DE1800447C2 - Additive for the production of spheroidal graphite cast iron - Google Patents

Additive for the production of spheroidal graphite cast iron

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DE1800447C2
DE1800447C2 DE19681800447 DE1800447A DE1800447C2 DE 1800447 C2 DE1800447 C2 DE 1800447C2 DE 19681800447 DE19681800447 DE 19681800447 DE 1800447 A DE1800447 A DE 1800447A DE 1800447 C2 DE1800447 C2 DE 1800447C2
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Hiroshi Vono City Matsumoto (Japan)
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Tokyo Kakin Kogyo Co. Ltd., Tokio
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Aus der britischen Patentschrift 10 041157 ist ein Aus der USA.-Patentschrift 29 22 713 ist fernerFrom British patent specification 10 041157 is from US patent specification 29 22 713 is also

Gußeisen mit Kugelgraphit bekannt, welches im fer- 65 ein Zusatzmittel zur Herstellung von Gußeisen mit tigen Gußstück zwischen 0,002 und 0,025 °/o Kai- Kugelgraphit bekannt, welches zu gleichen Teilen aus ζ ium, zwischen 0,006 und 0,040°/o Magnesium und Ferrosiliziummagnesium, Kalziumsilizid und KaI-2.wischen 0,010 und 0,120% Seltene Erdmetalle ent- ziumfluorid besteht. Auch bei diesem bekannten Zu-Cast iron with spheroidal graphite known, which in fer- 65 an additive for the production of cast iron with term casting between 0.002 and 0.025% Kai spheroidal graphite known, which is made in equal parts ζ ium, between 0.006 and 0.040 per cent magnesium and ferrosilicon magnesium, calcium silicide and KaI-2 0.010 and 0.120% rare earth metals consists of entzium fluoride. Even with this well-known

18001800

ittel werden das Kalziumsilizid und das KaI-flöorid pulverförmig zugegeben, so daß es zu den erwähnten Nachteilen kommt Darüber hinaus hier wiederum das nahezu wasserunlösliche uorid als unabdingbare und wichtige Korn- ate des Zusatzmittels verwendet, welches wie r unten ausgeführt, aus diesem Grunde für die der vorliegenden Erfindung nicht geeignet 3edium be the calcium silicide and the KaI-flöorid powdery added so that it comes to the disadvantages mentioned Moreover here again the almost insoluble fluoride as an essential and important grain ate the additive used which as stated r down, for this reason, for the not suitable for the present invention 3

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung und m> TMÜigung bei der Herstellung von Gußstücken aus leisen mit Kugelgraphit. Die Lösung dieser Aufist in der Entwicklung des erfindungsgemäßen mittels zu sehen, das auf Grund seiner beson-Zusammensetzung und des Zusammenspiels mw Komponenten wirkt. Es ist dadurch gekennlichnet, daß es aus 56 bis 86 Gewichtsprozent feinugem Kalziumsilizium (CaSi), 10 bis 40 Ge- »^»itsprozent feinkörnigem Ferrosiliziummagnesium "(FeSiMg), welches, bezogen auf sich selbst, 3 bis 20 Gewichtsprozent Magnesium enthält, und 4 bis 34 Gewichtsprozent eines jedes einzelne Kalziumsilizium- und Ferrosiliziummagnesiumteilchen umhüllenden Überzugsmittels besteht, das, bezogen auf die Gesamtmenge des Zusatzmittels, aus 2 bis 20 Gewichtsprozent Kalziumchlorid und/oder dem Chlorid eines Elements der Seltenen Erden sowie aus 2 bis 20 Gewichtsprozent Magnesiumchlorid und/oder eine oder mehrere der folgenden Substanzen: Bariumchlorid, Magnesiumfluorid, Bariumkarbonat, Karbonat, Oxyd, Fluorid der Elemente der Seltenen Erden, besteht.The invention aims to improve and m> TMÜigen in the production of castings quiet with spheroidal graphite. The solution to this problem is in the development of the invention means of seeing that due to its special composition and interaction mw components works. It is characterized by that it consists of 56 to 86 percent by weight of fine calcium silicon (CaSi), 10 to 40 »^» It percent fine-grain ferrosilicon magnesium "(FeSiMg), which, based on itself, contains 3 to 20 percent by weight magnesium, and 4 to 34 percent by weight of an encasing each individual calcium silicon and ferrosilicon magnesium particle Coating agent consists, based on the total amount of the additive, from 2 to 20 percent by weight Calcium chloride and / or the chloride of a rare earth element and from 2 to 20 percent by weight magnesium chloride and / or one or more of the following substances: barium chloride, Magnesium fluoride, barium carbonate, carbonate, oxide, fluoride of the rare earth elements, consists.

Die Wirkungsweise der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Zusatzmittels ergibt sich aus folgendem:The mode of action of the individual components of the additive according to the invention results from following:

Kalziumchlorid und die Chloride der Seltenen Erden sind wasserlöslich und bilden sowohl einzeln als auch gemischt eine wäßrige Lösung, in welcher zusätzlich pulverförmiges Magnesiumchlorid, Bariumchlorid usw. gelöst werden können. Beim Einengen dieser wäßrigen Lösung durch Erhitzung und Wasserverdampfung zwecks Konzentrierung der gelösten Stoffe werden diese nicht ausgefällt, sondern sie bilden eine hochviskose Lösung, die sich durch Abkühlung verfestigt. Kalzium-, Magnesium- und Bariumchlorid sind leicht und preiswert zu beschaffen.Calcium chloride and the rare earth chlorides are water soluble and form both individually as well as mixed an aqueous solution in which additionally powdered magnesium chloride, barium chloride etc. can be solved. When this aqueous solution is concentrated by heating and water evaporation for the purpose of concentrating the dissolved substances, these are not precipitated, but form them a highly viscous solution that solidifies when cooled. Calcium, Magnesium and Barium Chloride are easy and inexpensive to obtain.

Wird die in vorstehender Weise hergestellte viskose Chloridlösung nach Einführung der CaSi- und FeSiMg-Teilchen weiter erhitzt und eingeengt, so bilden sich auf diesen Teilchen feste Hüllen aus Kaiziumchlorid und dem betreffenden Chlorid eines Elements der Seltenen Erden, und zwar zusammen mit dem Zusatzstoff z. B. aus Magnesiumchlorid und Bariumchlorid. Diese Hüllen bzw. Überzüge schließen die einzelnen CaSi- und FeSiMg-Teilchen vollständig ein.If the above-prepared viscous chloride solution after the introduction of the CaSi and FeSiMg particles are further heated and concentrated, so that solid layers of calcium chloride form on these particles and the respective chloride of a rare earth element, together with the additive z. B. from magnesium chloride and barium chloride. These sheaths or covers close the individual CaSi and FeSiMg particles completely.

Beim Einbringen der erfindungsgemäß überzogenen CaSi- und FeSiMg-Teilchen in die Gußeisenschmeize entstehen im Zusammenwirken mit dem CaSi folgende chemische Reaktionen:When introducing the CaSi and FeSiMg particles coated according to the invention into the cast iron melt The following chemical reactions occur in interaction with the CaSi:

Da das Kalziumchlorid (CaCl2) einen niedrigen Schmelzpunkt (773° C) und einen veigleicbsweise hohen Siedepunkt (über 16000C) hat und sehr dünnflüssig ist, setzt es dea Schmelzpunkt der in der Schmelze enthaltenen Metalloxyde, Sulfide und sonstigen Verunreinigungen herab und macht sie dünnflüssiger, so daß diese sehr viel leichter ausgeschieden werden und somit ein gereinigtes Schmelzbad erhalten wird. Gleichzeitig wird die Krätzebildung verringert. Durch das Kalziumchlorid wird auch der Schmelzpunkt des gebildeten Kalziumfluorides (CaFj) herabgesetzt, so daß dieses ebenfalls dünnflüssiger und sofort aus der Gußeisenschmelze ausgeschieden wird.Since the calcium chloride (CaCl 2) has a low melting point (773 ° C) and a veigleicbsweise high boiling point (more than 1600 0 C) and is very thin, it is dea melting point of the metal oxides present in the melt, sulfides, and other impurities down and makes they are thinner, so that they are much more easily excreted and thus a cleaned weld pool is obtained. At the same time, the formation of dross is reduced. The calcium chloride also lowers the melting point of the calcium fluoride (CaFj) that is formed, so that it is also thinner and is immediately eliminated from the cast iron melt.

Schon das als Überzug der CaSi- und FeSiMg-Already as a coating of the CaSi and FeSiMg

Teilchen in die Gußeisenschmelze eingebrachte Kalziumchlorid verhindert eine Reaktion bzw. Verbindung des Kalziums und Magnesiums mit dem Sauerstoff und dem Kohlenstoff an der Oberfläche und innerhalb der Gußeisenschmeize. Hierdurch wird em unwirtschaftlicher Kalzium- und Magnesiumverbrauch verhütet und die für die Kugelgraphitbildung erforderliche Menge an Kalziumsilizium und Ferrosiliziummagnesium gering gehalten.Calcium chloride particles introduced into the cast iron melt prevent a reaction or compound of calcium and magnesium with the oxygen and carbon on the surface and within the cast iron melt. This will em uneconomical calcium and magnesium consumption is prevented and that for spheroidal graphite formation required amount of calcium silicon and ferrosilicon magnesium kept low.

Das bei diesen Reaktionen frei werdende Element R der Seltenen Erden unterstützt die Wirkung des Magnesiums in der Gußeisenschmeize, während das gcbiluete Barium zur Vergleichmäßigung der Große des Kugelgraphits beiträgt und die Ferntbildung fördert.The rare earth element R released during these reactions supports the effect of the Magnesium in the cast iron smelt, while the gcbiluete barium to equalize the size of spheroidal graphite contributes and promotes distant formation.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zusatzmittels enthält im Überzugsmittel folgende Substanzen:A preferred embodiment of the additive according to the invention contains the coating agent the following substances:

CaCL oder RCl3 oder CaCl2 + RCl3 CaCl or RCl 3 or CaCl 2 + RCl 3

35 sowie35 as well

CaSi = Ca + SiCaSi = Ca + Si

2RCl3+ 3Ca = 2R2RCl 3 + 3Ca = 2R

MgCl2+ Ca
BaCl2+ Ca
MgF2 + Ca
MgCl 2 + approx
BaCl 2 + approx
MgF 2 + approx

3 CaCl2 3 CaCl 2

= Mg + CaCl2 = Ba + CaCl2 = Mg + CaF2 = Mg + CaCl 2 = Ba + CaCl 2 = Mg + CaF 2

Hierin stellt R ein Element der Seltenen Erden dar.Here, R represents a rare earth element.

MgQ2 oder BaCl2 oder MgCl2 + BaCl2 MgQ 2 or BaCl 2 or MgCl 2 + BaCl 2

Hierin stellt R ein Element der Seltenen Erden dar. Werden 86% CaSi und 10% FeSiMg gewählt und beträgt hierbei der Anteil des Überzugsmittels aus CaCl2 und/oder RCl3 weniger als 2%, bezogen auf das Zusatzmittel, so entsteht kein ausreichender Überzug. Werden andererseits 56% CaSi und 10% FeSiMg gewählt und beträgt hierbei das Überzugsmittel aus den vorgenannten Stoffen mehr als 20%, so führt dies zu einer wesentlichen Erhöhung der Schlackenbildung und zu einer unnötigen Vergeudung des Überzugsmittels.Here, R represents a rare earth element. If 86% CaSi and 10% FeSiMg are selected and the proportion of the coating agent consisting of CaCl 2 and / or RCl 3 is less than 2%, based on the additive, the coating will not be adequate. If, on the other hand, 56% CaSi and 10% FeSiMg are selected and the coating agent made from the aforementioned substances is more than 20%, this leads to a significant increase in slag formation and unnecessary waste of the coating agent.

Die Begrenzung des Mg-Gehaltes im FeSiMg auf 3 bis 20%, bezogen auf das FeSiMg, ergibt sich daraus, daß einem Mg-Gehalt von mehr als 20% der Dampfdruck des Magnesiums der Bildung eines ausreichenden Überzuges entgegensteht, während ein Mg-Gehalt unter 3 % zu gering ist, um die FeSiMg-Legierung wirksam werden zu lassen.The limitation of the Mg content in FeSiMg to 3 to 20%, based on the FeSiMg, results from this, that a Mg content of more than 20% of the vapor pressure of magnesium is sufficient for the formation of a Coating opposes, while a Mg content below 3% is too low to the FeSiMg alloy to take effect.

Beträgt die Menge der weiteren Stoffe des Überzugsmittels weniger als 2 %, bezogen auf das Zusatzmittel, so werden die mit diesen angestrebten Wirkungen nicht erzielt, beträgt sie dagegen mehr als 20% in einem 56% CaSi und 10% FeSiMg enthaltenden Mittel, so verbleibt ein großer Teil des Zusatzstoffes im unreduzierten Zustand und geht verloren. Durch die Beigabe des erfindungsgemäßen Zusatzmittels zu einer Gußeisenschmeize, die aus einem übereutektischen Gußeisen (2,5 bis 4,5% C1 1 bis 4,5% Si) oder einem untereutektischen Gußeisen (1,3 bis 2,5% C, 1 bis 4,5% Si) bestehen kann, entsteht ein Gußeisen mit Kugelgraphit mit weniger alsIf the amount of other substances in the coating agent is less than 2%, based on the additive, the desired effects are not achieved; if, on the other hand, it is more than 20% in an agent containing 56% CaSi and 10% FeSiMg, then one remains a large part of the additive is in the unreduced state and is lost. By the addition of the additive according to the invention to a Gußeisenschmeize consisting of a hypereutectic cast iron (2.5 to 4.5% C 1 1 to 4.5% Si) or a hypoeutectic cast iron (1.3 to 2.5% C, 1 up to 4.5% Si), a cast iron with spheroidal graphite with less than

0,Ο2·/ο Cerium, mehr als 0,006«/« Kalzium und weniger ds 0,04«/« Magnesium. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen Zusatzmittel folgende Vorzüge auf:0, Ο2 · / ο cerium, more than 0.006 «/« calcium and less than 0.04 "/" magnesium. Furthermore the additives according to the invention have the following advantages:

Die Löslichkeit der Zusatzmittel ':& der Gußeisenschmelze ist wesentlich größer als bei bisherigen !Mitteln dieser Art. Zufolge des erfindungsgemäßen Überzugsmittels liegt der wirksam werdende Mg-Gehali bei 25 bis 49 0Ze. Die exotherme ReaWon des Kalziums mit solchen Salzen wie RCl3, MgCl2, MgF2 und BaCi2 wirkt einer durch die Verdampfung des Magnesiums bedingten Temperaturverminderung der Gußeisenschmelze entgegen und kann sogar zu einer Temperaturerhöhung der Schmelze führen. Eine starke Reaktion, wie sie mit dem Zusatz von metallischem Magnesium und mit höherem Mg-Gehalt im FeSiMg verbunden ist, wird vermieden, vielmehr verläuft die Reaktion ruhig und stetig.The solubility of the additives ': & of the cast iron melt is significantly greater than with previous agents of this type. As a result of the coating agent according to the invention, the Mg content which becomes effective is 25 to 49 0 Ze. The exothermic reaction of calcium with salts such as RCl 3 , MgCl 2 , MgF 2 and BaCi 2 counteracts a decrease in the temperature of the cast iron melt caused by the evaporation of the magnesium and can even lead to an increase in the temperature of the melt. A strong reaction, as it is associated with the addition of metallic magnesium and a higher Mg content in FeSiMg, is avoided, rather the reaction proceeds calmly and steadily.

Die bei den bekannten LegierungTzusätzen häufig zu beobachtende Entmischung tritt bei den gleich- ao mäßig verteilten Bestandteilen der Zusatzmittel gemäß der Erfindung nicm auf. Die auf der Oberfläche der CaSi- und FeSiMg-Teilchen befindlichen Salze reagieren schnell und schützen diese Teilchen, so daß ein Verlust von 51 bis 75a/o bei den Reaktionen ent- a5 steht.The frequently observed in the known LegierungTzusätzen segregation occurs in the DC ao moderately distributed components of the additive according to the invention NICM. The salts present on the surface of CaSi and FeSiMg particles respond rapidly and protect these particles, so that a loss of 51 and 75 a / o corresponds in the reactions is a5.

Die erfindungsgemäßen Zusatzmittel vermindern die Bildung von weißem Gußeisen und erleichtern die Herstellung von dünnen und kleinen Gußstücken sowie solchen mit verhältnismäßig großen Abmessungen. Die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zusatzmittel hergestellten Gußstücke haben ein durchweg ferritisches Gefüge und weisen eine Zugfestigkeit von 45 bis 55 kg/mm* bei einer Bruchdehnung von 4 bis2O°/oauf.The additives according to the invention reduce and facilitate the formation of white cast iron Manufacture of thin and small castings as well as those with relatively large dimensions. The castings produced with the aid of the additives according to the invention have a consistently high quality ferritic structure and have a tensile strength of 45 to 55 kg / mm * with an elongation at break of 4 up to 20 per cent.

Durch die erfindungsgemäßen Zusatzmittel wird außerdem die Lunkerbildung in den Gußstücken verringert, so daß für die Speiser eine geringere Eisenmenge benötigt und der Gießprozeß vereinfacht und erleichtert wird. Gleichzeitig ist die Krätzebildung geringer, auch können die Schlacken leicht entfernt werden.The additives according to the invention also reduce the formation of cavities in the castings, so that a smaller amount of iron is required for the feeder and the casting process is simplified and is facilitated. At the same time, there is less dross and the slag can be easily removed will.

Durch entsprechende Änderungen der Gehalte an CaSi, FeSiMg und an Zusatzstoffen kann der Gießprozeß auf die Anforderungen, die jeweils an die Gußstücke gestellt werden, z. B. auf deren Größe, Form, Stärke und Verwendungszweck, eingestellt werden.By changing the content of CaSi, FeSiMg and additives, the casting process on the requirements that are placed on the castings, e.g. B. on their size, Shape, strength and intended use.

In einem Beispiel wird nachstehend die mit der Erfindung zusammenhängende Maßnahme im einzelnen erläutert und die hierbei erhärteten Versuchsergebnisse wiedergegeben. In an example, the measure related to the invention is detailed below explained and reproduced the confirmed test results.

Beispielexample

lieh trocknete und zusammen mit dem Fluorid der Seltenen Erde, dem Magncsiumfluorid und dem Bariumchlorid an die Oberfläche der CaSi- und FeSiMg-Teilchen angelagert wurde. Die Teilchen wurden aaf 36O0C so lange weitererhitzt, bis die Bildung von weißem Ammoniumchloriddampf aufhörte, in einem geschlossenen Behälter abgekühlt und dann luftdicht verpackt.Lent dried and was attached to the surface of the CaSi and FeSiMg particles together with the fluoride of the rare earths, the magncsium fluoride and the barium chloride. The particles were further heated AAF 36O 0 C until the formation of white ammonium chloride vapor ceased, cooled in a closed container and then packed.

