DE1798004A1

DE1798004A1 - Verfahren,Probe und Form zur Untersuchung von uebereutektischem Gusseisen

Info

Publication number: DE1798004A1
Application number: DE19681798004
Authority: DE
Inventors: Muff Tom Clifford; Spencer Harris; Bourke William Thomas
Original assignee: Harris Muff Inc
Current assignee: Harris Muff Inc
Priority date: 1967-08-07
Filing date: 1968-08-06
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE1798004B2; DE1798004C3; FI49320B; SE342508B; JPS5036199B1; FI49320C; GB1221129A; NL6811188A; ES356928A1; CH530002A; DK143916B; NL145047B; US3546921A; DK143916C; FR1579162A; NO123432B; BE719176A

Description

HARRIS-MOST, INCORPORATED 6*. August 1968

j)Ä-K347(Case L-542) KLS/hö

Verfahren, Probe und Form zur Untersuchung von übereutektischem Gusseisen.

Abstrakt der Erfindung

Verfahren, Probe und Form zur Erzeugung eines anfänglichen thermischen Haltepunktes in der Abkühlkurve einer geschmolzenen Probe übereutektisehen Gusseisens durch Einführung in die Probe eines stabilisierenden Zusatzes mit der Eigenschaft, dass die primäre Graphitbildung beim Abkühlen der geschmolzenen Probe zu ihrer Erstarrungstemperatur verlangsamt wird.

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Das Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Überwachung von Bestandteilen geschmolzenen Gußeisens und bezweckt die Schaffung eines Verfahrens und einer Probe zur Bestimmung des Kohlenstoff äquivalent es des Eisens, wie es im geschmolzenen Zustand vor der Verarbeitung vorlag, und/oder der mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Eisens.

Der vorbekannte Stand der Techaik

Das Gebiet der Kohlenstoffäquivalentbestimmung durah Pyrometrie beruht auf der genauen Messung des anfänglichen oder dem flüssigen Zustand zugeordneten Haltepunktes, welcher in einer Probo aus geschmolzenem Gußeisen beim Beginn der Erstarrung auftritt. Das Kohlenstoffäquivalent (OE) kann als die in einer Prοto aus Gußeisen enthaltene Gesamt-* prozentmenge des Kohlenstoffs plus ein Drittel der Gesamtprozentmenge an Silizium plus ein Drittel der Gesamtprozentmenge an Phosphor definiert werden, und zwar bezogen auf das Gesamtgewicht der Probe. Unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen ist die Baltepunkt-Plüssigtemperatur for unteriii* ^r tektisehe Gußeisen, d.h. Gußeisen mit einem Kohlenetoffäqui-

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valent von weniger als 4,35 Prozent, leicht beobachtbar. Die freigesetzte Wärme, wenn Austenit auszufallen beginnt, bewirkt einen isotherm!sehen Haltepunkt in der Abkühlkurve.

Die Temperatur, bei welcher der flüssige Haltepunkt auftritt, steht in direkter Beziehung zum Kohlenstoff äquivalent des Metalls und wird nicht merklich durch normale Mengen aus Mangan, Chrom, Nickel oder anderen üblichen verunreinigenden Elementen beeinflusst« Bei genauer Beobachtung ist die Messung des flüssigen Haltepunktes konsistent reproduzierbar und bei tatsächlicher Giesserei-Anwendung viel schneller und zuverlässiger als chemische Analyse. Vom praktischen Standpunkt sind die Anteile an Kohlenstoff und Silizium die beiden Hauptvariablen in Gusseisen, da der Phosphorgehalt im allgemeinen niedrig genug liegt, dass er für irgend ein gegebenes Kohlenstoffüguivalent verhältnismässig unwirksam ist. Der Siliziumgehalt kann auf der Basis von Abschreckuntersuchungen geschätzt werden, so dass lediglich die Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes übrig bleibt. Durch Bestimmung des Kohlenstoffäquivalentes aus einer Abkühlkurve der Gusseisenprobe kann der Kohlenstoffgehalt aus

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seiner Beziehung zum Kohlenstoffäquivalent berechnet werden. Mit dieser Kenntnis des Kohlenstoffgehaltes weiss eine Gieeserei vor dem Giessen, ob die Zusammensetzung des Gusseisens die geforderten Spezifikationen erfüllt.

Eine geeignete verbrauchbare Phasenänderungsanzeigevorrichtung zur Verwendung bei der Bestimmung des Kohlenstoffäquivalentes von geschmolzenem Gusseisen ist in der USA-Fatentschrift 3 267 732 angegeben. Die Kohlenstoffäguivaleat-Technik mittels der Abkühlkurvenuntersuchung ist auch dem Artikel "Carbon Equivalent in Sixty Seconds'* in der Zeitschrift "Modern Castings", März 1962, Seiten 37 - 39 beschrie« ben. luf Seite 38 dieses Artikels ist dargelegt, dass die Flüsrdgkeits-Kniccstelle für übereutektische Eisen, d.h. solche mit einem i'öhlenstoffäguivalent von gleich oder grosser als etwa 4,3i> %, dem eutektischen Punkt, nicht genügend kler und definiert ist, um mit dieser Untersuchung aufgezeichnet zu werden, und dass somit die Untersuchung auf untereuvektische Eisen beschränkt ist, d.h. solche mit einem Kohlenstoff Sguiv-tlent von weniger als 4,3 %.

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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die AbkülüJcurvenuntersuchung für die Kohlenstoffäquivalentbestirami;.ig von übe reut ekti scheu Gusseisen durch ein Verfahren auszudehnen, das die VercUinrung der übereut ekti sehen Eisenprobe durch eine bekannte Menge eines niedrig gekohlten Stahls und die nachfolgende Bestimmung des Kohlenstoffäguivalentes nach den Üblichen Methoden mit Abkühlkurven für untereutektisches Eisen einschliesst. iiach Bestimmung des Kohlenstoff äquivalentes des Gemisches aus dem Sta.tl und dem Gusseisen wird eine Korrektur zugefüefc, um das Kohlenstoffäguivalent der Gusseisenprobe zu bestimmen. Da ^edocii der Stahlzusatz nicht immer schmolz und sich mit der Probe vermischte, wird das Kohlenstofi^:aquival<?iTt nicht in vollem Mass reduziert, und die Korrektur ist 'ingenau. Obgleich die Anwendung von niedrig gekohltem 3tahJdraht in Form von räumlich über die gesamte Trägerprobe voiteilten Schraubenfedern die Zuverlässigkeit der vorangehen J erwähnten Verdünnungstechnik zu steigern vermochte, vermindert die erforderliche Sorgfalt für die richtige Verseilung des feinen Drahtes im Behälter zwecks Erzielung sMrerlä3siger Ergebnisse und Festsetzen des richtigen Korrskturfaktors die Anziehungskraft dieses Verfahrens.

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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Ausdehnung des Kohlenstoffäquivalentverfahrens auf übereutekti scaes Eisen bis herauf zum Gärschaumpunkt_f d.h. der Temperatur, bei welcher sich freies Graphit bildet und beim Abkühlen aus dem geschmolzenen übereutektisehen Gusseisen herausfliesst, ohne Zuhilfenahme irgendeines Verdünnungsverfahrens, welches das Kohlenstoffäquivalent der Gusseisenprobe gegenüber demjenigen der Schmelze ändert.

Zusammenfassung der Erfindung

Übereutektisches Gusseisen neigt zur Bildung von stabilem Graphit beim Abkühlen von der Schmelze zur Erstarrungstemperatur von Zementit über di« Bildung von insta·*· bilem Eisenkarbid, das sich unmittelbar in Eisen und Kohlenstoff (Graphit) zersetzt. Dies verursacht komplizierte Wärmewirkungen, die zu einem schlecht definierten Haltepunkt der Abkühlkurve führen. Es wurde jedoch ermittelt, dass dann,

wenn das Karbid stabilisiert wird,um eine vollständige Gra» phitbildung zu verzögern, einfache Erstarrung des Eisenkarbids erreicht wird, was einen Haltepunkt der Abkühlkurve bei der Karbidbildungstemperatur infolge der höheren Wärme der Bildung von Eisenkarbid gegenüber Graphit bewirkt.

