DE1558336B2

DE1558336B2 - Schleudergiessverfahren zur herstellung duktiler roehrenfoermiger gussstuecke

Info

Publication number: DE1558336B2
Application number: DE19671558336
Authority: DE
Inventors: Arthur Eugene Riverton; Rice Martin Albert Florence; Malizio Andrew Batisto Delran; N.J. Schuh (V.St.A.)
Original assignee: United States Pipe and Foundry Co LLC
Current assignee: United States Pipe and Foundry Co LLC
Priority date: 1966-03-03
Filing date: 1967-02-08
Publication date: 1976-04-01
Also published as: NL160186C; NO118231B; US3415307A; YU39567A; NL160186B; DE1558336A1; NL6703477A; YU33513B; FR1516365A; FI48757B; CH519359A; GB1157054A; ES336111A1; FI48757C; BE694335A

Description

einer feuerfesten und einer Impf schicht bestehender

55 Übei zug auf der inneren Oberfläche einer Metalldauerform für den Schleuderguß zur Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Schleudergießverfahren duktiler Gußrohre bekannt, jedoch ist nicht angegezur Herstellung duktiler röhrenförmiger Gußstücke, ben, wie dick die feuerfeste Schicht sein soll. Üblicherbei dem magnesiumbehandeltes Gußeisen in zylindri- weise wird bei dem in der Patentschrift angeführten sehe, rotierende Formen gegossen wird, die mit einem 60 De-Lavaud-Verfahren eine Schicht von 0,127 mm feuerfesten Überzug versehen sind, wobei das Metall Dicke naß aufgespritzt. Eine weitere Impfung ist nicht zur Förderung der Graphitbildung mit einem Impf- vorgesehen. Es war jedoch in jedem Fall notwendig, mittel behandelt wird. die Rohre auszuglühen, um eine befriedigende Ferrit-Wenn duktile Eisenrohre in Metall-Gußformen ge- struktur zu erhalten.

gössen werden, haben die so gegossenen Rohre ein 65 Aus den Bemühungen, das graphitisierende Glühen

Karbidgefüge. Andererseits ist es bekannt, daß bei entbehrlich zu machen, resultierten die verschiedensten

hinreichender Verzögerung der Erstarrung und der Verfahren. So ist in dem Buch »Magnesiumbehandeltes

Abkühlung, z. B. durch die Benutzung von Aus- Gußeisen«, Leipzig 1960, S. 123, 165 bis 171, ausge-

3 4

führt, daß es durch den Zusatz graphitisierender Graphitbildung führt. Frühere Verfahren führten

Elemente zu flüssigem Gußeisen möglich ist, perlitisch- zwar durch Verlangsamung des Abkühlungsgrades

ferritisches Gefüge ohne graphitisierendes Glühen zu des Metalls zu einem von abgeschreckten Teilen freien

erzielen. Die Menge des zuzusetzenden Ferrosiliziums Gußstück, ergaben aber ein im wesentlichen aus Perlit

richtet sich nach der chemischen Zusammensetzung 5 bestehendes Gußgefüge. Es war unbekannt, daß es für

des Gußeisens, der Wanddicke der Gußstücke, der ein in bestimmter Weise geimpftes Eisen von be-

Mg-Menge und der Art seiner Einführung in das stimmter Zusammensetzung einen kritischen Bereich

Gußeisen. Auch die Behandlung des flüssigen Guß- der Dauer des Erstarrens und des Abkühlens gibt,

eisens mit Gasen (Stickstoff, Wasserstoff) führt zu je nachdem das Gießen in Metallformen oder in

einer intensiveren Graphitisierung. Wie die Literatur- io Sandformen erfolgt, um das Entstehen von Karbiden

stelle weiter ausführt, ist die modifizierende Wirkung zu unterdrücken und die Graphitbildung im wesent-

der Gase stärker als die von Ferrosiliziumzusätzen. liehen zu vollenden, so daß das erhaltene Gefüge im

Wenn Gußeisen vor dem Einbringen von Magnesium wesentlichen ferritisch ist.

mit Gas behandelt wird, verringert sich die zur Erzie- Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe lung kugelförmiger Graphitausbildung benötigte Ma- 15 zugrunde, ein Schleudergießverfahren zur Herstellung gnesiummenge. _:— Nach weiteren Ausführungen der duktiler Gußeisenrohre vorzuschlagen, bei dem ein Literaturstelle verändert die Modifizierung des Mg- Gußgefüge erzielt wird, das frei ist von abgeschreckten behandelten Gußeisens mit Silizium das Perlit-Ferrit- Teilen und einen höheren Anteil von Ferrit enthält, Verhältnis; unter dem Einfluß des Siliziumzusatzes als es mit den bisher bekannten Verfahren möglich war. wächst der Ferritanteil. — Die Tabellen auf Seite 167 20 Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen empfehlen Zusammensetzungen von Gußeisen mit Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die perlitischer bzw. ferritischer Grundmasse, die von der Form mit einem feuerfesten Überzug von 0,25 bis Wanddicke der Gußstücke, der chemischen Zusam- 1,52 mm Dicke versehen ist, daß eine weitere Zumensetzung des Ausgangseisens und den Zusätzen führung von Impfmittel während des Vergießens von Mg und FeSi abhängen. Eine weitere Tabelle gibt 25 erfolgt und daß sich im fertigen Gußstück eine Metall-Auskunft über die Zusammensetzung der in einigen zusammensetzung von 3,0 bis 3,6 % Kohlenstoff, 2,30 Betrieben verwendeten Gußeisensorten. bis 3,75% Silizium und 0,02 bis 0,07% Magnesium

Das bekannte Verfahren bezieht sich nicht auf ein ergibt. '

Schleudergießverfahren, bei dem Mg-behandeltes Guß- Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen

eisen in zylindrische, rotierende, mit einem feuerfesten 30 Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Überzug aus Impfmittel versehene Formen gegossen Das Verfahren gemäß der Erfindung schließt bei

und die Schmelze mit einem Impfmittel behandelt wird. umfassender Darstellung folgendes ein: Bereitstellen

Die JA-PS 37-1855 betrifft ein Verfahren und eine eines Eisens von passender Zusammensetzung, Impfen

Vorrichtung zur Herstellung von Mehrschichtzylindern des geschmolzenen Metalls, um in dem Metall un-

im Schleudergießverfahren. Die Schmelze wird mittels 35 mittelbar vor und während eines Erstarrens (hier als

eines Horhtrichters in die rotierende Form gegossen ultraspäte Impfung bezeichnet) eine hohe Konzen-

und auf ihrem Wege zur Form geimpft. Je nachdem, tration von graphitbildenden Keimen zu erzeugen,

welche Eigenschaften die einzelnen Schichten des Guß- Einschließen dieses nur kurzlebigen keimbildenden

