest kennzeichnet, daß ein Teil des MgF₂ durch MgSi- besteht.

Legierung in der Menge von 5% ersetzt ist. 20 Im folgenden wird die Erfindung an Hand der

3. Zusatzmittel nach Anspruch 1, dadurch ge- Zeichnung beispielsweise erläutert. kennzeichnet, daß ein Teil des Ca-Si durch eine B i 1 d 1 ist ein Diagramm, das einen Vergleich _. f Fe-Si-Legierung in der Menge von 5 bis 10% der Merkmale der Gußstücke gemäß vorliegender j ersetzt ist. Erfindung und der nach herkömmlichen Verfahren

25 hergestellten zeigt, wobei in der Kurve I die relative

Änderung der Brinell-Härte des herkömmlichen Guß- i

eisens mit kugelförmigem Graphit aufgetragen ist, |

während Kurve II diese relative Änderung bei einem j

unter Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatz-

30 mittels hergestellten Gußeisen mit kugelförmigem Graphit zeigt, das Calcium, seltene Erdmetalle und

Die Erfindung betrifft ein Zusatzmittel für die Her- Magnesium enthält, wobei der Durchmesser (in mm)

Stellung von kugelgraphitischem, 0,006 bis 0,04% des Gusses auf der Abszisse und die Brinell-Härte auf

Magnesium, 0,01 bis 0,12% eines der seltenen Erd- der Ordinate aufgetragen sind.

metalle und 0,002 bis 0,025% Calcium enthaltendem 35 B i 1 d 2ä zeigt in 20Ofacher Vergrößerung die

Gußeisen. MikroStruktur einer geätzten Probe von herkömm-

Entsprechend der USA.-Patentschrift 2 485 760 ist lichem, magnesiumhaltigem Gußeisen mit kugel-

es bekannt, einen Zusatz von 0,04% Magnesium zur förmigem Graphit, und

Erzielung eines Gußeisens mit Kugelgraphit-Struktur Bild 2b zeigt eine Photographic der 200fach zu verwenden. Das in der kanadischen Patentschrift 40 vergrößerten MikroStruktur einer Ätzung des typi-583 439 beschriebene Gußeisen mit kugelförmigem sehen Beispiels des Gußeisens mit kugelförmigem. Graphit enthält 0,04 bis 0,5% Mg und 0,004 bis Graphit, das unter Verwendung des erfindungsge-0,02 % La. Die Zugabe geeigneter Mg-Mengen führt mäßen Mittels hergestellt wurde, zwar stets zur Bildung von Kugelgraphit, hat jedoch Bild 3 ist eine Mikrophotographie und zeigt einen bestimmte Nachteile zur Folge, wie Explosionsgefahr, 45 Vergleich des Wandstärkeneinflusses bei herkömmungünstige Veränderungen in Struktur und Härte lichem, magnesiumhaltigem Gußeisen mit kugeldes Gußteiles, verstärkte ■ Lunkerbildung und ver- förmigem Graphit sowie von ähnlichem, mit Hilfe stärkte Schlackenbildung. des erfindungsgemäßen Mittels hergestelltem Guß-Aus diesem Grunde ist es bekannt, das Magnesium eisen, wobei A₁, A₂ und A₃ herkömmliche Produkte durch Cer zu ersetzen. Cer ist jedoch teuer. 50 und B₁, B₂ und B₃ erfindungsgemäße Produkte wieder-Aus der österreichischen Patentschrift 175 911 ist geben. (Durchmesser der Proben: A₁, B₁ 70mm; es bekannt, gleichzeitig mindestens drei Zusatzele- A₂, B₂ 100 mm; A₃, B₃ 150 mm. Brinellhärten: A₁ mente zuzugeben, die in Richtung auf eine Kugel- 269; A₂ 229; A₃ 212; B₁ 212; B₂ 207; B₃197.) graphitbildung wirken. Dabei soll es sich beispiels- Das erfindungsgemäße Zuschlagmittel enthält 10 weise um die Elemente Bor, Kalium, Natrium, 55 bis 30 GewichtsprozentMagnesiumfluoridpulver(nachLithium, Calcium, Magnesium, Barium, Cer usw. folgend MgF₂ bezeichnet, 10 bis 30% seltene Erdhandeln. Die in dieser Veröffentlichung vorgeschlage- metallfluoride [nachfolgend (SE)F₃ bezeichnet] und nen Kombinationen von Zusatzelementen führen 40 bis 80% einer handelsüblichen Calcium-Siliciumjedoch zu Werkstoffen mit einer unzureichenden Legierung und wird in üblicher Weise in der Gieß-Dehnung. 60 pfanne zugesetzt. An Stelle gewisser Anteile der drei Aus der britischen Patentschrift 734 953 ist es be- Hauptbestandteile (SE)F₃, MgF₂ und Ca-Si-Pulver kannt, dem geschmolzenen Metall wenigstens ein können auch Hilfsmittel, etwa Mg-Si in einem Anteil Halogenid der Elementengruppe Lithium, Natrium, von 5% an Stelle eines Teils des MgF₂ oder Fe-Si Magnesium, Strontium, Barium, Rubidium und Cer in einem Anteil von 10% an Stelle eines Teils des zuzusetzen. Diese Lehre gibt jedoch keine ausreichende 65 Ca-Si verwendet werden. Als Ergebnis der Vergleichs-Gewähr für zufriedenstellende Ergebnisse, insbesondere versuche, die über das Verhalten des auf diese Weise für gute Festigkeits- und Dehnungseigenschaften. hergestellten Gujses durchgeführt wurden, wurden Aus dem Fachbuch »Gußeisen« von E. Pi wo- folgende Feststellungen gemacht: