DE1908796A1 - Durable, ceramic protective coating for metal foundry molds - Google Patents
Durable, ceramic protective coating for metal foundry moldsInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
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β MÜNCHEN 2, HIUBUESTBASSE 2O ,-%-'■- β MUNICH 2, HIUBUESTBASSE 2O , -% - '■ -
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Dr. Berg Dipl.-Ing.Stopf, 8Mo'nÄen Si. Hiibtetrofli»)'' '' "Dr. Berg Dipl.-Ing.Stopf, 8Mo'nÄen Si. Hiibtetrofli ») '' ''"
., „.„.... . _ 18 202 Datum., "." ..... _ 18 202 date
Ihr ZeidYour witness
Anwaltsakte 18 202 . ·■ :. Attorney's File 18 202 . · ■:.
.- Instytut Odlewnictwa, Krakow■■/ Polen.- Instytut Odlewnictwa, Krakow ■■ / Poland
Beständiger, keramischer Schutzüberzug für Metall-Grießereiformen Resistant, ceramic protective coating for metal grit molds
-Gegenstand der Erfindung ist ein beständiger, keramischer Schutzüberzug für Metall-Gießereiformen und noch viele aridere aus Metall-ausgeführte Elemente, die den zerstörenden-Wirkungen der flüssigen Metalle ausgesetzt sind.-The subject of the invention is a permanent, ceramic Protective coating for metal foundry molds and many other elements made of metal that have the destructive effects exposed to liquid metals.
Zur Zeit arbeiten die Metallteile in Berührung mit flüssigem Metall, wie z.B. Metallformen, Metalleinsatzstüoke für Gießereiformen, Metallelemente der Eingußsysteme usw.,At the moment the metal parts work in contact with liquid Metal, such as metal molds, metal inserts for foundry molds, metal elements of the pouring systems, etc.,
— 2 —"- 2 - "
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ORIGINALINSPECTEDORIGINALINSPECTED
welche vor zu schneller Abnutzung durch Auftragen verschiedenartiger Schutzüberztige auf deren Arbeitsflächen geschützt werden. Diese Überzüge sind wasser- bzw* ölbildende Gemische verschiedener feuerbeständiger Substanzen mit Bindern und werden durch Auftragen, Aufspritzen bzw. durch Eintauehen z.B<> der Kokille in ei-, nen Behälter mit flüssiger Substanz aufgetragen.which are protected from too rapid wear and tear by applying various protective coatings to their work surfaces. These coatings are water- or oil *-forming mixtures of different fire resistant materials with binders and be applied by coating, spraying or by Eintauehen eg <> of the mold in egg, NEN container with liquid substance.
■;...-.-„-■. .^f,- --.-■-.: :...·. .. - ..- :·■:.;- .-/>; -'^-:;-£:3-"·ί: ;t^; -Λί.-.ν=- Anschließend wird durch Aufwärmen ein Verdampfen des, Wassers aus der Überzugsschicht und die Bindung der feuerfesten Substanzteile dank der Anwesenheit der Bindungssubstanz erzielt. ■; ...-.- "- ■. . ^ f, - --.- ■ - .:: ... ·. .. - ..-: · ■:.; - .- />; - '^ - :; - £: 3- "· ί:; t ^; -Λί .-. Ν = - Then, by warming up, the water from the coating layer evaporates and the refractory substance parts are bonded thanks to the presence of the binding substance achieved.
Wie aus Beobachtungen zu ersehen war, erfolgt eine Schwächung der im Überzug enthaltenen Bindungssubstanzen, die während des vielmaligen Wärmeschocks bei dernArbeit der._/ Kokillen auftreten. Die feuerbeständigen Teilchen sind dem Ausbro'ckeln und Auswaschen durch, das flüssige Metall ausgesetzt und infolgedessen verliert die Oberfläche, der form ihren Schutz. Aus diesem &rund,.müssen die. Schutz- :. Überzüge während der Verwendung der Kokillen, mehrmals., _ , neu angefertigt werden, was Arbeitspausen und eine Erhöhung der Betriebskosten verursacht. . ;-;.-■■.-..<■ «,..;..As could be seen from observations carried out a weakening of the binding substances contained in the coating, which appear during the plurality of times of heat shock in the work of n ._ / molds. The fire-resistant particles are exposed to cracking and washing out by the liquid metal and as a result the surface loses its protection. For this & round, the. Protection :. Coatings are re-made several times during the use of the molds., _, Which causes work breaks and an increase in operating costs. . ; -; .- ■■ .- .. <■ «, ..; ..
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DieT bisherigen Schutzüberzüge isolieren in ungenügendem
Maß "das geschützte Element, welches infolge öfterer Berührung
mit flüssigem Metall einer zu großen Erhitzung
ausgesetzt "ist, wodurch erhebliche Gußspannungen an den
Oberflächen und Brüche entstehen, was zum Verbrauch des arbeitenden Elements führt* Eine schwache wärmeisolierende Wirkung zieht ebenfalls einen schnellen Wärmeentzug
aus dem Gußstück nach sich, was ungünstige Bedingungen für eine" richtige Speisung des Gußstücks schafft und
eine übermäßig"harte Oberflächenstruktur zur' Folge hat.The T recent protective coatings isolate in insufficient measure of "the protected element, which more frequently as a result of contact with liquid metal to a large heating
"is exposed", causing considerable casting stresses on the surfaces and fractures, which leads to the consumption of the working element result in an excessively hard surface structure.
Aufgrund durchgeführter Proben und Untersuchungen ist es den Erfindern gelungen, das, Problem der Schutzüberzüge, die frei von diesen Fehlern sind, zu lösen.Based on the tests and examinations carried out, it is the inventors succeeded in solving the problem of protective coatings that are free from these errors.
Die 'Erfindung1 beruht auf der Beseitigung der Sandkörner
des' feuerfesten Materials aus der Schicht durch ihr Zusammenschmelzen bei hoher Temperatur und Verhinderung
der Entstehung der Gaskorrosion Unter dem Überzug durch
Füllung der Mikroporen iin Schutzüberzug mit Dichtungsmaterial öder flüssigem Metall.
The 'invention 1 is based on the elimination of the grains of sand of the' refractory material from the layer by melting them together at high temperature and preventing them
the development of gas corrosion under the coating by filling the micropores in a protective coating with sealing material or liquid metal.
Gemäß der Erfindung sind die Überzüge aus hoohfeuerfestem, keramischem Material, wie z.B. Aluminiumoxid bzw. Zirkonoxyd ausgeführt, das duroh einen niedrigen Wärme-According to the invention, the coatings are made of fire-resistant, ceramic material, such as aluminum oxide or zirconium oxide, which has a low heat resistance
des keramigshen, Ma^erJLa.lis: Wiple W miteinander d schmelzen 'bzw. Erweichen^ ge^jinden: du|'0^ie^Jl einer intenpiven |Tärmeq.uelle.des keramigshen, Ma ^ erJLa.lis: Wiple W together d melt 'resp. Soften ^ ge ^ jinden : you | '0 ^ ie ^ Jl an intenpiven | heat source.
Durch die Auewahl der. .Pa5i^eter.;-de?.,.WäiPm9einW;i^ysp'.;si?-$iEd eine.Porosität der keramischen Bchioht Yop.:I; /bis 10$ -fir,-zielt, DieBa schützt 4en Überzug vor ^RiesenΛβΐ;;;Wfepme^^ schock, der .während der Berührung mit^flüssig auf.tritt... Um eine .entsjprec.hende AdhäsiP;n;..der; Teilohe.n an der. Metallfläche zu eiziegLenj entstehen: a.uf;, der Oberfläche Mikroporen (in Grrenzen von mehreren^ ibis-./Λ einigen Hunderten von /u) vor dem Auftragen des Schutzüberzugs durch Sandstrahlen mi^jb feiinem; Quarts and, Kor und und anderen .Strahlmittel*!.... ; : .--., -^r -^- '-.-.. .-:-·■?-:By choosing the. .Pa5i ^ eter. ; -de?.,. WäiP m 9einW; i ^ ysp '. ; si? - $ iEd a.Porosity of Ceramic Bchioht Yop .: I; / up to $ 10 - for, - aims, DieBa protects 4 en coating from ^ giantsΛβΐ ;; ; Wfepme ^^ shock that. Occurs during contact with ^ liquid ... To a .entjprec.hende AdhäsiP; n ; n; ..the ; Teilohe.n at the. Metal surface to eiziegLenj arise: a.uf ; , the surface micropores (within limits of several ^ ibis-./Λ several hundreds of / u) before the application of the protective coating by sandblasting mi ^ jb fine; Quarts and, Kor and and others .Blasting agents *! .... ; : .--., - ^ r - ^ - '-.- .. .-: - · ■? -:
Die geschmolzenen keramischen.K,örnchen des Überzugsstof fes, die sich in den Mikrovertiefungen gebildet haben und dort erstarren, ergeben ,eine flta.rke häsion des Überzugs auf.: der Unterlage, ..;.The melted ceramic granules of the coating material, which have formed in the microwells and solidify there, result in a fl uid adhesion of the coating. : the document, .. ; .
