DE1758396B2

DE1758396B2 - Verwendung einer kokillenschlichte in kokillen zum gespanngiessen

Info

Publication number: DE1758396B2
Application number: DE19681758396
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 4140 Rheinhausen Volker
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Priority date: 1968-05-24
Filing date: 1968-05-24
Publication date: 1976-12-23
Also published as: DE1758396A1

Description

Aus der Patentanmeldung P 15 83 547.9-24 ist es bekannt, zum Gespanngießen von dicht unter der Blockoberfläche randblasenfreien Gußstücken aus infolge ungenügend hohen Siliziumgehaltes randblasenbildenden, beruhigten, unlegierten Stählen in Kokillen zum Gespanngießen eine Kokillenschlichte zu verwenden, die bei Temperaturen des schmelzflüssigen Stahles Kieselsäure abspaltet.

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Weiterbildung dieses Verfahrens.

Wie aus dem Hauptpatent bekannt ist, treten die Randblasen dicht unter der Blockoberfläche, etwa bis 15 mm tief, auf. Da solche Blasen Risse an warmverformtem Stahl verursachen, müssen sie vor oder nach der Warmverformung beseitigt werden. Anfällig für die Bildung von Randblasen sind nicht alle beruhigten Stähle; es sind auch nicht alle Stähle in gleichem Umfange anfällig. So wurde z. B. diese schadhafte Erscheinung an hochlegierten Stählen, insbesondere rostfreien, ferritischen und austenitischen Stählen nicht beobachtet.

Bei den ferritisch/perlitischen Stählen mit vergleichsweise geringerem Legierungsgehalt ist eine gewisse Abhängigkeit vom Si-Gehalt gegeben, da die Randblasen um so wenige"r auftreten, je höher die Si-Gehalte sind. Die Mindestmenge an Silizium im Stahl, bei der bereits eine Verringerung der Randblasenerscheinung feststellbar ist, dürfte bei 0,6 bis 0,7% liegen. Nach dem Hauptpatent wird durch Verwendung einer Kokillenschlichte aus feinstteiliger, amorpher Kieselsäure oder aus einem anorganischen, Kieselsäure bei Temperaturen des schmelzflüssigen Stahles abspaltenden Mittel der Bildung von Randblasen entgegengewirkt.

Nach den Erkenntnissen des Hauptpatentes ist diese Wirkung darauf zurückzuführen, daß die verwendete Kokillenschlichte mit de FeO auf der entstehenden Blockoberfläche eine dünne Haut bildet, die weitgehend aus Eisensilikat besteht Damit sich eine solche Haut von Eisensilikat an der Blockoberfläche bilden kann, wird im Hauptpatent die Kokillenschlichte aus feinteiliger, amorpher Kieselsäure oder aus einem anorganischen, kieselsäureabspaltenden Mittel verwendet Derartige Mittel bilden mit den Oxyden des einfließenden Stahles in situ die gewünschte Silikatschicht

Der vorliegenden Weiterbildung liegt die Aufgabe zugrunde, für den im Gattungsbegriff genannten Zweck weitere geeignete Kokillenschlichten zu finden.

Für Kokillen für den Oberguß ist es bekannt, die Kokillen mit einer Silikon-Kieselsäure-Mischung anzustreichen, um den Problemen zu begegnen, die beim fallenden Gießen durch hochgeschleuderte Metalltröpf chen verursacht werden (FR-PS 12 74 165, US-PS 32 20 070 und US-PS 30 47 917).

