DE1951010A1

DE1951010A1 - Einrichtung zur Herstellung von Giesslingen aus Legierungen von Metallen und Gasen

Info

Publication number: DE1951010A1
Application number: DE19691951010
Authority: DE
Inventors: Nikolov Dipl-Ing Ivan Dimov; Balevski Dipl-Ing An Tontschev
Original assignee: Institute po Metaloznanie i Technologia na Metalite
Current assignee: Institute po Metaloznanie i Technologia na Metalite
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1969-10-09
Publication date: 1970-04-23
Also published as: NL6915178A; NL162577C; NO130507B; GB1269145A; NL162577B; DE1951010B2; LU59587A1; AT300226B; SE366486B; FR2020319A1; DK123572B; BE739954A; ES372141A1; NO130507C; DE1951010C3; SU496708A3; CH504260A; US3884291A

Description

Dr.O.Dittmann K. L. Schiff Dr. A. ν. Fiiner Dipl. Ing. P.StrtM DA-2750

Patentaruvä.tö
München 90, Mariahiifpibiz 2 & 3, Telefon 45 40 40

Beschreibung
zu der

Patentanmeldung
des

Institut po Metalosnanie i Technologia na Metalite Sofia/Bulgarien,
Kvartal "Geo Milev"

betreffend

Einrichtung zur Herstellung von Giesslingen aus Legierungen von Metallen und Gasen.

(Priorität: 10. Oktober 1968,Nr. 10 793, Bulgarien)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von Formgiesslingen aus Metallen und Metallegierungen, die in festem Zustand ein gelöstes oder chemisch gebundenes zweckmässig gewähltes Gas enthalten und zwar in solcher Menge, die einen günstigen Einfluss auf die physikalische, chemische und andere Eigenschaften des erhaltenen Werkstoffs ausübt.

Es ist eine Einrichtung bekannt, die die Herstellung von Giesslingen aus solchen Legierungen ermöglicht und. bei der sich der Behälter für die Metallschmelze und die Giessform in abgesonderten, hermetisch abgeschlossenen Kammern befinden, die unter dem Druck einer Atmosphäre stehen.

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welche von dem aufzulösenden Gas und einem dem Metall gegen» über passiven Ga_ts zusammengesetzt ist, die in einem solchen Verhältnis vorliegen, dass der Partialdruck des aufzulösenden Gases in der Kammer der Giessform höher ist als der Druck in der Kammer des Behälters für die Schmelze. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, dass das bei niedrigem Partialdruck in der Schmelze gelöste Gas in dem erstarrenden oder bereits erstarrten Giessling eingeschlossen bleibt dank des hohen Partialdrucks desselben Gases in der Atmosphäre, in der sich die Form befindet. Die Anwendung dieses Verfahrens wird durch die Tatsache begrenzt, dass solche Kombinationen von Gasen und Metallen vorhanden sind, bai denen die Abnahme der Löslichkeit beim Übergang von flüssigem in festen Zustand ausserordentlieh gross ist« Falls der maximale Partialdruck in der Kammer der Giessform, in der das Erstarren erfolgt, durch eine Atmosphäre ausgeübt wird, die nur aus dem aufzulösenden Gas zusammengesetzt ist, ist es erforderlich, dass in der Kammer der Schmelze eine solche Atmosphäre vorhanden ist, in welcher dieses Gas mit sehr kleiner Konzentration teilnimmt, damit sich nicht mehr Gas auflöst, als sich in dem erstarrten Giessling halten kann. Dieser Umstand begrenzt bedeutend die Möglichkeit Legierungen zu erhalten, die stark mit Gas gesättigt sind.

Eine verbesserte Ausführung dieses Verfahrens ist ebenfalls bekannt, bei der, nach dem Ausfüllen der Form mit Schmelze, mittels eines Sperrorgans die Verbindung zwischen der Kammer der Form und der Kammer des Behälters mit der Schmel* ze auf dem Weg des Metalls durch das Zuflihrrohr unterbrochen wird, wonach der Druck im Behälter für die Schmelze nachträglich erhöht werden kann. Diese Verbesserung kann nur bis zu einem gewissen Grad den oben erwähnten Nachteil beseitigen, da es konstruktionsmässig ausserordentlich schwer ist bei grossen Druckunterschieden das Sporrorgan des Zuführrohres

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abzudichten; außerdem stellt das Synchronisieren des Antriebes dieses .'Kperrorgans unc das Einlassen von Gas mit hohem Druck mit dem Vorgang des Erstarrens der Schmelze in der Giessform, schwer au lösende Probleme, denn es hangt von der Form und den Abn.essiingen jedes einzelnen Giesslings ab.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Begrenzungen bei den bestehenden Verfahren zur Herstellung von solchen Legierungen von Metallen und Gasen zu überwinden, bei denen die Löslichkeit des Gases beim Übergang der Schmelze in festem Zustand soweit abnimnt, dass bei ihrer Steuerung durch den Unterschied »wischen den Partialdrücken über die Schmelze und über die erstarrende Form keine Möglichkeit besteht, e.inen genügend hohen Gasinhalt in der Legierung zu erhalten.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst, indem d*e auf bekannte Weise mit Gas gesättigte Schmelze einem Presszylinder zugeführt wird, von wo aus sie mittels Kolbendruck in die Giessform eingeführt wird, in der vorher eine Ätriosphäre aus dem aufzulösenden Gas bei einem s-.weckraässig gewählten Druck erzeugt wird. Beim Eindringen der Schmelze in der Form wird das sich darin befindende Gas bis zu einem Gre.d komprimiert, der im voraus gewählt werden kann durch die Wahl der Abmessungen eines verlorenen Kopfes der Form oder durch die Wirkung eines zweiten Gaskolbens, der das Endvolultien fnach dem Komprimieren) des aufzulösenden Gases in der Kammer, in der sich die Giesform befindet, verkleinert oder vergrössert. Die Einrichtung ermöglicht auf diese Weise den ErEtarrungsvorg&.ng der Schmelze in der Giessform unter einem Druck des aufzulösenden Gases durchzuführen der wesentlich höher ist, als dar Druck, bei dem die Schmelze gesättigt ist. Das Gas scheidet wührend das Erstarrens nicht ab, sondern bleibt in der festen Lösung erhalten.

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Die Erfindung wird eingehender durch die beigelegte Figur veranschaulicht, in der ein Schema der Einrichtung abgebildet ist, das im Prinzip ihren Aufbau und ihre Wirkung erläutert»

Der Behälter für die Metallschmelze 1 befindet sich, zusammen mit der Heizvorrichtung 2 in der hermetisch abgeschlossenen und wärmeisolierten Kammer 3· Durch das Zuführrohr 4 und dem an sich bekannten Sperrorgan 5 ist es möglich, die Schmelze in Richtung zur Gieseeinrichtung zu schöpfen. Der Gasbehälter 6 enthält ein auflösbares Gas, das durch den Hahn 7 zur Schmelze zugeführt wird, resp. zum Boden des Behälters mit der Schmelze 1. Die Kammer 3 des Behälters für die Schmelze 1 wird durch den Hahn 9 mit der Kammer 10 verbunden, in welcher sich' die Giessform 11 befindet, die in ihrem oberen Ende einen verlorenen Kopf 12 besitzt, der zum Sammeln des in der Form befindlichen Gases bestimmt ist, wenn diese mit Schmelze gefallt wird. Die Schmelze wird in die Form durch den Zylinder 14 eingeführt, und zwar durch den Druck, der auf sie von dem Kolben 15 ausgeübt ^ird. Das in der Kammer der Giess· form befindliche Gas kann durch den Hahn 13 in das Zirkulationen Regenerierungssystem 16 abgeführt werden, von wo es durch eine Rohrleitung und den Hahn 17 ernaut in dem Gasbehälter 6 zurückbefördert werden kann«. Der Kammer der Giessform kann auch der Druckzylinder 19 mit dem Kolben 20 angeschlossen werden.