Um den Überzug vor der Penetration von Sauerstoff-5^ die in diesem Überzug bestehenden Poren und vor der Oxydierung der Schicht _ unte;r <dem, Über;zug.(bei hohen iDempea?a# türen zu schützen,, werden diei:sich im Überzug .bTo the coating prior to the penetration of oxygen in the unte this coating existing pores and before the oxidation of the layer 5 _ ^; r <dem, about ; train. ( with high iDempea? a # doors to protect, the i: will be covered in the cover .b
den Poren mit Diohtungssubstanzen, die gegen die Einwirkung hoher Temperaturen widerstandsfähig sind) ausgefüllt, wie z.B. mit Wasserglas. the pores with detergent substances that counteract the action resistant to high temperatures), e.g. with a glass of water.
Ein anderes Verfahren, die Gasporosität auszuschalten, "beruht darin, daß man zum keramischen Material des Überzugs eine kleine Menge von Metallen, wie z.B. Al, Mo und Ni, beifügt. Während der Wärmeeinwirkung auf dae keramische Material werden diese Metallteile verschmolzen und füllen die zwischen den keramischen Körnchen entstandenen Poren aus, wodurch der Überzug verdichtet und eine Gaseindringung verhindert wird.Another method of eliminating gas porosity "is to add a small amount of metals such as Al, Mo and Ni, adds. During the action of heat on the ceramic material, these metal parts are fused and fill the pores created between the ceramic grains, whereby the coating compacts and a Gas penetration is prevented.
Es besteht die Möglichkeit, die Adhäsion des keramischen Überzugs zusätzlich zu erhöhen durch Schaffung von metallischen, im Spritzverfahren aufgetragenen Zwischensahiehten aus z.B. Al, Mo, Ni - Cr, feuerbeständigem Stahl usw.There is a possibility of adhesion of the ceramic In addition to increasing the coating by creating metallic intermediate seams applied by spraying made of e.g. Al, Mo, Ni - Cr, fire-resistant steel, etc.
In den durchgeführten Proben und Untersuchungen wurde festgestellt, daß Kokillen mit den erfindungsgemäßen Überzügen eine um 80 bis 150$ höhere Lebensdauer besitzen als Kokillen mit traditionellen Überzügen·In the samples and tests carried out, it was found that molds with the coatings according to the invention have a lifespan of $ 80 to $ 150 longer as molds with traditional coatings
Der Überzug der Erfindung schränkt die Geschwindigkeit des Wärmeentzugs der Gußstücke in hohem Maße ein, wasThe coating of the invention limits speed the heat extraction of the castings to a large extent what
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durch eine geringere Härtung der Oberfläche gekennzeichnet ist, indem gleichzeitig der Temperaturgradient in der Kokillenwand ausgeglichen wird·is characterized by a lower hardening of the surface, while at the same time the temperature gradient in the mold wall is compensated
Beispiele der erfindungsgemäßen Überzüge: B e i s pie! 1 .Examples of the coatings according to the invention: B eis pie! 1st
Überzug aua Zirkonoxyd, Porosität ca. 4-$i Dicke 0,3 mit Wasserglas verdichtet.Coating of zirconium oxide, porosity approx. 4- $ i thickness 0.3, compacted with water glass.
Beispiel 2Example 2
Überzug aus Aluminiumoxyd, mit einem 7$igen Zusatz von Molybdän verdichtet, Schichtdicke 0,3 mm.Coating of aluminum oxide, with an addition of 7% Molybdenum compacted, layer thickness 0.3 mm.
Oberfläche mit Molybdän metallisiert von einer Dicke von etwa 0,1 mm, und mit einem Schutzüberzug aus Alumi— niumoxyd versehen, Dicke 0,25- mm "mit. Wasserglas und feuerfestem Ton verdichtet. .'Surface metallized with molybdenum of a thickness of about 0.1 mm, and provided with a protective coating of aluminum oxide, thickness 0.25 mm "with. Water glass and fire-proof Compacted clay. . '
Patentansprüche ι Claims ι
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1969
- 1969-02-20 FR FR6904254A patent/FR2002321A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-02-21 DE DE19691908796 patent/DE1908796A1/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2002321A1 (en) | 1969-10-17 |
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