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Gemäss einer Durchfuhr Jingsform der Erfindung, wird ein /erfahren der Einführung eines Karbidstabilisators in eine. Frobe geschmolzenen übereutektlschen Gusseisens in einer ?-isreichenden Menge vorgesehen, u& einen wahrnehmbaren anfänglichen Haltepunkt der Abkühlkurve der Probe bei der iC^bidbildunge temperatur zu erreichen und dadurch eine Bestimmung des Kohlenstoffäquivalentes des Gusseisens zuzulassen, wie es in dem geschmolzenen Zustand vor der Verarbeitung bestand, und/oder die Bestinuauncr bestirnter mechanischer und physikalischer Eigenschaften des Eisens vorliegt, weiche aus dem anfänglichen Temperaturhaltepunkt vorausgesagt werden können.

Irgendein Material mit der Eigenschaft der verzögerten Primärgraphitbildung während der Abkühlmg der geschmolzenen Probe des übereutektisehen Gusseisens iu seiner Erstarrungstemperatur, welches inert ist gegenüber dem Kohlenstoffäquivalent der übereutektischen Gusseisentchu^lze mit der es kombiniert wird (inert in dem Sinn, dass es nicht das Kohlenstoffäquivalent der Probe gegenüber demjenigen der Schmelze ändert), kann als Stabilisator bei der Durchführung

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der Erfindung verwendet werden. Allgemein sind durch einen hohen Grad an Karbidstabilisierungsvermögen gekennzeichnete Stabilisatoren leicht löslich in und dispergierbar über die gesamte geschmolzene Eisenprobe und ergeben eine konsistente, wahrnehmbare thermische Haltepunkt-Temperatur, wenn die Ei senkarbidumwandlung stattfindet.

Stabilisatoren mit den vorangehenden Merkmalen umfassen Wismut, Bor, Cer, Blei, Magnesium und Tellur. Derartige Stabilisatoren brauchen nicht mit der geschmolzenen übereutektisehen Gusseisenprobe in Elementarform kombiniert werden, sondern können in zusammengesetzter Form oder in Gemischen mit anderen Stoffen, welche nicht das Kohlen- W stoffäquivalent der Gusseisenprobe gegenüber demjenigen der Schmelze ändern, zugegeben werden. Beispielsweise kann Bor in Form von Eisenbor (FeB) zugegeben werden. Cer kann in Form von Mischmetall (einem Gemisch von seltenen Erdelementen mit Atomzahlen von 57 bis 71 in Metallform) zugegeben werden. Magnesium kann in Form von Kupfermagnesium (Cu-Mg) zugegeben werden, wobei das Magnesium etwa 15 % des Gewichtes ausmacht. Verschiedene Kombinationen oder Gemische der

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vorstehend angegebenen Zusätze erwiesen sich auch als erfolgreich für die Bewirkung anfänglicher thermischer Temperatur-Haltepunkte bei der Abkühlung von Proben aus übereutek· tischem Gusseisen. Beispielsweise ergaben die folgenden Gemische alle brauchbare anfängliche thermische Temperatur-Haltepunkte: ein Gemisch aus Tellur, Bor und Mischmetall; ein Gemisch aus Bor und Mischmetall· ein Gemisch aus Blei und Mischmetall und ein Gemisch aus Wismut und Bor.

Fachleute werden erkennen, dass graphitbildende Stoffe, d,h. solche, welche eine Graphitbildung während der Abkühlung der übereutektisehen Gusseisenprobe fördern, bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vermiedden werden sollten. Beispielsweise ist ein Material wie Ferrosilizium (FeSi) ungeeignet, da es nicht nur die Graphitbildung oder -ausscheidung fördert, sondern auch das Kohlenstoffäquivalent in der Gusseisenprobe gegenüber demjenigen der Schmelze ändert.

Die Menge an bei der Durchführung der Erfindung verwendetem Stabilisator kann sich innerhalb weiter

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Grenzen in Abhängigkeit von dem besonderen verwendeten Stabilisator, dem Kohlenstoffgehalt der Probe und der Menge und Art anderer Bestandteile der geschmolzenen Probe ändern. Zufriedenstellende Kurven können durch Abkühlung von Proben aus Gusseisen mit nicht mehr als 0,05 Gewichtsprozent (auf der Basis des Gewichts der Probe) Stabilisator erhalten werden. Vorzugsweise ist die Menge des mit Vorteil verwendeten Stabilisators die minimal erforderliche Menge, um die gewünschte Verzögerung der primären Graphitbildung und den damit verbundenen Haltepunkt der Abkühlkurve bei der Graphitbildungstemperatur zu erreichen. Obgleich Stabilisatormengen so hoch wie 0,4 % erfolgreich verwendet wurden, werden geringere Mengen allgemein vorgezogen.