In Graphittiegeln werden jeweils 1-kg-Schmelzen aus Gußeisen hergestellt. Auf die Oberfläche der in den Tiegeln befindlichen Schmelze wurde dann das Zusatzmittel in jeweils verschiedenen Mengeu aufgebracht Das Gußeisen hatte folgende Gehalte· 3,99<Vo C, 1,78% Si, O,32«/o Mn, 0,077% p", 0,024% S. Mehreren dieser Proben wurden außerdem 0,5% FeSi zugesetzt Danach wurden die Proben in Grünsandformen zu Stangen eines Durchmessers von 20 mm gegossen. Die mikroskopische Untersuchung der Oberfläche der Stangen ergab folgendes:1 kg melts are placed in graphite crucibles made of cast iron. The Additive applied in different amounts each The cast iron had the following contents 3.99 <Vo C, 1.78% Si, 0.32% Mn, 0.077% p ", 0.024% S. 0.5% FeSi was also added to several of these samples. Thereafter, the samples were Poured in green sand molds into bars with a diameter of 20 mm. The microscopic examination the surface of the bars resulted in the following:

5555

8 kg wasserhaltiges Kalziumchlorid wurde in 3 1 Wasser unter Erwärmung gelöst. Hierauf wurden nacheinander 1 kg Ammoniumchlorid, 2,5 kg des Fluorides eines Elementes der Seltenen Erden, 2,5 kg Magnesiumfluorid und 1 kg Bariumchlorid zugesetzt, und die Mischung wurde durchgeführt. Danach wurde sie auf eine Trockenfläche aus Eisenblech aufgegeben und mit 30 kg kleiner Teilchen (unter 5 mm Korngröße) aus Kalziumsilizium und 10 kg ebensolcher Teilchen aus Ferrosiliziummagnesium (9% Mg-Gehalt) bedeckt. Diese Masse wurde flammenbeheizt, wobei das Kalziumchlorid allmäh-8 kg of water-containing calcium chloride was dissolved in 3 l of water with heating. Thereupon were successively 1 kg of ammonium chloride, 2.5 kg of the fluoride of a rare earth element, 2.5 kg Magnesium fluoride and 1 kg of barium chloride were added, and mixing was carried out. After that it was placed on a drying surface made of sheet iron and filled with 30 kg of small particles (under 5 mm grain size) of calcium silicon and 10 kg of the same particles of ferrosilicon magnesium (9% Mg content) covered. This mass was flame-heated, the calcium chloride gradually

Probe
Nr.
sample
No.
Zusatz-
tnittel
Additive-
medium
FeSi-
Zusatz
0,5·/«
FeSi-
additive
0.5 · / «
Graphit
ausbildung
graphite
training
Ferrit
gehalt im
Gefüge
ferrite
salary in
structure
OZ511OZ511 2,0%2.0% neinno 100 % Kugel
graphit
100% ball
graphite
50%50%
OZ 512OZ 512 1,5%1.5% jaYes 100% Kugel
graphit
100% ball
graphite
70%70%
OZ 513OZ 513 1,0%1.0% jaYes 80% Kugel
graphit
80% sphere
graphite
70%70%
OZ 514OZ 514 0,8%0.8% jaYes 80% Kugel
graphit
80% sphere
graphite
70%70%
OZ 515OZ 515 0,5%0.5% jaYes 40% Kugel
graphit
40% sphere
graphite
80%80%
OZ 516OZ 516 0,30/00.30 / 0 jaYes Schuppen
graphit
Dandruff
graphite
90%90%

Die gegossenen 20-mm-Stangen wurden zu Probestücken für Zugfestigkeitsprüfungen verarbeitet, deren Prüfung zeigte, daß das Material mit mehr als 80% Kugelgraphit eine Zugfestigkeit von 45 bis 62 kg/mm2 sowie eine Bruchdehnung von 3 bis 12% hatte.The cast 20 mm bars were processed into test pieces for tensile strength tests, the test of which showed that the material with more than 80% spheroidal graphite had a tensile strength of 45 to 62 kg / mm 2 and an elongation at break of 3 to 12%.

