DE1950987C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gießlingen aus Legierungen von Metallen und Gasen - Google Patents

Description

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch Zur Lösung dieser Aufgabe vermittelt die Erfingekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Fül- 30 dung ein Verfahren entsprechend dem Patentanlen der Gießform mit der Schmelze die Verbin- spruch 1. Erfindungsgemäß wird also mit zwei verdung mit dem Raum für die Schmelze unterbro- schiedenen Gasen gearbeitet, von denen das eine gechen und der Überdruck des gasförmigen Medi- genüber dem Legierungsprozeß inert und das andere ums in dem Raum für die Gießform sprungartig gegenüber dem Metall aktiv ist. Das aktive Gas liegt erhöht wird. 35 in dem Gasgemisch über der Schmelze in relativ

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- niedriger Konzentration vor. Da die Löslichkeit dierens nach den vorhergehenden Ansprüchen, um- ses Gases in der Schmelze von seinem Partialdruck fassend zwei getrennte, hermetisch abgeschlos- abhängt, läßt sich erfindungsgemäß eine Sättigung sene Kammern, von denen die eine einen Behäl- bei relativ niedrigem Druck durchführen. In der ter mit der Metallschmelze und die andere die 40 Kammer für die Gießform ist dagegen der Partial-Gießform enthält, dadurch gekennzeichnet, daß druck des aktiven Gases wesentlich höher, so daß ein an jede der Kammern (2, 5) jeweils ein gesonder- Ausscheiden des Gases aus den erstarrenden Gießlinter Druckgasbehälter (8, 9) für das jeweilige gas- gen vermieden werden kann. Da die andere Kompoförmige Medium angeschlossen ist. nente des Gasgemisches gegenüber dem Legierungs-

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- 45 prozeß inert ist, läßt sich der Gesamtdruck des Gaskennzeichnet, daß der Behälter mit der Metall- gemisches trotz des gewünschten unterschiedlichen schmelze (1) über der Kammer (5) für die Gieß- Partialdruckes des aktiven Gases in beiden Kammern form (4) angeordnet und das Zuführrohr (3) vom auf gleichem Wert halten.

Boden des Schmelzbehälters ausgeht und mit Die Erfindung wird in der nachstehenden Be-

einem Stopfen (18) verschließbar ist. 5° Schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele einer

Gießvorrichtung an Hand der Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt.

Fig. 1 eine Vorrichtung, bei der die Schmelze unter der Wirkung des Gasdrucks in die Gießform be-55 fördert svird, und

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Fi g. 2 eine Vorrichtung, bei der die Schmelze unVorrichtung zur Herstellung von Gießlingen aus Le- ter der Wirkung der Schwerkraft in die Gießform gegierungen von Metallen und Gasen, wobei die langt.

Schmelze und die Gießform in vor dem Guß getrenn- In einer hermetisch geschlossenen und wärmeisoten, hermetisch abgeschlossenen Räumen jeweils un- 60 lierten oder beheizten Kammer 2 befindet sich ein ter dem Überdruck des gasförmigen Mediums gehal- Behälter für die Schmelze 1. Er ist durch ein Zuführten werden. rohr 3 mit einer Gießform 4 verbunden, die ihrerseits Es ist bekannt, daß einige Gase in Form einer fe- in einer weiteren hermetisch abgeschlossenen Kamsten Lösung oder als chemisch gebundene Kompo- mer5 angeordnet ist. Zum Öffnen bzw. Unterbrenente in der Struktur von Metallen deren Eigenschaf- 65 chen der Verbindung zwischen den beiden Kamten günstig beeinflussen können. Ein typisches Bei- mern 2, 5 sind in dem Zuführrohr 3 ein Ventil 6 und spiel dafür ist Stickstoff, der in einer Reihe von Le- ein Sperrorgan 7 vorgesehen, die in bekannter Weise gierungen auf Eisen-Basis-Strukturen mit verbesser- steuerbar sind.

In zwei Behältern 8 und 9 befinden sich jeweils un- dem Füllen der Form einsetzende Kristallisation der

ter Druck Gasgemische unterschiedlicher Konzentra- Schmelze vollständig bei hohem Partialdruck des ak-

tionen aus einem gegenüber dem Gießvorgang iner- üven Gases. Daher kann das schon gelöste Gas aus

ten und einem aktiven Gas. Ein Z:rkulalions-Re- der kristallisierenden Schmelze nicht mehr entwei-

generierungssystem 10 dient zur Reinigung der Gase, 5 chen und bleibt in ihr gelöst. Durch Ausgleich des

die aus den Kammern!,S für die Schmelze bzw. die Druckes in den beiden Kammern nach Füllung der

Gießform rückgeleitet werden, sowie zur Rückfüh- Form wird die überflüssige Schmelze über das Zu-

rung der Gase in die Behälter 8 und 9. Durchfluß- führrohr in den Behälter für die Schmelze zurückge-

menge und Druck der Gasströme werden durch Ven- führt, und das Sperrorgan 7 kann geschlossen wer-

tile 12 bis 17 gesteuert. io den. Falls nötig, kann der Druck des aktiven Gases

Der Vorgang verläuft folgendermaßen: Bei ge- in der Kammer 5 nachher bis zum Ende der Kristalli-

schlossenem Sperrorgan 7 und geöffnetem Ventil 6 sation erhöht werden.

wird durch Öffnen des Ventils 12 die Kammer! mit Die Herausnahme des Gießlings aus der Form 4 der Schmelze 1 mil dem Gasgemisch aus dem Behäl- erfolgt, nachdem das aktive Gas aus der Kammer S ter 8, mit dem die Schmelze behandelt werden soll, 15 durch das Ventil 17 in das Zirkulations-Regeneriegefüllt. Es ist zweckmäßig, daß die Zuführung des rungssystem 10 zurückgeleitet und wieder dem BeGasgemisches durch die Schmelze, die mittels eines halter 9 zugeführt worden ist.