Die Einrichtung gemäss der Erfindung funktioniert folgenderweise:

Nachdem in bekannter Weise die Schmelze im Behälter 1 mit einem aufzulösenden Gas gesättigt ist, das vom Behälter 6 durch den Hahn 7 und das Rohr 8 eintritt, wird der Druck in der Kammer 3 gegenüber dem Druck in der Form 11 erhöht, wobei im Presszylinder 14 eine bestimmte Portion Metall eingeführt

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wird. Diese Portion Schmelze wird mittels des Kolbens 15 in die Form 11 gepresst, wobei der Druck, der in ihrem Hohlraum herrscht, überwunden wird, und im voraus durch den Hahn 9 von einer Atmosphäre des im Behälter 6 eingelaufenen auflös· baren Gases erzeugt wird· Das Gas, sich sich in der Form befindet, wird in den Hohlraum des verlorenen Kopfes gepresst, wobei über der Schmelze eine Atmosphäre erzeugt wird mit einem Druck, der gleichgross dem vom Presskolben erzeugten ist. Das auf diese Weise in der Schmelze gelöste Gas kann nicht während ihrer Erstarrung ausscheiden* nach Beendigung des Erstarrungsvorgangs werden sowohl der verlorene Kopf als auch die Form geöffnet und der Giessling kann herausgenommen werden, nachdem das in der Kammer 10 behandelte Gas durch den Hahn 13 in das Regenerationssystem 16 zurückgeführt wird.

Der Druckzylinder 19 mit Kolben 20, der sich ausserhalb der Kammer der Form 10 befindet und mit ihr verbunden ist, ermöglicht die zusätzliche Erhöhung des Druckes des aufzulösenden Gases in der Kammer 10, resp. in der Giessform 11, sowohl auch die Steuerung dieses Druckes in Übereinstimmung mit dem Füllvorgang der Form und dem Erstarren des Giesslings in Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen dem Volumen der Kammer 10, der Form 11 und des verlorenen Kopfes 12. Dieser Druckzylinder kann bei einem bestimmten Verhältnis der Volumen die Wirkung des verlorenen Kopfes 12 ersetzen und die zusätzliche Erhöhung des Druckes durch den gleichen Zylinder kann sich in anderen Fällen als überflüssig erweisen,.

Patentansprüche

BAD ORIGINAL

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Claims

1951016 Patentansprüche

1. Einrichtung zur Herstellung von Gieaslingen aus Legierungen von Metallen und Gasen« bei der sich der Behälter für die Metallschmelze in einer hermetisch abgeschlossenen Kammer befindet, in welcher von dem aufzulösenden Gas eine Atmosphäre unter Druck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Abguss-Druckzylinder (14) verse» hen ist, der mit der Giessform (11) verbunden ist, die sich in einer Kammer (10) befindet, welche durch ein System von Rohrleitungen und Hähnen mit der Kammer (3) des Behälters für Metallschmelze (1), resp. mit einem Gasbehälter (6) verbunden werden kann.

2α Einrichtung zur Herstellung von Giesslingen nach An» Spruch 1, dadurch gekennze i c h η e t , dass in der Giessform (11),vorzugsweise in ihrem oberen Teil, ein Hohlraum (12) vorgesehen ist, der ausserhalb der Umrisse des Giesslings hervorragt und der Form eines verlorenen Kopfes ähnelt und in solcher Weise gegen die Form (11) abgedichtet ist, dass darin das gesamte Gas, oder ein Teil davon, welches sich in der Giessform (11) bei ihrem Füllen mit Schmelze befindet, komprimiert wird.

3. Einrichtung zur Herstellung von Giesslingen nach An« spruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass an die Kammer der Giessform CH) eine Druckeinrichtung angeschlossen ist, z.B« ein Zylinder (19) mit Kolben (20).

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