Stückes haben sollen, wird das Impfmittel während Effektes in seiner maximalen Wirksamkeit durch

des Gießvorganges geändert und damit ein mehr- 40 schnelles Erstarren des Metalls und Abkühlen des

schichtiges Rohr hergestellt. . Gußstücks in einer die Umwandlung von Austenit

Die DT-PS 8 22 882 betrifft ein Verfahren zur Her- zu Ferrit plus Graphit begünstigenden Zeitdauer.
Stellung von Schleudergußkörpern aus Gußeisen in Bisher hatte niemand erkannt, daß es möglich ist, Metallformen, deren Innenoberfläche vor dem Ein- durch ununterbrochenes Hinzufügen von Impfmitteln gießen des Gußeisens mit einer dünnen Äuskleidungs- 45 zum geschmolzenen Metall beim Gießen in die Form schicht bedeckt wird, wobei als Auskleidungsmasse und, wenn das Metall in der Form ist, durch Formein Stoff bzw. eine Stoffverbindung verwendet wird, Überzugsmittel einen Zustand herzustellen, bei dem die die Entstehung von Grafitphärolithen im geschleu- die Bildung von Karbiden unterdrückt und die Umderten Hohlkörper begünstigt. Als Auskleidungsmasse Wandlung in Ferrit leicht ausführbar ist.
wird Temperkohle in Form von Temperguß, eine 50 Die Zeichnungen zeigen Mikrophotographien von Magnesiumlegierung, wie Nickelmagnesium, Kupfer- Gefügebildern geätzter Probestücke,
magnesium od. dgl., verwendet. Diese wird als Puder F i g. 1 zeigt eine typische MikroStruktur eines auf das flüssige Eisen in der Gießrinne gestreut und Rohres von 152 mm Durchmesser, das in einer von ihm zur jeweiligen Gießstelle getragen. Über die De-Lavaud-Rohrgießmaschine durch Gießen auf einen endgültige Abkühlung des Gußeisens und über die 55 dünnen durch nasses Aufspritzen erzeugten Überzug Abkühlungsbedingungen ist nichts gesagt. hergestellt wurde;

Aus all dem ist lediglich bekannt, Schleudergußrohre F i g. 2 zeit eine typische MikroStruktur eines

aus Gußeisen mit Kugelgraphit herzustellen, dabei Rohres von 152 mm Durchmesser, das in einer

eine Schmelze zu verwenden,, die zu bestimmten De-Lavaud-Rohrgießmaschine durch Gießen auf einen

Gehaltsbereichen an Kohlenstoff, Silizium und Magne- 60 pulverförmigen, aus einem Impfstoff bestehenden

sium im Gußstück führt, derartigen Schmelzen gra- Überzug einer bloßen Gießform hergestellt wurde;

phitisierende Impfmittel zuzusetzen und schließlich F i g. 3 zeigt eine typische MikroStruktur eines

die Gießform mit einem wärmeisolierenden Überzug Rohres von 152 mm Durchmesser, das in einer

zu versehen. De-Lavaud-Rohrgießmaschine durch Gießen auf einen

Obgleich die früher übliche späte Impfung während 65 dünnen, durch nasses Aufspritzen hergestellten Übcr-

des Gießens des Gußstückes ein Schritt in der rechten zug mit einer daraufliegenden Schicht aus einem

Richtung war, wurde bisher nicht erkannt, daß dieses pulverförmigen Impfstoff hergestellt wurde;

Verfahren nicht zu optimalen Verhältnissen für die F i g. 4 veranschaulicht Mikrostrukturen, die im

5 6

wesentlichen frei von abgeschreckten Teilen sind und geschreckten Teilen sein, und die Graphitteilchen

die durch Verwendung von Harzsand oder eines dicken werden zahlreich und klein sein. Wenn in dem Ver-

durch nasses Aufspritzen hergestellten Überzugs bei hältnis von Kohle zu Silizium ein geeignetes Gleich-

der Herstellung eines Rohres von 152 mm Durch- gewicht aufrechterhalten wird, wird ein Rohr, dessen

messer entstanden; . 5 Zusammensetzung innerhalb dieser Grenzen liegt,

F i g. 5 bis 7 zeigen Mikrostrukturen von drei nach einem kurzen ferritisierenden Ausglühen bei

Rohren von 610 mm Durchmesser, die durch Gießen etwa 745°C zufriedenstellende Eigenschaften haben,

auf drei verschieden dicke, durch nasses Aufspritzen Eine geeignete Impfung der Schmelze ist wichtig,

gebildete Überzüge unter Anwendung der üblichen wenn die gewünschten Ergebnisse erreicht werden

Impfverfahren hergestellt wurden; io sollen. Eine optimale Impfung der Schmelze wird

F i g. 8 bis 10 zeigen Mikrostrukturen von drei durch die Einführung des Impfmaterials während des

Rohren, die unter ähnlichen Bedingungen wie die Vergießens und der Erstarrung erreicht, und es wird

drei zuvor erwähnten Rohre von 610 mm Durch- dabei die Bildung einer extrem hohen Zahl von

messer hergestellt wurden, mit der Ausnahme, daß Graphitkeimen in der Schmelze unmittelbar vor und

spezielle Impfverfahren angewendet wurden; 15 während der Erstarrung angestrebt. Wenn die Rohre

F i g. 11 bis 15 zeigen Mikrostrukturen von fünf durch Schleuderguß nach dem Zurückziehverfahren

Rohren von 1220 mm Durchmesser, die durch Gießen hergestellt werden, bei dem das Metall entlang der

auf verschieden dicke, durch nasses Aufspritzen her- Länge einer Gießform mittels einer langen Gießrinne

gestellte Überzüge mit verschiedenen Impfverfahren verteilt wird, erfolgt die Impfung vorzugsweise

hergestellt wurden. ; ao _{L durch Impfung in der} Gießpfanne nach der

Wie das Studium der Figl bis 3 lehrt, Magnesiumbehandlung,

fuhren zur Zeit die verwendeten Verfahren zum Gießen _{2 durch Zufügen von körni}geni Impfstoff in das yon duktilen Gußeisenrohren m metallischen Gieß- _{entl der ZUf Gießrinne} hinführenden Schüttformen zu hoch abgeschreckten karbidischen Struk- rinne abwärts fließende Metall,
SS⁶Sc ,^ηΛ^ο u? hre, die nach dem aus der *5 _{3- durch Anbringen} eines Überzugs aus pulver- f^R-^?.^SJ² ⁶⁹ 898 bekannten Verfahren durch Gießen förmigem Impfstoff auf der Oberfläche der Gießin Gießformen, die aus durch Harz gebundenem Sand ._{f auf die das Metall ausgegossen wird)}
bestehen, hergestellt sind, im wesentlichen abschrek- _{4 durch ÖIasen von Im}p_fstoffp_Ui_ver in den aus der kungsfrei, haben aber eine im wesentlichen perlitische Gießrinne austretenden Metallstrom auf eine

^Wii"^me ·^θ1Α^6ΐη· ^F/^g· l^gezei _o ^gV-^St^ⁿi^er" ³° solche Weise, daß im Innern der Gießform ein

hierzu sind die in den F ig 8 bis 10 dar- Nebel aus dem Impfstoffpulver erzeugt wird,
gestellten Strukturen, die nach dem Verfahren gemäß

der Erfindung hergestellt wurden, im wesentlichen frei Wenn Material von geeigneter Größe in passenden

von Karbid und enthalten in dem so gegossenen Zu- Mengen zugeführt wird, die im endgültigen Erzeugnis

stand bedeutsame Mengen an Ferrit. 35 nicht zu einem nicht aufgelösten Impfstoff führen,

Die für das vorliegende Verfahren bevorzugten ergibt sich eine ununterbrochene Bildung einer großen

Eisenzusammensetzungen sind diejenigen, die zu einer Zahl von graphitisierenden Keimen in dem in der

endgültigen Zusammensetzung des Rohres in folgen- Gießform enthaltenen Metall,

den Grenzen führt: Es scheint daher, daß die Maßnahme der ultra-

C (gesamt) 31 bis 3 4 ⁴° ^sP^^ten Impfung einen solchen Grad der Auflösung

Cj /·····. ' ' · > _des Impfstoffes herbeiführt, daß einerseits alle abge-

j^ ''""' ...···· ^»^ kj_s Q ^g sonderten festen Teilchen des Impfstoffes geschmolzen

' ' ' werden und daß. andererseits für eine völlig gleich-

Innerhalb dieser Grenzen der Zusammensetzung ist mäßige Diffusion in der ursprünglichen Schmelze der es möglich, Rohre mit weniger als 5% Perlit und im 45 graphitisierenden Bestandteile des Impfstoffes nicht wesentlichen ohne Karbide zu erhalten, wobei diese genügend Zeit zur Verfügung steht.
Rohre in dem so gegossenen Zustand Eigenschaften Das üblicherweise einige Minuten vor dem Gießen zeigen, die den für, duktile Gußeisenrohre bestehenden des^! Gußkörpers erfolgende Impfverfahren nach der Vorschriften entsprechen. Der Fachmann wird leicht Magnesiumbehandlung ist bekannt. Bei dem vorerkennen, daß die erreichbaren Eigenschaften von dem 5° liegenden Verfahren ist der Vorgang der gleiche, aber Totaleffekt der Legierungselemente abhängen. Um die die Menge des in dieser Stufe beigefügten Impfstoffes gewünschten Eigenschaften zu erhalten, muß in der hängt sowohl von der gesamten Impfstoffmenge, die endgültigen Zusammensetzung ein geeignetes Gleich- während des Gießvorganges zugefügt wird, als auch gewicht vorhanden sein. Zum Beispiel kann die An- von der Zusammensetzung des Metalls ab. Natürlich Wesenheit größerer Mengen von Karbidstabilisatoren 55 können auch andere allgemein angewendete Verwie Magnesium, Mangan, Chrom, Vanadium usw. fahren, wie das Hinzufügen des Impfstoffes mit dem in Zusammensetzungen mit einem minimalen graphit- oder als ein Teil des Magnesiumbehandlungsmittels, bildenden Potential nicht zugelassen werden. angewendet werden.

Noch weiter reichende Grenzen für Zusammen- Die während des Gießvorganges angewendeten

Setzungen, die. mit Vorteil Verwendet werden können, 60 ultraspäten Impfverfahren sind folgende:

-:.',■" · . ■ . " ■"■, ' Schüttrinnenimpfung

C(gesamt).. .,. ... 3,0 bis 3,6 ™τ ···'"■ j ^- η t u r \* * π

¹ ' . Si 2 30 bis 3 75 Wenn aus der Gießpfanne geschmolzenes Metall

Me ········· > > J_n gleichmäßigem Strom in die Schüttrinne gegossen

' .................... , ^ ^₁-(J _w|_rd während der Dauer des Gießvorganges

'- Innerhalb dieser Grenzen für die Zusammensetzung Impfstoff zugeführt. Die Menge des zugefügten Impfkann der Perlitgehalt auf weniger als 75% gehalten stoffes kann innerhalb Verhältnismäßig weiter Grenzen werden, das Röhr wird inr wesentlichen frei von ab- Variieren, aber als eine brauchbare Arbeitsmenge

haben sich 0,05 bis 0,07 bis zu 0,20% des Gewichts des gegossenen Rohrs herausgestellt. Eine durchschnittliche Zufügung von 0,12% entspricht 0,07 % Si als Calcium-Silizium oder 0,10% Si als calciumhaltiges 85% Ferrosilizium. Der Impfstoff wird in Form von Körnern zugefügt, die klein genug sind, um eine Auflösung vor der Erstarrung des Metalls zu ermöglichen, und die groß genug sind, um bis zum Zeitpunkt der Erstarrung eine Impfwirkung auszuüben.

Tüllenimpfung

Wenn das geschmolzene Metall aus der Ausgießtülle der Gießrinne auf die Oberfläche der Gießform fällt, wird ununterbrochen ein Impfpulver in den aus der Gießrinne tretenden Metallstrom geblasen. Die zugeführte Menge kann innerhalb weiter Grenzen variieren, jedoch wurde eine Arbeitsmenge von 0,075 bis 0,25% des Gewichtes des gegossenen Metalls als befriedigend gefunden. Ein Betrag von 0,16 % entspricht einer Zufügung von 0,10% Silizium als Calcium-Silizium und 0,14% Silizium als 85% Calcium enthaltendes Ferrosilizium. Wenn die Zeitspanne zwischen der Zufügung und der Erstarrung äußerst kurz ist, muß das Pulver genügend fein sein, damit es in Lösung gehen kann, und es darf nicht in Mengen zugesetzt werden, die über die in Lösung gehende Menge hinausgeht.

Überzugsimpfung

Wenn das geschmolzene Metall aus der Ausgießtülle der Gießrinne austritt, fällt es auf die mit einem doppelschichtigen Überzug ausgestattete Gießform. Die erste Schicht dieses Überzugs besteht aus einem feuerfesten Überzug, und die zweite Schicht besteht aus einem losen Pulverüberzug des Impfstoffes, wie CaSi (später trockener Spritzüberzug genannt). Eine gute Arbeitsmenge für die Anwendung eines trockenen Spritzüberzugs sind 53,5 bis 160,5 g/m² Gießformoberfläche (0,68 bis zu 2,2 kg je Tonne Metall). Ein nomineller Überzug von 107 g/m² bedeutet für ein Rohr von 610 mm Durchmesser und einer Wandstärke von 12,7 mm eine Legierungszufügung von 0,12 % oder eine äquivalente Zufügung von 0,07% Silizium. Dieser Kontakt auf der Außenseite des Rohres mit dem Impfstoff zusammen mit dem Kontakt auf der Innenseite des Rohres mit dem Impfstoff, herrührend von der an'der Ausgießtülle in das Metall geblasenen Wolke des Impfstoffes, ermöglicht eine im letzten Moment erfolgende Impfung des Metalls vor seiner Erstarrung.

Der obenerwähnte feuerfeste Überzug ist vorzugsweise ein beim Schleudergießverfahren wohlbekannter nasser Spritzüberzug, der durch Aufspritzen eines flüssigen Breies des feuerfesten Materials, z.B. Bentonit und Kieselerdestaub, auf eine heiße Gießform erzeugt wird. Auf diese Weise wird ein Überzug erbalten, der dein gewünschten Isolationswert und eine rauhe Oberfläche aufweist, die eine gleichmäßige Verteilung und Aufnahme des flüssigen Metalls in der rotierenden Gießform unterstützt. ^:

Es wurde gefunden, daß Calcium-Silizium (60% Si, 30% Ca) eines der wirkungsvollsten Impf mittel für die ultraspäte Impfung von duktilem Eisen ist:

Die Anwendung aller vier Impfverfahren gemeinsam wird bevorzugt, aber es läßt sich auch bei Anwendung von weniger als vier eine ausreichende Impfung erzielen. Wenn z. B. die Metallzusammensetzung zu viel Silizium enthält, um während oder nach der Magne- ^; siumbehandlung die Zufügung eines Siliziumimpfstoffes zu gestatten, können mit der Schüttrinnen-, Tüllen- und Überzugsimpfung noch gute Ergebnisse erzielt werden. Die Überzugsimpfung kann auch weggelassen werden, wenn eine gute Schüttrinnen- und Tüllenimpfung vorliegt, jedoch ist die Verwendung

ίο eines Calcium-Silizium-Überzugs besonders erwünscht, wenn gute Oberflächen des Gußstückes schwer zu erhalten sind oder Feinlunker auftreten. Die vier Impfverfahren sind als Beispiele der verschiedenen Verfahren dargestellt, die zur Bildung der notwendigen Zahl von Impf keimen in dem Metall zur Zeit des Erstarrens angewendet werden können.

Die Zeitdauer der Erstarrung und für die Kühlung nach der Erstarrung sind ebenso wichtig wie die Metallzusammensetzung und die ultraspäte Impfung.

In den später angegebenen Beispielen ist die Zeit für die Erstarrung als eine Funktion der Dicke des Überzugs auf der Innenseite der Gießform dargestellt. Diese Zeit wurde vom Beginn des Ausgießens bis zum Ende des eutektischen Haltepunktes gemessen. Je kurzer die Zeit ist, um so höher ist die Erstarrungsgeschwindigkeit. Die erwähnte Zeit für die Kühlung ist die Zeit für die Abkühlung des Gußstückes beim Durchschreiten des Umwandlungsbereiches, einem Temperaturbereich unterhalb dem der Erstarrung. Es ist notwendig, daß das Metall in einem Zeitraum zum Erstarren gebracht wird, der kurz genug ist, um die keimbildende Wirkung der ultraspäten Impfung wirksam auszunutzen und zu fixieren. Der Zeitraum darf aber nicht zu groß sein, da sich sonst Karbide bilden.

Nach der Erstarrung ist es von Wichtigkeit, daß der Gußkörper mit einer Geschwindigkeit abkühlt, die die erwünschte Ferritisierung zuläßt.

Die erwünschten Zeiten für die Erstarrung und die Kühlung können beim Gießen von Rohren in Metallgießformen erzielt werden, die mit einem nassen Spritzüberzug mit einer Dicke zwischen 0,25 und 1,5 mm versehen sind. Die Gießform wird vorzugsweise von außen durch Luft (normale Konvektion) oder durch einen Wasserstrahl gekühlt. Der Gebrauch einer in Wasser untergetauchten Gießform, wie eine solche beim De-Lavaud-Verfahren verwendet wird, ist nicht empfehlenswert, weil die Gießformtemperatur für die Trocknung des Überzugbreies zu niedrig sind und die Zeiten für die Erstarrung und Kühlung, insbesondere für dünnwandige Gußstücke, zu kurz sind.

Der Gebrauch eines feuerfesten Spritzüberzugs mit einer Dicke zwischen 0,25 und 1,5 mm auf der Innenwand einer metallenen Gießform ist ein brauchbares Mittel, um die gewünschten Zeiten der Erstarrung und der Kühlung zu erhalten. Offenbar gibt es viele Wege zur Veränderung der Zeiten der Erstarrung und'· Kühlung eines Gußstückes, und wenn mit anderen Verfahren die gleichen Zeiten erhalten werden können, ist ihr Gebrauch in dem beschriebenen Verfahren

eingeschlossen :

Beim Gießen von Rohren, die weniger dick sind als 12,7 mm, entstehen^; Schwierigkeiten, weil die Zeiten für die Erstarrung und/oder für die Kühlung zu kurz sind und entweder Karbid gebildet oder eine beträchtliche Menge Perlit erhalten bleibt. Wenn Karbide gebildet werden, müssen dickere Gießformüberzüge oder heißere Gießformen benutzt werden, um die Erstarrung zu verlangsamen. Wenn anderer-

seits Perlit erhalten bleibt, weil die Kühlung zu schnell erfolgt, kann der Gebrauch einer zusätzlichen Gießformüberzugsisolierung zu einer Erstarrungszeit führen, die zu kurz ist, um die volle Impfwirkung zu erhalten. Wenn dies vorkommt, muß die Kühlung durch ein anderes Verfahren verlangsamt werden, nämlich durch Anbringen, üblicherweise durch Einblasen, einer Schicht eines trockenen Isoliermaterials auf die Innenseite der frisch hergestellten Rohre, ohne daß dadurch die Erstarrungszeit beeinflußt wird.

Bei der Einstellung der gewünschten Gießbedingungen darf nicht außer acht gelassen werden, daß Änderungen zur Verkürzung der Erstarrungszeit im allgemeinen eine nachteilige Wirkung auf die Zeit haben, die für die Abkühlungsphase der Gußstücke zur Verfügung steht, in der die Ferritbildung erfolgen soll. Mit anderen Worten, Versuche, um die Erstarrungszeit zwecks Sicherung der Impfwirkung zu verkürzen, führen gleichzeitig zu einer Verkürzung der Abkühlungsphase mit der Folge, daß ein Übermaß von Perlit erhalten bleibt. Versuche, die Abkühlungsphase zu verlangsamen, um die Bildung von Ferrit zu ermöglichen, können andererseits zum Verlust der Impfwirkung während der Erstarrung führen.