Die erfindungsgemässe Zugabe der Stabilisatoren zu geschmolzenen Gusseisenproben kann in irgendeiner Weise erreicht werden, solange die Temperatur der geschmolzenen Probe zum Zeitpunkt der Zugabe des Stabilisators genügend hoch ist, um die Erzeugung der gewünschten Abkühlkurve zu, erreichen. Beispielsweise kann der Stabilisator in Klümpchenforra oder in zerkleinerter "Form der geschmolzenen Probe

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unmittelbar nach deren Abstich zugegeben werden. Alternativ kann der Stabilisator der Probeentnahmevorrichtung vor der Einführung der geschmolzenen Probe augegeben werden· Auch andere bekannte Verfahren eur Vereinigung des Stabilisators »it der Probe bieten sich den Fachmann an·

Für weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung und für eine mehr ins Einzelne gehende Beschreibung derselben wird verwiesen auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen·

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In der Zeichnung ist χ

Fig. 1 eine Abkühlkurve einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Pr>be übereutektisehen Gusseisens;

Fig. 2 ein Mikrophotograph der Mikrostruktur einer mit "Picxol* ("Picral"?) gea«ten_f die Abkühlkurve nach Fig. aufweisenden Probe in 500-facher Vergröse«rung;

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Fig. 3 eine Abkühlkurve einer Probe übereutektisehen Gusseisens der gleichen Zusammensetzung wie die Probe nach Fig. 1, jedoch in üblicher Weise, ohne einen Zusatz abgestochen·

Fig. 4 ein Mikrophotograph der Mikrostruktur einer mit "Picrol" geäzten, die Abkühlkurve nach Fig. 3 aufweisenden Probe in 500-facher Vergrösserung;

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Beziehung des prozentualen Kohlenstoffäguivalents zur anfänglichen Haltepunkttemperatur von übereutekti schein Gusseisen bei erfindungsgemässer Verwendung von Karbid stabilisierenden Zusätzen zeigt;

Fig. 6 eine Form im Schnitt mit einer darin enthaltenen erfindungsgemässen Probe; und

Fig. 7 eine leere Form im Schnitt zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und zur Erzeugung einer erfindungsgemässen Probe.

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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsfona

Fig. 1 zeigt die Abkühlkurva einer Probe

übereutektischen Gusseisens, die gemäss der Erfindung erhalten wird, indem die Probe, während sie sich in flüssigem Zustand befindet, mit einem Stabilisator kombiniert wird, welcher die Eigenschaft besitzt, die primäre Graphitbildung während der Abkühlung der Probe auf die Erstarrungstemperatur zu verzögern. Die Ubereutektische Gusseisenprobe der Fig. 1 hat eine Zusammensetzung von 4,12 Gewichtsprozent Kohlenstoff, 1,62 Gewichtsprozent Silizium und 0,076 Gewichtsprozent Phosphor. Diese Zusammensetzung ergab ein Kohlenstoff äquivalent (CE) von 4,69 % /ÖE - % C + l/3(% Si + %P]7«

Die Probe wurde in eine PhasenUnderungsermitfc» lungsvorrichtung von der in der vorgenannten USA-Patentschrift 3 267 732 angegebenen Type gegossen* Eine derartige Ermittlungsvorrichtung umfasst eine Form oder einen kleinen Tiegel 10 (Fig. 6,7) mit einem Volumen von etwa 164 cm³ oder weniger. Ein Thermoelement aus Chromel/Alumel-Drähten erstreckt sich durch eine Tiegelwandung, eodass seine heis« se Verbindung völlig von der in den Tiegel eingegossenen

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Probe 11 umgeben ist und sich unterhalb jeglichen, beim Abkühlen in der Probe gebildeten Schrumpfungshohlräume befindet. Das Thermoelement ist zur Verbindung mit einem geeigneten Aufzeichnungsgerät ausgebildet, welches die Abkühlkurve der Probe beim Absinken der Temperatur derselben aufzeichnet. Die elektrische Verbindung zwischen dem Thermoelement des Detektors und der Temperaturmeßschaltung der Auf« zeichnungsvorrichtung wird vervollständigt, indem die Kontakte des Detektors in entsprechende Kontakte eines Gestells eingesteckt werden, das dazu bestimmt ist, den Detektor zur Aufnahme der Probe in Vertikalstellung zu halten.

Bei der Aufnahme der Abkühlkurve nach Fig. 1 wurde Cer in Form eines Ig Mischmetall-Klümpchens in den Tiegel vor dem Eingiessen der geschmolzenen Probe eingegeben. Die Probe hatte ein Gewicht von etwa 500 g· Wie vorangehend erwähnt, kann die Menge des Stabilisators sich Über einen weiten Bereich ändern. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann der Stabilisator 12 auf einer Innenfläche der Form 10 sein. Beispielsweise wurden zufriedenstellende Kurven durch Zugabe von so wenig wie 1/4 g Mischmetall, und so viel wie 2 g zu einer 500 g geschmolzenen Probe übereutektisehen Gusseisens mit 4,2 % C und 1,5 % Si ersielt«

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Wenn die geschmolzene Probe übereutektisehen Gusseisens in den Tiegel eingegossen wurde, bewegte sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich, der Schreiber des Äufzeichnungsgerätes aufwärts von einem Punkt Ä zu einem Punkt B, bis die tatsächliche Temperatur im Mittelpunkt der Probe erreicht war. An diesem Punkt begann die Aufzeichnungsvorrichtung mit der Aufzeichnung der Abkühlkurve. Die Flüssigkeits- oder anfängliche thermische Haltepunkt-Temperatur erschien als vertikales Kurvenstück C, wobei diese Temperatur 12O4°C betrug. Die anfängliche thermische Haltepunkt-Temperatur wird normalerweise in etwa 20-40 Sekunden, in Abhängigkeit von Überhitzung, erreicht, und diese Temperatur kann in das Kohlenstoffäquivalent verwandelt werden, indem vorherbestimmte Werte des prozentualen Kohlenstoffäquivalentes als Funktion der Temperatur verwendet werden. Eine auf solchen vorbestimmten Werten beruhende Kurve ist in Fig. 5 veranschaulicht. Aus dieser Kurve ist ersichtlich, dass eine Probe übereutektischen Gusseisens mit einer anfänglichen thermischen Haltepunkt-Temperatur von 1204⁰C ein KohlenstoffSquivalent von 4,7 % aufweist. Dies entspricht eng dem durch chemische Analyse der Probe erhaltenen Kohlenstoffäquivalent von 4,69 %.

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Fig. 2 ist ein Mikrophotograph der Mikrostruktur der mj t "Picrol" geäzten Probe übereutektisehen Gusseisens, dass die in Fig. 1 veranschaulichte Abkühlkurve hat. Die in Fig. 2 gezeigte Mikrostruktur ist 500 mal vergrössert.

Fig. 3 zeigt eine Äbkühlkurve einer übereutektisehen Gusseisenprobe mit gleicher Zusammensetzung und aus der gleichen Gi«sspfanne wie die Probe der Fig. 1 gegossen ist, wobei jedoch die Probe in einen Tiegel einer kohlenstoffäquivalenton Detektorvorrichtung ohne Zugabe eines Stabilisators abgegossen wurde. Diese Probe wurde gleichzeitig mit der Probe nach Fig. 1 abgegossen, jedoch zeigt die Abkühlkurve nach Fig.3 keinen brauchbaren thermischen Haltepunkt oberhalb des eutektischen Temperatur-Haltepunktes. Somit war es nicht möglich, das Köhlenstoffäguivalent aus der Abkühlkurve nach Fig. 3 zu ermitteln, obgleich die Probe aus dem gleichen Eisen bestand und somit das gleiche Kohlenstoffäquivalent und die gleiche Zusammensetzung wie die Probe aufwies, welche die Abkühlkurve nach Fig. 1 ergab.

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Fig. 4 zeigt einen Mikrophotograph der Mikroder
struktur/"Picrol" geäzten Probe iibe reut attischen Eisens, das die Äbkühlkurve der Fig. 3 ergab. Die dort dargestellte Mikrostruktur ist 500 mal vergrössert«

Die wurmartigen Bestandteile in Fig. 4 sind Graphitflocken, die gegenüber den kurzen und feinen Graphit flocken geraäss Fig. 2 lang und massiv sind. Dies zeigt die Wirkung des Mischmetall-Zusatzes auf die Verhinderung oder Verlangsamung der Bildung und/oder des Wachstums von Graphit während der Abkühlung der Probe auf die Erstarrungstemperatur.

Der anfängliche thermische Haltepunkt in der Äbkühlkurve einer Probe Übereutektisehen Gusseisens, wie er bei C in Fig. 1 angedeutet ist, kann mit verschiedenen stabilisierenden Zusätzen erzielt werden, welche die Eigenschaft aufweisen, dass sie die primäre Graphitbildung während der Abkühlung der Probe auf die Erstarrungstemperatur verlangsamen. Ss vrurden verschiedene Stabilisatoren verwendet, um thermische Haltepunkt-Temperaturen in Proben übereutaktischen Guss eisens mit einem prozentualen Kohlenstoffäquivalent im Bereich vom eutektischen Punkt bei 4,35 % bis herauf zu etwa

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4,95 % zu erzeugen. Die prozentualen Kohlenstoffäquivalente dieser verschiedenen Proben wurden durch chemische Analyse ermittelt» Durch Auftragung der thermischen Haltepunkt-Temperaturen gegenüber dem prozentualen Kohlenstoffäquivalent der Proben wurde die Kurve nach Fig. 5 erhalten.

Die folgende Tabelle gibt die Werte des Kohlenstoff äquivalente von übereutektisohea Gusseisen bei Bestimmung der zugehörigen Werte der Fig. 5 unter Verwendung von karbid-stabilisierenden Zusätzen im Vergleich zu dem durch chemische Analyse bestimmten prozentualen Kohlenstoffäquivalent.

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Stabilisatorzusatz	Thermische Haltepunkt Temperatur
Tellur + Bor + Mischmetall	1269
Bor + Mischmetall	1273
Blei + Mischmetall	1249
Bor	1210
Mischmetall	1210
Mischmetall	1204
Bor + Mischmetall	1214
Mischmetall	1200
Bor + Mischmetall	1162
Wismut	1293
Mischmetall	1282
Bor	1273
Mischmetall	1283
Wismut + Bor	1266

Kohlenstoffäquivalent

aus laut Wechsel- chemischer beziehung Analyse

4.84

4.85 4.80 4.71 4.71 4.70 4.72 4.69 4.58 4.89 4.86 4.85 4.87 4.83

4.79

4.85 4.80 4.70 4.72 4.68 4.65 4.51 4.51 4.77 4.80 4.68 4.68 4.68

Es ist zu bemerken, dass vergleichsweise der prozentuale , erfindungsgemäss aus der anfänglichen thermischen Haltepunkt-Temperatur in dem ubereutektisehen Gusseisen ermittelte Kohlenstoffäquivalent gut innerhalb der brauchbaren Grenze liegt. Es ergab sich in der Tat, dass
dieses Verfahren der Bestimmung des prozentualen Kohlenstoffäquivalente zuverlässiger als die chemische Analyse ist, da

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h&ufig chemische Analysen der gleichen Probe von Gußeisen Ton einem Labor zum anderen versohieden ausfallen.

Obgleich die verbrauchbare Phasen&aderungs-iDetektorvorrlchtung der Type der USA-Patentschrift 3 267 752 rorangehend bei Beschreibung der rorliegenden Erfindung besonders erwähnt wurde» rersteht es sich, daß andere geeignete Phasenanderungs-Detektorvorrichtungen verwendet werden können. Serartige Detetfcorrorrichtungen umfassen normalerweise einen an der Oberseite offenen Tiegel, um die geschmolzene Probe des Gußeisens aufzunehmen» und auch auf Temperatur ansprechende, sich in den Tiegel unterhalb des Spiegele der Probe erstreckende Elemente, so daß eine Abföhlung der Temperaturänderung der Probe beim Abkühlen erfolgen kann· Bas Temperaturfühlelement kann von irgendeinen geeigneten Typ sein, weist jedoch vorzugsweise die Form eines Thermoelementes auf, das aus geeigneten Stoffen besteht, und zwar in Abhängigkeit Ton den auftretenden Temperaturen. Andere geeignete Kohlenstoff-Setektorrorrichtungen sind angegeben in der USA-Patentschrift 3 321 973, der britischen Patentschrift 944 302 und dem Artikel "Gray Oast Iron Control By Cooling Gurre Techniques¹* in "Modern Castings", Februar 1962, Selten 91 bis 98.