Rohres 11 oder einer porösen Wand im Boden des Nach erneutem Einlegen der leeren Gießform und Tiegels erfolgt, langsam vonstatten geht, so daß ein Wiederherstellung des Ausgangszustandes der Angutes Vermischen des Gases mit der Schmelze ge- 20 lage ist es möglich, den Gießvorgang zu wiederholen, währleistet wird. Gleichzeitig wird durch das Ventil Während der ganzen Zeit wird die Gasatmosphäre in 13 der Kammer 5 mit der Gießform 4 das Gasge- der Kammer 2 des Behälters für die Schmelze 1 nicht misch aus dem Behälter 9 zugeführt. Bei diesem vor- ausgetauscht. Nur der Druck wird in engen Grenzen bereitenden Verfahrensschritt sind die Drucke in den variiert, damit die Schmelze in Richtung der Gießbeiden Kammern 2 und S gleich groß, so daß durch 25 form bzw. zurückfließen kann. Dementsprechend Öffnen des Sperrorgans 7 keine Förderung der tritt das Ventil 16 zum Absaugen des Gases aus der Schmelze hervorgerufen wird. Kammer 2 erst nach völliger Entnahme der Metall-

Durch Schließen des Ventils 6 und Erhöhung des schmelze aus dem Behälter in Aktion.
Druckes in der Kammer2 wird die Schmelze durch Die Vorrichtung nach Fig. 2 hat die gleichen das Zuführrohr 3 in die Gießform 4 gedrückt, die sie 30 Grundelemente wie die nach Fig. 1, doch befindet ausfüllt. Falls die Konzentration des aktiven Gases sich in diesem Fall der Behälter für die Schmelze 1 im Behälter 9 bzw. in der Kammer S und in der über der Gießform 4. Der Fluß der Schmelze kann Gießform 4 beträchtlich hoher ist als die im Behäl- mit Hilfe eines an sich bekannten Stöpselmechanister8 und in der Kammer 2, ist es nicht möglich, daß mus 18 gesteuert werden, der außerhalb des Behälsich die Metallschmelze während der kurzen Dauer 35 ters für die Schmelze betätigbar ist und zum Öffnen des Ausfüllens der Gießform beträchtlich mit Gas und Schließen eines Auslasses im Boden dieses Beanreichert. Dagegen erfolgt die unmittelbar nach hälters dient.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ten oder neuen Eigenschaften schafft. Andererseits Patentansprüche: ist es bekannt, daß Metalle im flüssigen Zustand bedeutende Gasmengen auflösen können, während

1. Verfahren zur Herstellung von Gießlingen diese Fähigkeit im festen Zustand erheblich geringer aus Legierungen von Metallen und Gasen, wobei 3 ist. Diese Besonderheit führt beim Gießen dazu, daß die Schmelze und die Gießform in vor dem Guß die im geschmolzenen Metall gelösten Gase beim Ergetrennten, hermetisch abgeschlossenen Räumen starren in Form von Blasen und Mikroporen ausjeweils unter dem Überdruck eines gasförmigen scheiden.

Mediums gehalten werden, dadurch ge- Aus der deutschen Auslegeschrift 1 178 979 und

kennzeichnet, daß als gasförmiges Medium i° ähnlich aus der französischen Patentschrift 1 495 475

in dem Raum für die Schmelze ein Gasgemisch sind Verfahren bekannt, bei denen der Gießvorgang

verwendet wird, das aus einem gegenüber dem unter erhöhtem, konstant gehaltenem Druck des für

Legierungsprozeß inerten und einem gegenüber die Legierung verwendeten Gases durchgeführt wird,

dem Metall aktiven, teilweise in der Schmelze Auch bei diesen bekannten Verfahren tritt jedoch die

löslichen und als Bestandteil in der Zusammen- 15 obenerwähnte Schwierigkeit auf, daß beim Erstarren

setzung der Legierung vorhandenen Gas besteht, der Gießlinge die Löslichkeit des Gases in der erkal-

daß als gasförmiges Mediu.n in dem Kaum für tenden Schmelze absinkt und das Gas während dieses

die Gießform mindestens das genannte aktive Erstarrungsvorgangs ausscheidet und Gußfehler ver-

Gas verwendet wird, und daß die Konzentration ursacht. Wolke man dieses Ausscheiden des Gases

des aktiven Gases in dem Raum für die Gießform 20 aus der erkaltenden Schmelze verhindern, so müßten

auf einem höheren Wert gehalten wird als in dem die Gießlinge im Anschluß an den eigentlichen Gieß-

Raum für die Schmelze. Vorgang einem noch höheren Gasdruck ausgesetzt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- werden, was in der industriellen Gießerei praktisch kennzeichnet, daß als gasförmiges Medium in nicht möglich ist.

dem Raum für die Gießform ebenfalls ein Gasge- 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das misch verwendet wird, das aus dem aktiven Gas Auftreten von Mikroporen oder Blasen bei der Heruid einem gegenüber dem Legierungsprozeß in- stellung von Gießlingen aus Legierungen von Metalerten Gas besteht. len und Gasen zu vermeiden.