Um die Wirkung der Veränderung der Geschwindigkeiten, der Erstarrung und der Kühlung bei verschiedener chemischer Zusammensetzung der Schmelze und ultraspätem Impfverfahren auf die MikroStruktur und die chemischen Eigenschaften von verschiedenen Rohren darzustellen, sind folgende Beispiele ausgewählt worden:

Versuchsrohre mit einem Durchmesser von 610 mm und einer Länge von 6,1 m wurden in einer luftgekühlten, rotierenden Gießform gegossen. Die Gießform . hatte eine Wandstärke von 51 mm, und das Metall wurde mit Hilfe einer Gießrinne und einer Gießpfanne gegossen, die auf einem Wagen gelagert war, der auf Schienen parallel zur Achse der Gießform verschoben werden konnte. Das Metall wurde in einem Induktionsofen geschmolzen, und die gewünschte Zusammensetzung des endgültigen Rohres war im wesentlichen die zuvor angegebene. Die luftgekühlte Gießform besaß innen einen rauhen Überzug, der durch Aufspritzen eines Breies von Diatomeen-Silizium und Bentonit in Wasser auf die heiße Gießform in der gewünschten Dicke hergestellt wurde.

Unter Benutzung eines Überzugs mit einer Dicke von 0,38, 0,89 und 1,4 mm wurden zwei Serien von Güssen durchgeführt. Bei der ersten Serie erfuhr das Metall nur eine einzige Impfung, die aus der gebräuchlichen Zugabe von 1 % Eisen-Silikat (85 % Si, 0,5% Ca min.) bestand. Die Impfung wurde dem Metall dann zugeführt, als es aus der Magnesiumbehandlungspfanne in die Transportpfanne umgefüllt wurde. Bei der zweiten Versuchsserie wurde 1 % Eisen-Silizium benutzt, um die Magnesiumlegierung während der Behandlung zu bedecken, aber während des Gießvorganges wurden Schüttrinnen-, Tüllen- und Überzugszugaben aus CaSi gemacht. Die Ergebnisse sind in den F i g. 5 bis 10 und in der Tafel I dargestellt.

Es ist ersichtlich, daß mit wachsender Dicke des Überzuges die Graphitteilchen größer werden und an Zahl abnehmen. Die Tatsache, daß in F i g. 5 weniger Karbid vorhanden ist als in F i g. 6, ist auf die Wechselwirkung der Geschwindigkeiten der Erstarrung und der Impfung zurückzuführen, d. h., die Erstarrung erfolgte rasch genug, um die von der Gießpfannenimpfung ausgehende Wirkung sicherzustellen, aber die graphitbildende Kraft dieser verbleibenden Wirkung reichte nicht aus, um die Bildung von Karbiden zu verhindern. In scharfem Kontrast zeigen die F i g. 8, 9 und 10 die Wirkung, die die ultraspäte Impfung auf die Vermeidung von Karbiden und die Bildung großer Mengen von Ferrit hat, während das noch in der Gießform befindliche Gußstück zwischen den Temperaturgrenzen der Ferritisierung gekühlt wird.

ίο Die F i g. 11, 12 und 13 zeigen die Wechselwirkung der Variablen in dem Verfahren. Diese Figuren sind Mikrophotographien, genommen von einem Rohr mit einem Durchmesser von 1220 mm, das in einer metallenen Gießform mit einer Dicke von annähernd 95 mm gegossen wurde. Die rotierende Gießform wurde mit einem nassen Sprühüberzug versehen, auf den ein weiterer aus CaSi bestehender Überzug aus trockenem Impfpulver aufgebracht wurde. Das Metall wurde mit Hilfe eines ortsfesten Horntrichters schnell in die luftgekühlte Gießform gegossen und in dieser durch die Zentrifugalkraft verteilt. Die Analyse der Mikrostrukturen zusammen mit den in der Tafel II zusammengestellten Werten zeigt die Bedeutung der ultraspäten Impfung und der Dicke des Überzugs. Bei

Verwendung eines doppelschichtigen Überzugs aus einem 0,76 mm dicken nassen Sprühüberzug und einem dünnen Überzug aus einem trockenen Impfpulver ist Karbid vorhanden (Fig. 11). Wenn der nasse Sprühüberzug auf 2,3 mm Dicke verstärkt wird, werden die Karbide vermieden, aber das Gefüge ist in erster Linie Perlit (F i g. 12). Werden jedoch die Dicke des Überzugs auf 1,3 mm verringert, der Betrag des trocken aufgebrachten Überzugs erhöht und der Impfstoff dem Metall in dem Horntrichter zugefügt, werden Karbide vermieden und der Perlit verringert (F i g. 13).

Die F i g. 14 und 15 zeigen Mikrostrukturen, die in einem auf ähnliche Weise mittels einer in der Gießform zurückgezogenen Gießrinne gegossenen Rohr erhalten wurden. Wenn die Geschwindigkeit der Erstarrung durch die Verwendung eines Gießformüberzugs von 0,76 mm unter die beim De-Lavaud-Gießverfahren übliche gesenkt wird, wird durch die Anwendung der Schüttrinnenimpfung und der Überzugsimpfung die Freiheit von Karbiden und eine Verminderung des Perlits erhalten. Schließlich wurde eine im wesentlichen ferritische Struktur erhalten, wenn eine naß aufgebrachte Sprühschicht mit einer Dicke von 0,58 mm zusammen mit einer Schüttrinnen-, Tüllen- und Überzugsimpfung angewendet wurde (siehe hierzu Tafel II, in der die Gießbedingungen und die Eigenschaften des Rohres nach den Fig. 11 bis 15 verglichen werden).

Um die Wirkung der Temperatur der Gießform beim Beginn des Gießvorganges zu bestimmen, wurde in einer Gießform von 152 mm Durchmesser, 1,8 m Länge und 28,6 mm Wandstärke eine weitere Gießserie durchgeführt. Die Gießform war auf einem beweglichen Wagen gelagert, auf dem eine Vorrichtung

vorgesehen war, um auf das Äußere der Gießform verschieden lange Zeit hindurch Wasser zu spritzen. Das Metall wurde mit Hilfe einer ortsfesten, langen Gießrinne ausgegossen. Zusätzlich zur Gießpfannenimpfung wurde eine ultraspäte Impfung mit CaSi durchgeführt, und zwar wurden dabei 800 g irt der Schüttrinne zugefügt, 1200 g an der Ausgießtülle eingeblasen und 800 g auf die isolierende, nasse Sprühschicht als weitere Schicht aufgebracht Die Werte

der Tafel III lassen erkennen, daß der Betrag des zurückgehaltenen Perlits durch den Gebrauch einer heißeren Gießform und die Verringerung der Kühlung wesentlich verringert wird. Wie zu erwarten war, neigt

die dünnere Gießform mit ihrer schnelleren Kühlung 5 kann.