Durch die Erfindung werden also Zusatzmittel zur Erzeugung von kugelgraphitischem Gußeisen geschaffen, die als Hauptbestandteile CaSi- und FeSiMg-Teilchen mit diese umhüllenden Überzugsmitteln aus CaCl2 und/oder Chloriden der Seltenen Erden enthalten, wobei in diesen Überzugsmitteln MgCl2 und/oder BaCl2, MgF1 Bariumkarbonat, Karbonat, Oxyd, Fluorid eines Elementes der Seltenen Erden einzeln oder gemischt als Zusatzstoffe gleichmäßig verteilt sind. Wenn diese Zusatzmittel in eine Gußeisenschmelze eingebracht werden, so werden sie sofort aktiviert, wobei das CaCl2 Reaktionen zwischen dem Kalzium und Magnesium des Zusatzmittels und dem Sauerstoff und Kohlenstoff verhindert und auf diese Weise Zusatzmittelverlusten entgegenwirkt, gleichzeitig aber auch den Schmelzpunkt der in der Schmelze enthaltenen Metalloxyde herabsetzt, so daß diese dünnflüssiger und leichter aus der Gußeisenschmelze ausgeschieden werden und die Schlackenbildung vermindert wird. Die. wasserunlöslichen Fluoride in den Zusatzstoffen werden gleichmäßig in der CaCl2-Lösung dispergiert und kommen während deren Erhitzung und Entwässerung zur haftenden Anlage an die CaSi- und FeSiMe-Teilchen. um in HerThe invention thus creates additives for the production of nodular cast iron, which contain CaSi and FeSiMg particles as main components with coating agents made of CaCl 2 and / or chlorides of the rare earths, in these coating agents, MgCl 2 and / or BaCl 2 , MgF 1 barium carbonate, carbonate, oxide, fluoride of a rare earth element, individually or mixed, are evenly distributed as additives. When these additives are introduced into a cast iron melt, they are activated immediately, whereby the CaCl 2 prevents reactions between the calcium and magnesium of the additive and the oxygen and carbon and in this way counteracts additive losses, but at the same time also the melting point of those contained in the melt Metal oxides are reduced, so that they are more fluid and more easily precipitated from the cast iron melt and the formation of slag is reduced. The. Water-insoluble fluorides in the additives are evenly dispersed in the CaCl 2 solution and come to adhere to the CaSi and FeSiMe particles during its heating and dehydration. to in Her

Gußeisenschmelze mit dem Kalzium zu reagieren. anziehend sind, empfiehlt es sich, sie unnCast iron melt to react with the calcium. are attractive, it is advisable not to use them

Wegen der guten Ausnutzung der Bestandteile der nach ihrer Dehydratation in wasserdichten BeBecause of the good utilization of the constituents of the after their dehydration in waterproof Be

erfindungsgemäßen Zusatzmittel können mit ver- z. B. in Polyäthylenbeuteln, zu lagern. MsAdditives according to the invention can be mixed with, for. B. in polyethylene bags to store. Ms

hältnismäßig geringen Zusatzmittelmengen optimale auch die Wasserabsorption dadurch verhind«relatively small amounts of additives also optimally prevent water absorption «

Wirkungen erzielt weiden. 5 auf die Oberfläche der Teilchen eine geringeEffects achieved graze. 5 on the surface of the particles a slight

Da die erfindungsgemäßen Zusatzmittel wasser- eines nichttrocknenden Öles aufgebracht wirdSince the additive according to the invention is applied water and a non-drying oil

Claims (1)

,-, - 18 OQ 44718 OQ 447 Iu ι ^Iu ι ^ . hälL Dieses Gußeiseo löst die in der Druckschrift ge-. hälL This cast iron solution solves the ' ■ .. Patentanspruch: Stellte Aufgabe, indem der normalerweise vorliegende'■ .. Claim: Set task by the normally present ψ ■ ■ ■ Magnesiumgehalt von über 0,04*/« im fertigen Guß- ψ ■ ■ ■ Magnesium content of over 0.04 * / «in the finished cast ζ^ Zusatzmittel auf <?gr Basis von Kalzitunsilizium stück unter diesen Wert gesenkt wurde und dadurchζ ^ Additive on <? gr basis of pieces of calcite silicon was reduced below this value and thereby ϊ und Ferrosifeiuramagnesium für flüsiEfees Guß- 5 die bei derartigen Magnesiumgehalten auftretendenϊ and Ferrosifeiuramagnesium for flüsiEfees cast- 5 which occur with such magnesium contents eisen zur Erzeugung von Gußeisen not Kugel- Nachteile vermieden wurden. Hierdurch wird näm-iron for the production of cast iron not spherical disadvantages were avoided. This means that graphit, mit zusätzlichen Gehalten an Halogeniden lieh die Abhängigkeit der Gefügeeigenschaften vomgraphite, with additional contents of halides, lent the dependence of the structural properties on the $ ■ Seltener Erden und Magnesium sewie gegebenen- Querschnitt des Gußstückes verringert und die BiI-$ ■ Rare earths and magnesium as the given cross-section of the casting is reduced and the image fells Kalaumhalogenid, dadurch gekenn- dung von Kopflunkern durch die Schwindung erheb-fells Kalaumhalogenid, thereby identifying head-voids by the shrinkage. St zeichnet, daß das Zusatzmittel aus 56 bis lo Hch herabgesetzt, was insbesondere durch die in Ta-St shows that the additive is reduced from 56 to 10 Hch, which is particularly due to the 86 Gewichtsprozent femkörnigemKalziumsffizium belle 9 wiedergegebenen Ausbeutewerte belegt ist.86 percent by weight of fine-grain calcium silicon from the yield values shown in Fig. 9 has been proven. (CaSi), 10 bis 40 Gewich^pjozent feinkörnigem Hergestellt wird dieses bekannte Gußeisen, indem(CaSi), 10 to 40 Gewich ^ pjozent fine-grained This well-known cast iron is manufactured by Ferrosiliziunmagneaum CFeSiMg), wislches, be- dem'Gußeisen im geschmolzenen Zustand ein Zu-Ferrosiliziunmagneaum CFeSiMg), wislches, in which cast iron in the molten state is an zogen auf sich selbst, 3 bis 20 Gewkktsprozent schlagsstoff zugegeben wird, der aus den Fluoridenattracted themselves, 3 to 20 percent by weight of aggregate is added, which consists of the fluorides Magnesium enthält und 4 bis 34 Gewichtsprozent 15 Seltener Erdmetalle, Magnesiumfiuorid und Kalzium-Magnesium contains and 4 to 34 percent by weight 15 rare earth metals, magnesium fluoride and calcium eines jedes einzelne CaSi- und FeSeMg-Teüchea silizium als Hauptbestandteilen und kleine Mengenevery single CaSi- and FeSeMg-Teüchea silicon as main components and small amounts umhüllenden Überzugsmittels besteht, das, bezo- an Kalziumfluorid, Ferrosilizium und Kalziumkarbidenveloping coating agent consists of calcium fluoride, ferrosilicon and calcium carbide gen auf die Gesamtmenge des Zusatzinittels, aus besteht Hierbei kann das Fluorid der Seltenen Erd-on the total amount of the additive, which consists of the rare earth fluoride ii bis 20 Gewichtsprozent Kalziumchlorid und/ metalle und das Magnesiumfiuorid teilweise durch oder des Chlorides eines Elementes der Seltenen 30 die Fluoride von Kalzium, Natrium und Kalium erErden sowie aus 2 bis 20 Gewichtsprozent Ma- setzt sein, wobei das Kalziumsilizium ebenfalls teilgnesiumchJorid und/oder eine oder mehrere der weise durch Magnesiumsilizium, Ferrosilizium, einem folgenden Substanzen: Bariumchloricl, Magne- Magnesiumsilizium mit einem Gehalt an Seltenen siumfluorid, Bariumkarbonat, Karbonat, Oxyd, Erdmetallen oder Kalziumkarbid ersetzt sein kann. Fluorid der Elemente der Selxnen Erdsn, besteht. a5 Die einzelnen Mengenanteile, wie auch die verwendete Gesamtmenge, wird hierbei in Abhängigkeit vonii up to 20 percent by weight calcium chloride and / metals and the magnesium fluoride partly due to or the chloride of an element of the rare earths 30 the fluorides of calcium, sodium and potassium earth and from 2 to 20 percent by weight Ma- be set, the calcium silicon also partly magnesium chloride and / or a or more of the wise by magnesium silicon, ferrosilicon, one of the following substances: barium chloride, magnesium-magnesium silicon with a content of rare sium fluoride, barium carbonate, carbonate, oxide, earth metals or calcium carbide can be replaced. Fluoride of the elements of Selxnen Erdsn. a 5 The individual proportions, as well as the total amount used, is dependent on den angestrebten Gehalten in dem fertigen Gußteil,the desired levels in the finished casting, wie oben angegeben, bestimmt, wobei das Gewichtsverhältnis von Magnesium zu den Seltenen Erdmetal- as stated above, determined, the weight ratio of magnesium to the rare earth metals Die Erfindung betrifft ein Zusatzmittel auf der 30 len zwischen 1,0:0,9 und 1,0:4,0 liegen soll. Bei Basis von Kalziumsilizium und Ferrosiliziummagne- einem Ausführungsbeispiel nach der GB-PS 1004157 sium zur Erzeugung von Gußeisen mit Kugelgraphit, wird ein Zuschlagstoff verwendet, der neben den mit zusätzlichen Gehalten an Halogeniden Seltener Fluoriden der Seltenen Erdmetalle, Magnesium-Erden und Magnesium sowie gegebenenfalls an Kai- fluorid, einer Kalziumsiliziumvorlegierung noch 5 % ziumhalogenid. 35 einer Magnesiumsiliziumvorlegierung mit 20,5 Vo Ma-The invention relates to an additive on which 30 len should be between 1.0: 0.9 and 1.0: 4.0. at Based on calcium silicon and ferrosilicon magnet - an embodiment according to GB-PS 1004157 sium for the production of cast iron with spheroidal graphite, an aggregate is used, which in addition to the with additional contents of halides, rare fluorides of the rare earth metals, magnesium earths and magnesium and, if necessary, calcium fluoride, a calcium silicon master alloy, another 5% Zium Halide. 