DE1583705B1 - Verfahren zum verhindern von kernfehlern in metallischen gussbloecken - Google Patents
Verfahren zum verhindern von kernfehlern in metallischen gussbloeckenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/20—Measures not previously mentioned for influencing the grain structure or texture; Selection of compositions therefor
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kohlenstoff, Titan, Vanadin, Chrom, Mangan, Eisen,
Verhindern von Kernfehlern in metallischen Guß- Kobalt, Nickel, Niob, Molybdän, Zer, Tantal und
blocken, insbesondere Stahlblöcken, bei dem das Wolfram sowie wegen ihres hohen Dampfdruckes
flüssige Metall in der Kokille vom Eingießen bis zum Lithium, Magnesium und Kalzium bekannt.
Erstarren mit einem ein Feststoffpulver enthaltenden 5 Bekannt ist es aus »NEUE HÜTTE«, 1961, S. 17 bis
Trägergas begast wird. 22, und »HUTNIK«, 1961, S. 369 bis 371, auch, eine
Metallische Gußblöcke, insbesondere Stahlblöcke in einer Kokille befindliche Schmelze ohne Begasung
neigen zu sogenannten Kernfehlern, d. h. zu sich bei mit einem Flußmittelzusatz zu behandeln, um beiim
übrigen ausgezeichneter Blockbeschaffenheit im spielsweise die Qualität eines Tiefziehstahl zu verKern
konzentrierenden Fehlern, die vor allem durch io bessern. Auf diese Weise ließen sich höhere Tiefziehoxydische
bzw. nichtmetallische Einschlüsse in Poren werte und ein geringfügig erhöhtes Ausbringen
und Lunkerhohlräumen bedingt sind. Poren und erreichen.
Lunkerhohlräume sind an sich nicht schädlich, Schließlich sind eine Reihe von Verfahren bekannt,
da sie bei sauberer Oberfläche während des Walzens bei denen ein Inertgas in unter dem Einfluß eines
oder Schmiedens wieder verschweißen. Beim Block- 15 Vakuums stehende Metallschmelzen eingeleitet wird,
erstarren kommt es jedoch stets zu einer Seigerung, In diesen Fällen fungiert das Inertgas jedoch lediglich
die zum Abscheiden der nichtmetallischen Eisen- als Transportmedium, d. h. als Liftgas wie beispielsbegleiter
und insbesondere der oxydischen Desoxy- weise bei der bekannten Vakuum-Umlauf-Entgasung,
dationsprodukte führt. Da zudem der Erstarrungs- Zahlreiche Versuche an im Vakuum vergossenen und
verlauf in der Kernzone ungleichmäßig ist und dem- 20 mit Gas behandelten Blöcken haben nun gezeigt, daß
zufolge Flüssigkeitsinseln entstehen, die mit der offenbar zwischen der Viskosität des Blockschaums,
Restschmelze nicht mehr in Verbindung stehen und dem Flüssigkeitsgrad der Schmelze und der Feinan
Seigerungsprodukten, insbesondere Desoxy- körnigkeit des Gußgefüges einerseits und der Blockdationsprodukten
angereichert sind, bilden sich qualität andererseits ein Zusammenhang besteht. Des
Poren und Schrumpfungshohlräume, in denen die 25 weiteren wurde durch Versuche festgestellt, daß auch
unerwünschten Eisenbegleiter und Desoxydations- Stähle mit verhältnismäßig hohem Sauerstoffgehalt
produkte in fester Phase ausgeschieden sind. fehlerfreie Blöcke ergeben, sofern der Sauerstoff sich
Um die insbesondere bei schweren Blöcken und im Block in homogener Verteilung befindet. Auf
hochlegierten Stählen häufig auftretenden Kernfehler diesen Versuchsergebnissen fußend, wird nun zur
zu beseitigen, wurde mit der deutschen Auslege- 30 weiteren Verbesserung der Blockqualität erfindungsschrift
1 219 183 ein Verfahren vorgeschlagen, nach gemäß vorgeschlagen, die Begasung im Vakuum mit
dem die Schmelze in der Kokille vom Eingießen bis einer Trägergasmenge von 5 bis 15 Nl/t Stahl durchzum
Erstarren mit neutralen oder reduzierenden, in zuführen und dem Trägergas ein Flußmittelpulver
der Schmelze unlöslichen Gasen behandelt wird. Als beizugeben.