zu zurückgehaltenen Karbiden und Perlit, aber diese Versuche zeigen, daß durch eine zweckmäßige Regelung der Gießbedingungen_;ein ferritisches Rohr selbst mit einer Wandstärke von nur 8,9 mm erhalten werden

Tafel I

	Fig.;	5 F i g. 6	0,24	11,7	Fig. 7	Fig. 8	•	ja	Fig. 9	F i g. 10
Zusammensetzung des Rohres:			0,03	0,89			ja
C (gesamt)	3,34	3,36	0,046 0,058	80	3,32	3,32	ja	3,32	3,30
Si	2,91	3,01	11,4		2,92	3,07		3,05	2,81
S	0,009 0,013	0,38	nein	0,009	0,008	5700	0,007	0,015
Mn	0,23	50	nein	0,23	0,23	4000	0,20	0,21
P	0,03		nein	0,03	0,04	15,5	0,04	0,04
Mg	nein		0,06	0,061		0,049	0,035
Wandstärke des Rohres in mm	nein	Versuche	12,4	11,4	1,52	12,7	12,4
Dicke des Überzugs in mm	nein	Versuche	1,40	0,38	0,94	0,89	1,40
Erstarrungszeit in Sekunden		Versuche	120	45		70	120
Impfung:	keine			5
Schüttrinne	keine	Versuche	nein	0	ja	ja
Tülle .	keine	Versuche	nein	ja	ja
Überzug			nein	ja	ja
Physikalische Eigenschaften:	keine	50
Bruchfestigkeit in kg/cm²	keine	40		6350	6350
Streckgrenze in kg/cm²			4300	4200
Dehnung in %	70		13	12
Kerbschlagzähigkeit in mkg	10
bei 21⁰C		1,14	0,86
bei -4O⁰C		0,69	0,42
MikroStruktur in %
Perlit	65	15	25
Karbid	15	0	0

Tafel II

	F i g. 11	F i g. 12	F i g. 13	F i g. 14	F i g. 15
Zusammensetzung des Rohres:
C (gesamt)	3,70	3,43	3,13	3,32	3,30
Si	3,08	2,83	3,21	3,14	3,17
S	0,003	0,005	0,002	0,004	0,003
Mn	0,33	0,30	0,32	0,24	0,25
p-	0,19	0,02	0,02	0,09	0,02
Mg	0,031	0,068	0,049	0,049	0,036
Wandstärke des Rohres in mm	20,8	18,3	16,5	18,3	18,3
Dicke des Überzugs in mm	0,76	2,29	1,27	0,76	0,58
Erstarrungszeit in Sekunden	150	300	210	120	100

Tabelle II (Fortsetzung)

	2	Rohrwand	Fig. 11	F i g. 12	Si	F i g. 13	Fig. 14	F i g. 15
Impfung:		stärke
Gießpfanne, % Si	Kerbschlagzähigkeit in mkg		0,40	0,75	2,91	1,0	1,0	1,0
Schüttrinne, kg CaSi	bei 21° C	in mm	nein	nein	3,01	0,9*)	0,68	0,68
Tülle, kg CaSi	bei -40°C	9,1	nein	nein	3,06	0,9*)	nein	0,90
Überzug, kg CaSi	MikroStruktur in %	8,9	0,11	0,45	2,79	1,36	0,90	0,90
	Perlit	9,1			2,82
	Karbide	10,9	5000	5900	2,82	6350	6000	5400
	*) Im Horntrichter.	11,2	4450	3950	4350	4200	3950
	Tafel III	10,6	1	10	10	10	17,5
	Rohr Nasser
	Nr. Spritz	keine Versuche	0,52	0,45	0,55	2,0
Physikalische Eigenschaften:	überzug	keine Versuche	0,28	0,28	0,35	0,9
Bruchfestigkeit in kg/cm²	in mm
Streckgrenze in kg/cm	1 0,3	37	45	20	13	3
Dehnung in %	2 0,3	3	0	0	0	0
3 0,3
4 0,3
5 0,3	Zusammensetzung des Rohres	Wasserspritzung	Perlit	Temperatur
6 0,3		auf die Gießform		der Gießform
	C (gesamt)			beim Gießen
			in%	⁰C
	3,28	60 see	60	110
	3,28	20 see	25	232
	3,22	keine	7	344
	3,50	75 see	25	110
	3,50	30 see	7	232
3,52	keine	10	288

In einer weiteren Serie wurden Rohre in einer Gießmaschine vom Typ 405 mm χ 5,5 m gegossen. Die stählerne Gußform hatte eine Wandstärke von 36 mm und war auf einem Wagen gelagert, der auf geneigten Schienen verfahrbar war, wie dies beim De-Lavaud-Verfahren der Fall ist. Statt des Untertauchens der Gießform in einem Wasserbad, wie dies bei dem genannten Verfahren der Fall ist, war die Gießform von einem belüfteten Gehäuse mit einer abstellbaren Vorrichtung zum Verspritzen von Wasser umgeben. Auf die Innenfläche der Gießform wurden in einem einzigen Arbeitsgang naß ein Überzug aus Diatomeen-Silizium und einem Bentonit-Binder aufgebracht. Der Überzug hatte eine fein aufgerauhte Oberfläche und

war ungefähr 0,63 mm dick. Bei einer Gießtemperatur von 1290⁰C und einer Rohrwandstärke von 12,7 mm betrug die Erstarrungszeit ungefähr 45 bis 50 Sekunden. Während des Anbringens des Überzugs betrug die Temperatur der Gießform 232 bis 344° C und während des Gießens etwa 165 bis 220° C, und jedesmal wurde das Äußere der Gießform 2 Minuten lang durch Bespritzen gekühlt. Das Metall wurde in einem kalt geblasenen, sauren Kupolofen geschmolzen, mit kalzinierter Soda entschwefelt und mit Magnesium behandelt. Zusätzlich zu einer Schüttrinnenimpfung fand die in Tafel TV angegebene Gießpfannen-, Tüllen- und Überzugsimpfung statt.

Tafel IV

Zusammensetzung des Rohres
C Si

Impfung g/Rohr Schüttrinne Tülle

Perlit

Gießform

Kerbschlagzähigkeit

in mkg bei 21° C

7	3,30	3,54	235	331	189	5	0,76
8	3,24	2,34	395	480 ·	340	75	0,35
9	3,22	2,85	395	470	640	10	1,17
10	3,26	3,33	395	470	640	' 5	1,17
11	3,28	2,79	600	660	1200	5	1,45

Diese Versuche zeigen, daß dann, wenn der Siliziumgehalt in den ungefähren Grenzen von 2,8 bis 3,3% gehalten wird, mit dem Verfahren nach der Erfindung im wesentlichen ferritische Rohre hergestellt werden können, die die in den Vorschriften geforderten Eigenschaften aufweisen. Obwohl das Rohr Nr. 7 nach dem Gießen im wesentlichen ferritisch war, entsprach es nicht der in den Vorschriften geforderten Kerbschlagzähigkeit. Dies ist nicht unerwartet, da bekannt ist, daß Silizium die Kerbschlagzähigkeit von kugelartigem Eisen ungünstig beeinflußt.

Am anderen Ende der Siliziumreihe war das Rohr Nr. 8 frei von Abschreckung und enthielt 75 % Perlit. Da der Siliziumgehalt niedrig war, reichte das graphitbildende Potential des Metalls für einen hohen Grad von Ferritbildung nicht aus. Es ist jedoch erstaunlich, daß das Rohr frei von unterkühlten Stellen war und einen bedeutenden Ferritgehalt aufwies.

Bei Ausglühversuchen, die mit diesen 407-mm-Rohren durchgeführt wurden, wurde gefunden, daß nach einer einfachen, ferritisierenden Wärmebehandlung dieser Rohre, einschließlich der nur 2,34% Silizium aufweisenden Rohre, die Rohre 0 bis 10% Perlit enthielten und der Vorschrift entsprachen. Die

Tafel V

Wärmebehandlung bestand in einem Erhitzen der Rohre bis 740⁰C, Halten auf dieser Temperatur während 60 Minuten und anschließender Luftkühlung des Rohres. Nach einer solchen Wärmebehandlung hatte das Rohr Nr. 7 eine Kerbschlagzähigkeit von 1,66 mkg bei 21°C, und das Rohr Nr. 8 hatte eine solche von 1,24 mkg bei 21°C. Des weiteren verbesserte die Ferritisierungs-Wärmebehandlung den Stoßfestigkeitswert der Rohre Nr. 9, 10 und 11.

ίο In weiteren Serien wurden Rohre in einer 760-mm- X 1,75-m-Gießform aus Eisen mit einer Wandstärke von 108 mm gegossen. Die Gießformen waren luftgekühlt, und das Metall wurde aus einem Indikationsofen mittels einer zurückziehbaren Gießrinne ausgegossen.

Die ersten drei in der Tafel V aufgezählten Rohre Nr. 12 bis 14 wurden gegossen, und es wurden dabei hochferritisierte Rohre erhalten. Wie zu erwarten war, stieg bei einem Siliziumgehalt von 2,49 der Perlitgehalt. Jedoch wurde gefunden, daß beim Aufbringen

eines 38 mm dicken, isolierenden Überzugs von Diatomeen-Siliziumpulver auf der Innenseite des Rohres unmittelbar nach dem Gießen des Metalls der Perlitgehalt in einem Rohr mit angenähert 2,5% Silizium von 25% auf 8% sank.

Rohr	Dicke des	Rohrwand	Zusammensetzung	Si	Perlit	Impfgewicht	Tülle	Überzug
Nr.	nassen Spritz	dicke		2,92		in kg CaSi
	überzugs			2,49		Schüttrinne
	in mm	in mm	C	3,07	>n%
12	0,64	12,2	3,31	2,61	10	0,35	0,68	0,57
13	0,63	11,7	3,33	3,04	25	0,35	0,68	0,57
14	0,685	11,7	3,36	2,87	5	0,35	0,68	0,57
15	0,76	12,7	3,55	25	0,68	1,37	0,68
16	0,79	9,3	3,30	50	0,68	1,37	0,68
17	0,735	12,0	3,34	12	0,68	1,37	0,68

Die Rohre Nr. 15 bis 17 wurden in einer 915-mm- X 1,73-m-Gießform aus Eisen mit einer Wandstärke von 142 mm gegossen. Das in einem Induktionsofen geschmolzene Metall wurde unter Benutzung einer zurückziehbaren Gießrinne gegossen, und das Material für den nassen Spritzüberzug bestand aus Diatomeen-Silizium.

Unter Benutzung des oben für das 406-mm-Rohr beschriebenen Maschinentyps und Verfahrens wurden 610-mm-X 5,4-m-Rohre in einer Gießform mit einer Wandstärke von 46 mm gegossen. Zusätzlich zur Gießpfannenimpfung wurde CaSi an der Schüttrinne, der Tülle und der Gießform mit den Beträgen von 800, 1200 bzw. 800 g zugeführt. Die typischen Rohre sind in der Tafel VI aufgeführt.

Tafel VI

Rohr	Dicke des	Rohrwand	Zusammensetzung	Si	Dauer des	Perlit	Kerbschlagzähigkeit	bei
Nr.	nassen Spritz	dicke		3,74	Wasser-			-40⁰C
	überzugs			3,34	spritzens		in mkg	0,48
				3,13			bei 21° C	0,41
	in mm	in mm	C	3,41	in see	in %		0,55
18	0,48	11,7	3,22	3,42	150	5	0,83	0,48
19	0,50	11,4	3,34	3,60	140	25	0,76	0,55
20	0,53	11,2	3,36	3,57	0	20	0,76	0,63
21	0,56	12,2	3,33	3,56	170	15	0,83	0,48
22	0,56	11,7	3,26	3,62	150	5	0,97	0,48
23	0,53	10,9	3,18	150	3	1,11	0,55
24	0,58	10,7	3,11	150	10	0,76
25	0,50	10,9	3,16	0	10	0,83
26	0,50	10,4	3,15	150	10	0,97

Des weiteren wurden Rohre mit dickerer Wand in 1210-mm-Gießformen unter Verwendung von Induktionsofenmetall, einer zurückziehbaren Gießrinne und eines nassen Spritzüberzuges aus Diatomeen-Silizium gegossen. Die in der Tafel VII aufgeführten

Rohre Nr. 27 bis 31 wurden in einer eisernen Gießform mit einer Länge von 5,8 m und einer Wandstärke von 107 mm und die Rohre Nr. 32 und 33 wurden in einer Gießform aus Stahl mit einer Länge von 1,9 m und einer Wandstärke von 92 mm gegossen.