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Obgleich ein bevorzugtes Aueführungebeispiel der Erfindung beschrieben ist, so versteht ·β sich doch, dass andere Abwandlungen derselben durchgeführt werden können, ohne den Erfindungsgedanken und den Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche zu verlassen.

Ansprüche

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Claims

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Ansprüche

1. Verfahren zur Untersuchung von übereutefctisehe« Gusseisen, gekennzeichnet durch Erzeugung dines

φ anfänglichen thermischen Haltepunktes in der Abkühlkurve des übereutektisehen Gusseisens mittels Verzögerung der primären Graphitbildung wahrend der Abkühlung einer geschmolzenen Probe des Eisens bis zu seiner Brstarrungetemperatur, wodurch ein Haltepunkt der Abkühlkurve der Probe bei der Karbidbildungstemperatur erzielt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerung priaärer Graphitbildung durch Kombination der geschaolzenen Probe Bit einem Stabilisator erreicht wird, welcher die Eigenschaft aufweist, die primäre Graphitbildang wahrend der Abkühlung der Probe bis zu ihrer Erstarrungsteaperatur asu Verzögern.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n η -zeichnet, dass der Stabilisator zumindest einen Stoff aus der Gruppe bestehend aus Wisaut, Bor, Cer, Blei, Magnesium und Tellur enthalt.

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4· Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e k e η η zeichnet , dass der Stabilisator Mischnetall enthältι

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis ^gekennzeichnet durch die Schritte:

Probenahme des Übereutektisehen Gusseisens in voll flüssigem Zustand;

Vereinigung der flüssigen Probe mit einem Stabilierzusatz, der die Eigenschaft hat, primär« Karbidbildung zu verzögern;

Abkühlen der Probe zu ihrer Erstarrungsteaperatur unter Ermittlung der theroischen Haltepunkt-Temperatur.

6. Verfahren nach einem der Anspruch· 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dl· geschmolzene Probe in eine offenendige Form eingegossen vird, welche den Stabilisator an ihren Innenflachen enthalt.

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SAD

7, Verfahren nach einem der Anspruch« 1 bis 6, dadurch ge-cennzeicinet, dass dag K&hlenstef £§U?uivalent der Probe gleich dem Kohlenstoffaquivalent der Slohmelse geholten wird.

φ 8. Verfahren nö-rfi einem der Ansprache I bis 7, dftdurqh

gekennzeichnet, dass aus dem ermittelten HaJ₁-tepunkt der ^li^uhlkurve das KohlenetoffSguivalent und somit der prozentualen Kohlenstoffgehalt entsprechend einer für ^ntereutektisclies Gusseisen bekannten Weise ermittelt wird.

9. Geschmolzene Probe übereutektischen Gusseisens, dadurch gekennzeichnet , dass sie einen Stabili sator mit der Eigenschaft: primäre Graphitausscheidung wäh-

zu verhindern, enthält.

10. Probe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Stabilisator wenigstens ein Mitglied der Gruppe Wismut, Bor, Cer, Blei, Magnesium und Tellur enthält.

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11« Probe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Stabilisator Mischraetall enthält.

12. Form zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 8 oder zur Erzeugung einer Probe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeich = net ,dass sie in bekannter Weise an einem Ende offen ist und dass sie auf einer Innenfläche einen Stabilisator mit der Eigenschaft primäre Graphitaussbildung während der Abkühlung einer in die Form eingeführten Probe geschmolzenen über eilt ekti sehen Gusseisens zu verzögern, trägt»

13. Form nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator auf einer Innenfläche wenigstens ein Material der Gruppe bestehend aus V/i smut. Bor, Cer, Blei, Magnesium und Tellur enthalt.

14« Form nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator auf einer Innenfläche Mischmetall enthält.

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