Spülgas kommen Argon, Stickstoff und Kohlenoxyd 35 Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Verin
Frage, die von unten her in gleichmäßiger Ver- fahrens liegt darin, daß die Vakuumbegasung in der
teilung über den Blockquerschnitt unter Vermeidung Kokille stattfindet, woraus sich besondere Schwierigeiner
Durchwirbelung der Schmelze eingeführt keiten ergeben, die der praktischen Anwendung der
werden. Vakuumbegasung bislang entgegenstanden. Diese
Um die Spülgasdosierung dem Erstarrungsvorgang 40 Schwierigkeiten liegen darin, daß es infolge des
anzupassen und die Bildung von Sekundär- und Unterdrucks bei der Begasung im Vakuum zu einer
Schwindungslunker im Blockkern zu verhindern und so starken Volumenvergrößerung des Gases kommt,
gleichzeitig die nichtmetallischen Einschlüsse zu ent- daß die Schmelze heftig durchwirbelt wird. Eine
fernen, wurde mit der deutschen Auslegeschrift solche Durchwirbelung der Schmelze führt dazu, daß
1235 519 vorgeschlagen, die Blasdauer auf 50 bis 45 die auf dem Badspiegel in der Kokille schwimmende
100% der Gießzeit einzustellen und der Schmelze Schlacke, der sogenannte Blockschaum in die noch
mit abnehmender Gasstromstärke 10 bis 50 Normal- flüssige Schmelze eingesaugt und dort infolge der
liter Gas je Tonne zuzuführen, wobei die Maximal- allmählichen Viskositätserhöhung festgehalten wird.
Stromstärke das Zweifache der mittleren Stromstärke Die Einsaugwirkung eines normalen, unter Atmonicht
übersteigt und die Endstromstärke weniger als 50 sphärendurck vergossenen unberuhigten Stahls ist
10 °/o der mittleren Stromstärke beträgt. bereits so groß, daß die aus dem eingesaugten Block-
Eine weitere Verbesserung der Blockstruktur, schaum resultierenden oxydischen Einschlüsse zu
insbesondere eine Verstärkung der kühlenden und einer erheblichen Qualitätsminderung führen, die sich
keimbildenden Wirkung des Spülgases, konnte ohne insbesondere bei der anschließenden Verformung
wesentliche Erhöhung der Spülgasmenge mit einem 55 nachteilig bemerkbar machen.
aus der deutschen Auslegeschrift 1226 748 und Um die Durchwirbelung der Schmelze zu ver-
»GIESSEREI«, 1961, S. 639 bis 644, bekannten meiden, darf die Trägergasmenge nur 5 bis 15 Nl/t
Verfahren erreicht werden, nachdem dem Spülgas Stahl betragen. Eine so starke Verringerung der Spül-Feststoffpulver
beigegeben wurde. Das Spülgas gasmenge führt aber zwangläufig zu einer entsprefungiert
dabei als Trägergas für die Feststoffe, die 60 chenden Verringerung der Kühlwirkung und Keimgegenüber
dem Trägergas eine wesentlich höhere bildung durch das Gas. Bei dem erfindungsgemäßen
spezifische Wärme besitzen und daher stark kühlend Verfahren tritt nun der Flußmittelzusatz an die Stelle
auf die Schmelze wirken. Darüber hinaus wirken die eines Teils des Gases, so daß sich trotz der geringen
eingetragenen Feststoffteilchen als Primärkeime, die Gasmenge infolge der in Gestalt eines Flußmittels
das Abscheiden der nichtmetallischen und oxydischen 65 eingeführten Fremdkeime die gewünschte Struktur-Eisenbegleiter
aus der stark übersättigten Schmelze verbesserung des Blocks ergibt. Als Flußmittel
wesentlich erleichtern. Als hierfür geeignete Feststoff- kommen für das erfindungsgemäße Verfahren
pulver sind beispielsweise Silizium, Aluminium, praktisch alle in der Hüttentechnik gebräuchlichen
Flußmittel in Frage, sofern sie nicht selbst zu einer Verunreinigung der Schmelze führen. Insbesondere