Tafel	VII	Rohrwand dicke in mm	Zusammensetzung C Si	3,25	Impfung in Schüttrinne	kg Tülle	Gießform	Perlit in%	Kerbschlag zähigkeit in mkg bei 21⁰C
Rohr Nr.	Dicke des nassen Spritz überzugs in mm	17,8	3,20	3,26	1,82	4,54	4,54	2	1,73
27	0,68	17,8	3,24	3,09	1,82	4,54	4,54	4	1,76
28	0,63	18,5	3,42	3,12	1,82	4,54	4,54	6	1,11
29	0,53	15,2	3,34	3,09	1,82	4,54	4,54	6	1,40
30	0,68	15,5	3,34	3,25	1,82	4,54	4,54	3	1,66
31	0,53	25,4	3,28	2,70	1,82	4,54	4,54	2	1,52
32	0,71	25,4	3,27		1,82	4,54	4,54	10	0,83
33	0,73

Das Studium der in den Tafeln III bis VII auf geführten Zahlen läßt erkennen, daß dann, wenn Rohre mit einer Zusammensetzung innerhalb der bevorzugten Grenzen und einer Wandstärke von angenähert 12,7 mm oder mehr entsprechend der vorliegenden Erfindung gegossen werden, diese Rohre frei von Abschrckungsteilen und im wesentlichen ferritisch sind und der Vorschrift für Eisenrohre ohne Ausglühen entsprechen. Wenn andererseits der Siliziumgehalt außerhalb der bevorzugten Menge liegt und/oder die Wandstärke des Rohres unter 12,7 mm fällt, sind die Ergebnisse nicht so gleichmäßig. Der im Gießzustand vorhandene Perlitgehalt variiert über eine breitere Prozentzahl, und die physikalischen Eigenschaften sind zwar eindrucksvoll, entsprechen aber nicht der Vorschrift. Auch wenn der Siliziumgehalt höher als der bevorzugte Wert ist, sind erwartungsgemäß die Werte für die Kerbschlagzähigkeit vermindert, und wenn dies in einem Rohr mit mehr als 10% Perlit vorkommt, entsprechen diese verminderten Werte im allgemeinen nicht der Vorschrift. Ausglühversuche haben jedoch gezeigt, daß diese Rohre nach einer einfachen Ferritisierungserhitzung physikalische Eigenschaften aufweisen, die innerhalb der Werte der Vorschrift für duktile Rohre liegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 fütterungen aus Sand oder eines feuerbeständigen, Patentansprüche: durch nasses Besprühen aufgebrachten Überzuges mit einer Dicke von 2,5 mm, eine perlitische Struktur mit

1. Schleudergießverfahren zur Herstellung dukti- geringen Mengen an Karbid oder Ferrit erhalten 1er röhrenförmiger Gußstücke, bei dem magnesium- 5 werden kann. Mit anderen Worten, das Rohr wird behandeltes Gußeisen in zylindrische, rotierende bei schneller Abkühlung im wesentlichen karbidisch, Formen gegossen wird, die mit einem feuerfesten wenn jedoch die Gießform mit einem dickeren. ÜberÜberzug versehen sind, auf dem sich eine Schicht zug versehen ist, wird die karbidische harte Struktur aus pulverförmigem Impfmittel befindet, da- durch eine perlitische Struktur ersetzt. Auf jeden Fall durch gekennzeichnet, daß die Form io muß das Rohr ausgeglüht werden, um ein ferritisches mit einem feuerfesten Überzug von 0,25 bis Gefüge mit folgenden Eigenschaften zu erhalten:
1,52 mm Dicke versehen ist, daß eine weitere Bruchfestigkeit 42?5 kg/cm²

Zuführung von Impfmittel während des Vergießens Streckgrenze 3170 kg/cm²

erfolgt und daß sich im fertigen Gußstück eine Dehnung 10 °/

Metallzusammensetzung von 3,0 bis 3 6 % Kohlen- 15 Kerbschlagzähigkeit' bei 21° C' \'. 0,968 mkg

stoff, 2,30 bis 3,75% Silizium und 0,02 bis 0,07% Kerbschlaizähigkeit bei -40⁰C 0 415 mkg
Magnesium ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Bei diesem Ausglühvorgang werden die Rohre zuerst zeichnet, daß das Metall mittels eines Horn- auf die Austenitisierungstemperatur (94O⁰C) erhitzt trichters in die Form gegossen und dem geschmol- 20 und dann bei einer niedrigeren Temperatur (750⁰C) zenen Metall, während es in den Horntrichter ein- ferritisiert. Es ist auch möglich, ein perlitisches Rohr gegossen und aus dem Horntrichter in die Form durch die Anwendung nur eines zweiten ferritischen ausgegossen wird, ein Impfmittel zugeführt wird. Ausglühens zu ferritisieren, wobei die Kerbschlagwerte

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- durch die Größe der Ferritkristalle und möglicherweise zeichnet, daß das Metall mittels einer langen 25 durch die mit der langsamen Abkühlung verbundene zurückziehbaren Gießrinne gegossen und dem Gefügeänderung verschlechtert werden,
geschmolzenen Metall in der Schüttrinne ein Impf- In duktilen Gußrohren sind Zahl und Größe der mittel zugeführt wird und daß in den von der vorhandenen Graphitkügelchen eine Funktion der Rinnentülle auf die Oberfläche der Form fließenden AbkühlungSEeit und der Graphitbildung dss Metalls. Metallstrom ein Impfmittel geblasen wird. 3° Je schneller die Abkühlung erfolgt, um so kleiner

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- werden die Kügelchen, bis die Abkühlung so schnell zeichnet, daß die Gießform während eines Teiles er^folgt, daß die Graphitbildung im wesentlichen ganz des Gießvorganges durch Aufspritzen von Wasser unterbleibt und große Mengen von Zementit entstehen, gekühlt wird. Umgekehrt, wenn die Abkühlung langsamer erfolgt,

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 35 ist eine geringe Neigung zur Bildung eines primären zeichnet, daß auf jeden Quadratmeter der Ober- Zementits vorhanden, und die Graphitkügelchen werfläche der Gießform 54 bis 162 g des Impfmittels den größer, und es wird Perlit gebildet. Knapp unter aufgebracht werden, daß 0,05 bis 0,20% des Impf- der Erstarrungstemperatur entstandener Austenit kann mittels dem Metall in der Schüttrinne und 0,075 sich in Perlit plus Graphit oder in Ferrit plus Graphit bis 0,250% des Impfmittels dem Metall an der 40 umwandeln. Diese Diffusionsreaktionei und Umwand-Rinnentülle zugefügt werden. lungen in Ferrit plus Graphit können jedoch während

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der Abkühlung von Eisengußstücken im normalen zeichnet, daß das röhrenförmige Gußstück durch Gießverfahren nicht in einem nennenswerten Ausmaß Ausglühen ferritisiert wird, nachdem es aus der auftreten. Um die Gußstücke in Ferrit umzuwandeln, Gießform entfernt worden ist. 45 müssen sie vielmehr einem ausgedehnten Ausglüh-

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- verfahren unterworfen werden. Andererseits kann die zeichnet, daß sich im fertigen Gußstück eine Umwandlung zu Perlit plus Graphit leicht durch eine Metallzusammensetzung von 3,1 bis 3,4% Kohlen- langsame Abkühlung und übliche Impfverfahren bestoff, 2,8 bis 3.3% Silizium und 0,03 bis 0,06% wirkt werden.

Magnesium ergibt und das Gefüge des gegossenen 50 Die Anwendung der Impfung, um in duktilem Guß-Rohres im wesentlichen ferritisch ist. eisen eine Graphitbildung hervorzurufen, ist bekannt,

und das Impfen vor dem Gießen ist allgemein üblich. Aus der FR-PS 12 69 898 ist zwar ein zweifacher, aus