35 of a magnesium silicon master alloy with 20.5 Vo Zur Beeinflussung der Erstarrung bzw. der Gefüge- gnesiumgehalt enthält, die außerdem noch einen nicht bildung mit dem Ziele einer möglichst i einen und näher bezeichneten Eisengehalt aufweist. Diese begleichmäßigen Graphitausbildung sind als Impf- kannten Zuschlagstoffe führen zwar zur Herstellung stoffe für Grauguß unter anderem Kalziumsilizium eines Gußeisens guter Eigenschaften, wenn auch die und Ferrosilizium bekannt. Es ist ferner bekannt, 40 für die Zugversuche zugrunde gelegten Probenformen dem im lamellaren Gußeisen als Blättchen oder keinen Vergleich zulassen, weisen jedoch den Nach-Flocken eingelagerten und hierdurch zu einem sprö- teil auf, daß die Zuschlagstoffe in aufwendiger Weise den Gefüge führenden Graphit durch Zugabe von in die Schmelze eingebracht werden müssen. Dies beMagnesium in das flüssige Eisen eine Kugelform zu ruht darauf, daß die Einzelbestandteile des Zuschlagverleihen, so daß ein Gußeisen mit Kugelgraphit mit 45 stoffes in Pulverform miteinander gemischt werden, wesentlich verbessserten Festigkeitseigenschaften ent- so daß es zur Vermeidung der Abbrand- und Veriteht. Wegen der damit verbundenen Explosionsge- dampfungsverluste erforderlich ist, daß diese mit der fahr wird allerdings kein metallisches Magnesium, Stickstofflanze in die Schmelze eingebracht werden londern eine Mg-haltige Legierung, z. B. eine für die- müssen. Ein einfaches Aufwerfen des Zuschlagstoffes ten Zweck besonders geeignete Ferrosiliziummagne- 50 auf die Oberfläche der Schmelze ist zwar möglich, tiumlegierung, zugesetzt. würde jedoch wegen der damit verbundenen Staub-To influence the solidification or the structural magnesium content, which also does not contain one Education with the aim of having as much iron content as possible and specified in more detail. These settle Graphite formation are known as inoculants, although additives lead to production Materials for gray cast iron include calcium silicon of a cast iron with good properties, albeit the and ferrosilicon known. It is also known, 40 sample shapes on which the tensile tests are based allow the in lamellar cast iron as flakes or no comparison, but point to the after-flakes embedded and thereby to a brittle part on that the aggregates in a costly manner The graphite leading to the structure must be introduced into the melt by adding. This is magnesium in the liquid iron a spherical shape rests on the fact that the individual components of the surcharge, so that a cast iron with spheroidal graphite can be mixed with 45 substances in powder form, significantly improved strength properties, so that it avoids burning and veriteht. Because of the associated explosion vapor losses, it is necessary that this with the fahr, however, no metallic magnesium, nitrogen lance will be introduced into the melt solder an alloy containing Mg, e.g. B. one for the must-have. A simple throwing up of the aggregate th purpose particularly suitable ferrosilicon magnets 50 on the surface of the melt is possible, tium alloy, added. However, due to the associated dust Diese bekannten Legierungszusätze unterliegen entwicklung, der auftretenden Entmischung der verjedoch in der Gußeisenschmelze einer schnellen Ent- wendeten Vorlegierungen und der Tatsache, daß Mamischung, welche ihre Wirksamkeit beeinträchtigt gnesium und Kalzium mit Sauerstoff und Kohlenstoff und nur durch den Einsatz größerer Mengen dieser 55 reagieren und verbrennen könnten, zu erheblichen verhältnismäßig teuren Legierungen ausgeglichen Nachteilen und Verlusten führen. Darüber hinaus ist werden kann, wodurch die Gefahr des Auswurfes von das als Zuschlagstoff vorgeschlagene Kalziumfluorid flüssigem Gußeisen aus der Behandlungspfanne ver- nahezu vollständig wasserunlöslich und kommt für größert wird. Außerdem ist die Verdampfung des die Zwecke der vorliegenden Erfindung aus weiter Magnesiums mit einer schädlichen Temperaturver- 60 unten erläuterten Gründen nicht in Frage, was ebenminderung der Gußeisenschmelze verbunden; auch falls für das Kalziumkarbid zutrifft, da es durch Einweist der gebildete Kugelgraphit eine ungleichmäßige wirkung von Wasser Azetylen unter heftiger Reaktion Größe auf. ' freisetzt.These known alloy additives are subject to development, but the segregation that occurs is subject to change in the cast iron melt of a rapidly depleted master alloy and the fact that a mixture, which compromises their effectiveness, magnesium and calcium with oxygen and carbon and only through the use of larger quantities of these 55 could react and burn to a considerable extent relatively expensive alloys compensate for disadvantages and losses. In addition, is can be, reducing the risk of expulsion of the calcium fluoride proposed as an aggregate liquid cast iron from the treatment pan is almost completely insoluble in water and is used for is enlarged. In addition, the evaporation of the purposes of the present invention is from further Magnesium with a harmful temperature reduction is out of the question, as will be explained below connected to the cast iron melt; also if applies to the calcium carbide, since it is instructed the spheroidal graphite formed has an uneven action of water acetylene with violent reaction Size on. 'releases.
DE19681800447 1968-02-28 1968-10-02 Additive for the production of spheroidal graphite cast iron Expired DE1800447C2 (en)

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