Es ist auch schon vor Jahrzehnten der Vorschlag gemacht worden, der Randblasenbildung entgegenzuwirken, indem auf die Kokillenwände Aluminiumbronze oder Aluminiumpuder mit Teer oder einer anderen

kleberigen Flüssigkeit aufgetragen wird (DTPS 3 77 737). Derartige Al-haltige Mittel sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Gegenstand der vorliegenden Weiterbildung des Hauptpatentes ist die Lehre, als Kieselsäureschicht

bildendes Mittel organische Si-Verbindungen zu ver wenden, deren Rückstände nach dem Glühen bei Temperaturen nahe der Gießtemperatur des Stahles (> 1200° C) bei einem Reduktionsversuch unter Vakuum eine hohe Geschwindigkeit der Sauerstoffabgabe zeigen und die praktisch keinen Rückstand beim Verkoken ergeben, wobei das Mittel in einer Konsistenz mit einer Viskosität von 10-2OcP aufgetragen wird und sich vor dem Gießen trocknen läßt. Eine hohe Geschwindigkeit der Sauerstoffaufgabe zeigen insbesondere solche Mittel, welche bei ihrer Erhitzung im Kohletiegel einer Heißextraktionsanalysenapparatur für die Bestimmung von Gasen im Stahl auf 1500⁰C einerseits und auf 1700⁰C andererseits ein Verhältnis der Gasmenge von 1,0 oder wenig unter 1,0 ergeben. Bei dieser Meßmethode wird die organische Si-Verbindung einfach auf zwei verschieden hohe Temperaturen erhitzt und dann die Gasmengen zueinander ins Verhältnis gesetzt. Als genügend lange Erhitzungszeit ist z. B. eine halbe Stunde zu nennen.

Besonders geeignet sind für die erfindungsgemäße Verwendung Kieselsäureester oder Organooxisilan.

Wesentlich ist, daß die ausgewählte organische Si-Verbindung keinen Rückstand durch Verkoken bildet. Ein solcher Rückstand erzeugt offenbar wiederum Rauhigkeit an der Kokillenwandung und gibt Anlaß zur Blasenkeim- und Randblasenbildung. Schließlich müssen die aufzustreichenden Mittel die Eigenschaft haben, auf der Kokilleninnenfläche nicht zu verlaufen sondern zu trocknen. Mittel, die längere Zeit feucht und klebrig bleiben, sind ungeeignet, da Schmutzteilchen u. dgl. haften bleiben könnten, die wiederum Blasenbildung verursachen könnten.

Eine einfache Möglichkeit, die Eignung der auszuwählenden organischen Si-Verbindung festzustellen, besteht darin, daß man eine schmelzflüssige Probe aus unlegiertem Stahl in eine mit dem entsprechenden Mittel angestrichene Kokille gießt. Die Eignung als Mittel zur Unterdrückung der Randblasenbildung zeigt

sich ^arin, daß die erstarrte Oberfläche des Probeblöckchens nach dem Erkalten metallisch blank ist Dagegen verzundern Proben bei Anwendung ungeeigneter Mittel in gleicher Weise, die in nicht behandelte Kokillen gegossen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Kokillenschlichte aus bei Temperaturen des schuelzflüssigen Stahles Kieselsäure abspaltenden Mitteln in Kokillen zum Gespanngießen von dicht unter der Blockoberfläche randblasenfreien Gußstücken aus infolge ungenügend hohen Siliziumgehaltes ranciblsscnbildenden, beruhigten, unlegierten Stählen nach Patentanmel dung P15 83 547.9-24, dadurch gekenn zeichnet, daß als kieselsäureschichtbildendes Mittel organische Siliziumverbindungen verwendet werden, deren Rückstände nach dem Glühen bei Temperaturen nahe der Gießtemperatur des Stahles (>1200°C) bei einem Reduktionsversuch unter Vakuum eine hohe Geschwindigkeit der Sauerstoffabgabe zeigen, insbesondere solche, welche bei ihrer Erhitzung im Kohletiegel einer Heißextraktionsanalysenapparatur für die Bestimmung von Gasen im Stahl auf 1500^cC einerseits und 1700⁰C andererseits ein Verhältnis der Gasmengen von 1,0 oder wenig unter 1,0 ergeben und praktisch keinen Rückstand beim Verkoken ergeben, wobei das Mittel in einer Konsistenz mit einer Viskosität von 10 bis 2OcP aufgetragen wird und sich vor dem Gießen trocknen läßt.

2. Verwendung von Organooxysilan oder Kieselsäureester für den Zweck nach Anspruch 1.