sind jedoch die neutralen Flußmittel wie Flußspat und Borax oder auch basische Flußmittel wie Kalk,
Soda, Eisenoxyd oder andere, leicht reduzierbare Metalloxyde geeignet. Im einzelnen muß die Wahl
des richtigen Flußmittels in Anbetracht der zu behandelnden Schmelze erfolgen. Anstatt jedoch festes
Metalloxyd unter Verwendung eines Trägergases einzublasen, kann das Gas auch teilweise aus Sauerstoff
bestehen, so daß es erst in der Schmelze durch örtliche Oxydation des Eisens zur Flußmittelbildung
kommt. Diese Verfahrensvariante besitzt zudem den Vorteil, daß die starke Sauerstoffkonzentration zu
einer örtlichen Sauerstoffübersättigung und damit zur schnellen Bildung von Keimen führt, die das anschließende
Ausscheiden der in übersättigter Lösung befindlichen Oxyde wesentlich erleichtern. Hinzu
kommt, daß durch die Flußmittelzugabe die Grenzflächenspannung Metall/Oxyd vermindert, dadurch
ebenfalls die Ausscheidung der gelösten Oxyde erleichtert wird.
Versuche haben ergeben, daß sich mit einem Flußmittelzusatz von 20 bis 200 g/t bei einer Trägergasmenge
von 5 bis 15Nt/t beim Gießen unter Vakuum gute Ergebnisse erzielen lassen. Im Einzelfall
muß die Wahl des Flußmittels, dessen Menge und die Gasmenge innerhalb der angegebenen Grenzen
unter Berücksichtigung der Gießtemperatur, der Gießzeit und der Zusammensetzung des Stahls oder
Metalls gewählt werden. Selbstverständlich können dem Trägergas außer einem Flußmittel oder Sauerstoff
auch in bekannter Weise zusätzlich noch Metallpulver beigegeben werden.
Claims (4)
1. Verfahren zum Verhindern von Kernfehlern in metallischen Gußblöcken, insbesondere Stahlblöcken,
bei dem das flüssige Metall in der Kokille vom Eingießen bis zum Erstarren mit einem ein Feststoffpulver enthaltenden Trägergas
begast wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasung im Vakuum mit einer Trägergasmenge
von 5 bis 15 Nl/t Stahl erfolgt und dem Trägergas ein Flußmittelpulver beigegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Flußmittelzusatz von 20 bis 200 g/t
Stahl.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das dem Trägergas Eisenoxyd
oder andere leicht reduzierbare Metalloxyde beigegeben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Zusatz von Sauerstoff
zum Trägergas.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST027441 | 1967-10-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1583705B1 true DE1583705B1 (de) | 1971-02-25 |
Family
ID=7461420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671583705 Withdrawn DE1583705B1 (de) | 1967-10-12 | 1967-10-12 | Verfahren zum verhindern von kernfehlern in metallischen gussbloecken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1583705B1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2800684A1 (de) * | 1978-01-09 | 1979-07-12 | British Steel Corp | Verfahren zur behandlung geschmolzenen metalls in einem behaelter |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1219183B (de) * | 1962-03-28 | 1966-06-16 | Reisholz Stahl & Roehrenwerk | Verfahren zur Verhinderung von Kernfehlern in Gussbloecken |
DE1226748B (de) * | 1963-09-03 | 1966-10-13 | Reisholz Stahl & Roehrenwerk | Verfahren zur Verhinderung von Kernfehlern in metallischen Gussbloecken |
DE1235519B (de) * | 1963-09-03 | 1967-03-02 | Reisholz Stahl & Roehrenwerk | Verfahren zur Verhinderung von Kernfehlern in metallischen Gussbloecken |
-
1967
- 1967-10-12 DE DE19671583705 patent/DE1583705B1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |