DE2034806A1 - Process for melting cast iron - Google Patents

Process for melting cast iron

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DE2034806A1
DE2034806A1 DE19702034806 DE2034806A DE2034806A1 DE 2034806 A1 DE2034806 A1 DE 2034806A1 DE 19702034806 DE19702034806 DE 19702034806 DE 2034806 A DE2034806 A DE 2034806A DE 2034806 A1 DE2034806 A1 DE 2034806A1
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cast iron
silicon carbide
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melt
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auf Nichtnennung P Antrag
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Meehanite Metal Corp , White Plains, NY (VStA)
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    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron

Description

Verfahren zum L'chmelzen von GußeisenProcess for melting cast iron

Die ürfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzen von Gußeisen im Elektroofen und insbesondere ein Verfahren zum Cichmelzen von Gußeisen bei hohen Temperaturen.The ürfindung relates to a method for melting cast iron in the electric furnace and in particular a process for cichmelting of cast iron at high temperatures.

Bein -chuelzen von Gußeisen in Liektroofen 13t es üblich, die Temperatur i;enau zu steuern, auf die die Schmelze erhitzt vard, veil eine übermäßige Überhitzung über die Erstarrungstemperatur von Gußeisen hinaus zu einer übermäßigen Abschreckungs- oder EarbidMrte im Metall oder alternativ zum Entstehen von Graphit in der unterkühlten und interdentritishen Form führt. Diese Begrenzung in der Schmelzteaperatur ermöglicht nicht eine volle Ausnutzung ucc hervorstehendsten Merkmals des Elektroofens, n'inilich die Tatsache; daß hohe Gießteraperaturen und eine erhöhte lletalldünnflüssigkeit recht mühelos erreicht werden können.In the case of cast iron in electric furnaces, it is customary to precisely control the temperature to which the melt is heated, because excessive overheating above the solidification temperature of cast iron results in excessive quenching or corrosion in the metal or, alternatively, the formation of it Graphite in the supercooled and interdentritic form leads. This limitation in the melting temperature does not allow full utilization of the most prominent feature of the electric furnace, namely the fact ; that high casting temperatures and an increased metal-thin liquid can be achieved quite effortlessly.

Die Erfindung· beruht auf der Feststellung, daß kleine Anteile Siliziumkarbid der iJchrnelae zugefügt werden können, was zu einer vollständigen Beseitigung der nachteiligen Effekte hoher Überhitzungstemporaturen führt.The invention is based on the finding that small proportions Silicon carbide can be added to the iJchrnelae, resulting in a complete elimination of the adverse effects of high overheating temperatures leads.

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Die ]]rfindung "bezweckt die Schaffung eines Verfahrens, mittels dessen Gußeisen auf eine hohe GieStemperattir ohne nachteilige Effekte erhitzt werden kann.The "]] invention" aims to create a process by means of its cast iron to a high GieStemperattir without disadvantageous Effects can be heated.

Weiter bezweckt die Urfindnng;, öle Herstellung von Gußeisen mit einer normalen Crraphitstruktur "bei hohen Vberhitzungsteiaperaturen su ermöglichen.Another purpose of the original discovery is the manufacture of cast iron oils with a normal Crraphite structure "with high superheating temperatures su enable.

„'eiter "bezweckt die Erfindung die Verbesserung der Mnnflüssigkeit einer Gußeisenschiaelae.The invention aims to improve the male fluidity a cast iron schiaelae.

Weiter bezweckt die ErfindtiBg die Schaffung einer verbesserten Schmelze für Kugelgraphitgußeisen.Another object of the invention is to create an improved one Melt for nodular cast iron.

Weiter bezweckt die Erfindung die Verringerung1 des Aufwandes in der Temperatursteuerung', die lbeis Schmelzen des Gußeisens erforderlich ist.Further, the invention aims at reducing the expense in the 1 temperature control ', the lbeis melting of the cast iron is required.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand -won Äusführungsbeispielen unter Beaugnahme auf die AbMldongen naher erläutert. In den Abbildungen sindsThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the AbMldongen. In the pictures there are

1 das Gefüge eines ©aßelseas in 1OO-fa©lier Vergrößerung, dais auf I43O °C erhitzt Trioräen ist und das durch normales willkürlich angeordnetes Graphit und Bereiche unterkäMten G-raphits gekennzeichnet ist, 1 the structure of a © aßelseas in 1OO-fa © lier magnification dais heated to I43O ° C is Trioräen and the arbitrarily arranged by normal graphite and areas unterkäMten is G-raphits in

Fig. 2 das Gefüge des gleichen GußeiseuB in 1OO~facher Vergrößerung, das auf eine Temperatiir von 1540 erhitzt worden ist und. das durch unterkühlt es2 shows the structure of the same cast iron, magnified 100 times , which has been heated to a temperature of 1540 and. that through undercooled it

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Graphit in der Form nDn und außerdem durch Graphit in der Form 11E" in interdentritischer Form gekennzeichnet ist,Graphite in the form n D n and also characterized by graphite in the form 11 E "in interdentritic form,

Fig. 3 das Gefüge eines Gußeisens in 100-facher Tfegrößerung, das auf 1595 °C erhitzt worden ist, nachdem 0,25 $ Siliziumkarbid zugesetzt worden ist und das durch normales Flockengraphit und etwas unterkühltes Graphit gekennzeichnet ist, jedoch nicht durch interdentritisches unterkühltes Graphit in der Form "B",Fig. 3 shows the structure of a cast iron 100 times Tfegrößerung which has been heated to 1595 ° C after 0.25 $ silicon carbide has been added, and which is characterized by normal flake graphite and slightly subcooled graphite, but not by interdentritisches undercooled graphite in of the form "B",

Fig. 4 das Gefüge eines Gußeisens in 100-fächer Vergrößerung, das auf I650 C erhitzt worden ist, nachdem 0,25 /'■ Siliziumkarbid zugesetzt worden sind, und das durch normales Floekengraphit und durch eine ganz geringe Neigung zur Bildung interdentritisehen Graphites gekennzeichnet ist,4 shows the structure of a cast iron enlarged 100 times, which has been heated to 1650 C after 0.25 / '■ Silicon carbide have been added, and that by normal floeken graphite and by a very small one Characterized tendency to form interdentritic graphites is,

Fig. 5 die Hartkeilprobe mit einem Gußeisen, das von 1430 0 in Schritten von 55 °C auf I65O 0C erhitzt worden ist, wobei die 3rhöhung in der Schalenhärte mit der Erhöhung der tjberhitzungstemperatur gezeigt ist, undFig. 5, the hard wedge test with a cast iron, which has been heated in steps of 1430 0 55 ° C on I65O 0 C, wherein the 3rhöhung in shell hardness with the increase shown tjberhitzungstemperatur, and

Fig. 6 die Hartkeilprobe mit einem Gußeisen, das nach Zusetzen von 0,25 $.' Siliziumkarbid von I430 0G in Schritten von 55 0G auf I650 0C erhitzt worden ist, wobei eine praktisch konstante Härte bei allen tJberhitzungstemperaturen zu erkennen ist.Fig. 6 shows the hard wedge sample with a cast iron which after adding $ 0.25. ' Silicon carbide has been heated from I430 0 G in steps of 55 0 G to 1650 0 C, whereby a practically constant hardness can be seen at all overheating temperatures.

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Beim Schmelzen von Gußeisen im Elektroofen ist. es eine altbekannte Tatsache, daß schwerwiegende Änderungen in der Härteneigung und in dem entstehenden Gefüge mit der Erhöhung der Überhit zungs temperatur en auftreten. Das geschieht in. allen Elektroöfen, die stark überhitzbar sind, gleichgültig, in welcher Konstruktion sie vorgesehen sind.When melting cast iron in an electric furnace is. it's a well-known one Fact that serious changes in the tendency to hardship and occur in the resulting structure as the overheating temperatures increase. This happens in all electric ovens, which are highly overheatable, regardless of the design in which they are intended.

Im allgemeinen istfeetgestellt worden, daß die Effekte der überhitzug ausgeprägter und schneller in solchen Elektroefen auftreten, die hohe Leistungsaufnahmen haben und bei denen der TJmwälzeffekt in der Schmelze ausgeprägter ist. In Iiicfothogenelektroöfen beispielsweise tritt eine sehr hohe örtliche Überhitzung: in dem Bereich der Elektroden auf, und das· hat einen ganz ausgeprägten Effekt auf die Qualität der Schmelze. Venn eine Gußeisenschmelze bestimmter Zusammensetzung über die Schmelztemperatur hinaus und schließlich auf über die normale Gießtemperatur in einem Elektroofen hinaus erhitzt wird, besteht die erste bemerkbare .Änderung in den Eigenschaften des Eisens darin, daß eine Erhöhung in dem Cchalenhärtewert der Schmelze auftritt. Das ist in Fig. 5 dargestellt, in der die Erhöhung in dem Härtewert mit der Erhöhung der Überhitzungstemperatur eines Graugußes gezeigt ist. In general, it has been found that the effects of overheating are more pronounced and more rapid in those electric furnaces which have high power consumption and in which the rolling effect in the melt is more pronounced. For example, a very high level of local overheating occurs in the electrostatic furnace in the area of the electrodes, and this has a very pronounced effect on the quality of the melt. When a cast iron melt of certain composition is heated above the melting temperature and ultimately above the normal casting temperature in an electric furnace, the first noticeable change in the properties of the iron is that there is an increase in the shell hardness value of the melt. This is illustrated in Fig. 5, which shows the increase in the hardness value with the increase in the overheating temperature of a gray cast iron .

Es ist nicht bekannt, warum diese Erhöhung in der Härte auftritt, weil in vielen Fällen tatsächlich eine sehr geringe Änderung in der chemischen Zusammensetzung des Bades erfolgt. Es wird vielfach argumentiert, daß dieser erhöhte Härtewert die Folge einer Koagulation und des Hochschwebens von Silikatmassen oder -schlacken aus der Schmelze ist, was normalerweise einen gewissen Effekt auf die Kernbildung des Gußeisens ausübt. Die Entfernung dieser Kerne führt zu einem erhöhten Härtewert.It is not known why this increase in hardness occurs because in many cases there is actually very little change in chemical composition of the bath. It is often argued that this increased hardness value is the result of coagulation and the floating of silicate masses or slags the melt is what usually has some effect on the nucleation of the cast iron. The removal of these nuclei leads to an increased hardness value.

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Zusammen mit dieser Änderung in dem Härtewert und recht häufig zeigt die Schmelze, ohne daß eine nennenswerte Änderung im Här- . tewert auftritt, eine erhöhte Neigung zur Erstarrung mit Graphit im unterkühlten Zustand mit dem Maß der Erhöhung der überhitzung, Solches unterkühltes Graphit kann erwünscht sein oder auch nicht, und in der Herstellung von Gußeisen hoher Festigkeit ist es normalerweise unerwünscht, da es durch anschließende kernbildende oder graphitisierende Zusätze nicht vollständig entfernt werden kann, die dem geschmolzenen Metall vor dem Gießen üblicher ¥eise zugesetzt werden.Along with this change in the hardness value and quite frequently shows the melt without any significant change in the hardening. t value occurs, an increased tendency to solidify with graphite in the supercooled state with the degree of increase in overheating, Such supercooled graphite may or may not be desirable, and in the manufacture of high strength cast iron it is usually undesirable because of subsequent nucleation or graphitizing additives are not completely removed can that the molten metal before pouring usual ¥ ice can be added.

IjS ist ferner festgestellt worden, daß Gußeisen, das stark überhitzt wird, zwar eine erhöhte Dünnflüssigkeit zeigt, und zwar aufgrund der !Tatsache, daß es weiter über den Erstarrungspunkt hinaus erhitzt wird, aber keine Erhöhung in der Dünnflüssigkeit zeigt, die im Einklang mit dem Maße der überhitzung steht. Mit der Erhöhung der Überhitzung, insbesondere mit bestimmten Zusammensetzungen der Schmelze, tritt häufig sogar eine geringe Abnahme in der Dünnflüssigkeit auf.IjS has also been found that cast iron, which overheats severely is, although it shows an increased fluidity, due to the fact that it is further above the solidification point is heated, but does not show any increase in the thin liquid which is consistent with the degree of overheating. With with the increase in superheating, in particular with certain compositions of the melt, there is often even a slight decrease in the thin liquid.

Alle diese Tatsachen machen es zwingend erforderlich, dae Maß der Überhitzung genau zu steuern, das bei einer Gußei8anschmelze zulässig ist. Venn das nicht geschieht, wird Metall schlechter Qualität erzeugt, das ein schlechtes GrajfcLtgefüge, harte weiße Bänder, Fehlgüsse und dergleichen mit sich bringt.All these facts make it imperative to control dae degree of overheating exactly, that is permissible at a Gußei8anschmelze. If this does not happen, poor quality metal is produced, which brings with it a poor graphic structure, hard white ribbons, faulty castings and the like.

Andererseits ist auch festgestellt worden, insbesondere bei Chargen, die einen hohen graphitiechen Kohlenstoffgehalt haben, daß eine Erhitzung auf ein begrenztes Maß nicht immer eine vollständige Lösung des in die Schmelze eingegebenen Graphite er- On the other hand, it has also been found, especially in the case of batches that have a high graphitic carbon content, that heating to a limited extent does not always result in a complete solution of the graphite introduced into the melt.

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Das füfert elfcemfalls so. elaem lelstlu schlechten Graphitgefüge im GuS$ fisrsas eiser solches S©tai®Ise hergestellt wird, bei der nur eia tssgsreiKsües Überhitses siallsslg ist»This is how it works. elaem lelstlu bad graphite structure Such S © tai®Ise produced in the GuS $ fisrsas eiser becomes, where only eia tssgsreiKsües is overhits siallsslg »

Yon der Praxis aas .geselbsm Ist es wesentlich erstrebenswerter, die Schmelze auf eine ssgllelast hohe Teaapeasar&ECE1 m "bringen, die wiederum mehr Zelt glstg Im äer gegossen wctcLsb Icaimg mnd deshalb wird im allgemeine® iie Ssöaelse so weit me jaöglieh iiber- ^ hitzt, wobei gleichseitig ¥ί3Ε3&οΜ; wird9 süe Bilflaag tinterkiihl-In practice aas .geselbsm Is it much more desirable to bring the melt to a teaapeasar & ECE 1 m "high , which, in turn, is more easily cast in the outside and therefore is generally overheated as much as possible, where equilateral ¥ ί3Ε3 &οΜ; becomes 9 süe Bilflaag tinterkiihl-

ten Graphits ia ÜbeEseEgess eäer äae ^atsteSa®n üaslseE Harte werte im Metall zu vermeiden«ten graphites ia ÜbeEseEgess eäer äae ^ atsteSa®n üaslseE hard values to avoid in metal "

Im Zusammenhang mit des isnterMiiilteE GrapMt. seüaeißt die lage so zu sein, daß untea*kAiMtes G-raphit In eiaassf 3Sl®kt2?oofenschmelze gans Honasl Is-S5 iäsS aler das iatss^esafeEitische Graphit, also Graphit Ia eier F&sm 81S0S öas as ©ei οώ©3? ü"ber einer Temperatur τοη 1520 0G ©afssstreteE sefelat5 ssSaailieher ist, sofern nämlich, sis es ssaff esse sasehlie^esafls SssaMldnag nicht vollBtändig aßspriefets *sssIn connection with the isnterMiiilteE GrapMt. Seüaeißt the situation to be such that untea * kAiMtes graphite In eiaassf 3Sl®kt2? oofenschmelze gans Honasl Is - S 5 iäsS aler das iatss ^ esafeEitische graphite, thus graphite Ia eier F & sm 81 S 0 S öas as © ei οώ © 3? Above a temperature τοη 1520 0 G © afssstreteE sefelat 5 ssSaailieher is, if namely, sis ssaff esse sasehlie ^ esafls SssaMldnag not ate completely s * sss

In der Herstellung tqe Sagsl^agMtgaSelsesa isfs ebe&falls festgestelltIn the making tqe Sagsl ^ agMtgaSelsesa isfs ebe & if noted

ψ worden, daß eic niesbsi^ss l^stetjest Ia &®τ i^jgssngssetaelze auBer» ψ been that eic niesbsi ^ ss l ^ steadjest Ia & ®τ i ^ jgssngssetaelze except »

ordentlich erwüßBehsEswarfe ist., BIa solclass? Mstslgex Eärtewert führt zu einer erMfiifes EtsgslgsapMtsalil sd-S ibssBss'ea iaschaHiscIisn Eigenschaften tmd gestaltet saeii Sie Hers3%@3.1mEg ©iaes Etigelgra-"" phitgußeiaens hoher ^salitSt -ciater Eoasaalsm Sssltsem ύοώ, lcagelgraphitbildendeB. Kitteias, Hssisgielßweisa S@s©s3liia w&ü. Zerium«tidy ErwüßBehsEswarfe is., BIa solclass? Mstslgex Eärtewert leads to erMfiifes EtsgslgsapMtsalil sd-S ibssBss'ea iaschaHiscIisn properties designed tmd you saeii Hers3%@3.1mEg © IAES Etigelgra- "" phitgußeiaens high ^ salitSt -ciater Eoasaalsm Sssltsem ύοώ, lcagelgraphitbildendeB. Kitteias, Hssisgielßweisa S @ s © s3liia w & ü. Cerium "

Das Arbeiten ajit eines Sslsslzie ölt eisea 3k©2a©m SErt©w©rt führt zu freien Karbiden im &Sf eier aus elaes s©l©h.©ia SeSsnelse gegos-Working ajit a Sslsslzie oiles eisea 3k © 2a © m SErt © w © rt leads to free carbides in the & S f eier from elaes s © l © h. © ia SeSsnelse Gegos-

sen wird, und außerdem führt es zu einer geringen Kugelgraphitzahl und einer schlechter ausgebildeten Kugelgraphitform.and it also results in a low nodular graphite count and a poorer spheroidal graphite shape.

Wenn Zerium als Zusatz zur Erzeugung von sphärolithischem Gußeisen verwendet wird, erzeugt eine Schmelze hohen Härtewerts außerordentlich stabile Karbide beim Zusatz von Zerium, und diese Karbide erfordern übermäßig lange Glühtemperaturen für den Guß, der aus einer solchen Schmelze hergestellt worden ist.When cerium is used as an additive for the production of spherulitic cast iron is used, a melt with a high hardness value produces extremely stable carbides with the addition of cerium, and these Carbides require excessively long annealing temperatures for the Cast that has been made from such a melt.

Deshalb müssen im allgemeinen GuBeisenschmelzen, die in Blektroöfen entstehen, gleichgültig, ob sie für Guß, der Flockengraphit enthält, oder für GuB verwendet werden, der Kugelgraphit enthält, mit einem relativ niedrigen Härtewert für die betreffende Zusammensetzung der Schmelze hergestellt werden. Wenn die Entwicklung höherer Härtewerte sugelassen wird, als sie für eine bestimmte Zusammensetzung bu erwarten sind, entsteht Metall schlechterer Qualität, und zwar aus den schon angegebenen Gründen.Therefore, cast iron must generally be melted in sheet metal furnaces arise, regardless of whether they are for cast iron, the flake graphite contains, or used for GuB containing spheroidal graphite, with a relatively low hardness value for the composition in question the melt. If the development is allowed to have higher hardness values than they are for a particular one Composition bu are expected, metal is poorer Quality, for the reasons already given.

Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang die Ausübung einer absoluten 'überwachung und die Begrenzung der Überhitzung der Schmelze auf einen „¥ert, der in den meisten Fällen auf etwas unterhalb von 1565 0G liegt, häufig sogar auf einen Vert, der nicht mehr als 1540 C beträgt.Particularly important is the exercise of an absolute 'in this context is monitoring and limiting the overheating of the material to a "¥ ert, which is in most cases slightly below 1565 0 G, often even on a Vert, not more than 1,540 C is.

Das Vorhandensein einer kleinen Ilenge Siliziumkarbid in der Schmelze aus geschmolzenem Gußeisen gestattet die !Entwicklung viel höherer tJberhitzungstemepraturen, ohne daß die schädlichen Effekte der überhitzung auftreten.The presence of a small ilege of silicon carbide in the Melt from molten cast iron permits the development Much higher overheating temperatures without the harmful Effects of overheating occur.

In Jig. 6 ist der Härtewert einer Schmelze eines Gußeisens dargestellt, der 0,25 fi Siliziumkarbid in Granulatform unmittelbarIn jig. 6 shows the hardness value of a cast iron melt, the 0.25 μL silicon carbide in granulate form directly

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nach dem Schmelzen, jedoch vor dem tfbeihitzen zugesetzt worden war. Die Überhitzung dieser Sclimelze auf Temperaturen Ms zu I65O C erhöhte den Härtewert gegenüber dem Wert nicht, der bereits bei Überhitzungstemperaturen Ms zu 1430 0C vorlag.was added after melting but before hot heating. The overheating of these Sclimelze to temperatures Ms to I65O C did not increase the hardness value compared to the value that was already present at overheating temperatures Ms to 1430 0C.

In Fig. 5 ißt der Härtewert des gleichen Gußeisens dargestellt, dem jedoch vor der Überhitzung kein Zusatz zugegeben worden war.In Fig. 5 the hardness value of the same cast iron is shown, however, to which no additive had been added prior to overheating.

In F%. 1 ist das Gefüge eines Gußeisens gezeigt, das auf 1450 0C erhitzt worden war, in Fig. 2 ist das Gefüge des gleichen Gußeisens gezeigt, das auf 1540 G erhitzt worden war. Teile der Schmelze wurden in Prüfstangen gegossen, deren Mikrogefüge anschließend tint er Buht wurde. Bei dem Guß, der auf 1450 °C überhitzt worden war und der in Fig. 1 dargestellt ist, bestand das Gefüge aus normalem wahllos angeordnetem Flockengraphit zusammen mit etwas unterkühltem Graphit, was typisch für solches Gußeisen im nichtgeimpften Zustand bei einer solchen Überhitzungstemperatur ist.In F%. 1 shows the structure of a cast iron that had been heated to 1450 ° C., in FIG. 2 the structure of the same cast iron that had been heated to 1540 G is shown. Parts of the melt were poured into test bars, the microstructure of which was then tinted. In the case of the cast which had been superheated to 1450 ° C. and which is shown in FIG. 1, the structure consisted of normal randomly arranged flake graphite together with some supercooled graphite, which is typical of such cast iron in the non-inoculated state at such an overheating temperature.

In Fig. 2 ist das gleiche Eisen gezeigt, das auf eine höhere Temperatur überhitzt worden ist, nämlich auf 1540 C. In diesem Fall enthält das Gefüge, das aus einer Prüfstange entnommen wurde, einen ziemlich hohen Anteil an int erdentri ti schein Graphit zusammen mit normalem unterkühltem Graphit. Das Aussehen des interdentritisehen Graphits ist typisch für Gußeisenschmelzen, die auf Temperaturen im Bereich von 1540 0C erhitzt worden sind.In Fig. 2 the same iron is shown, which has been overheated to a higher temperature, namely to 1540 C. In this case, the structure, which was taken from a test rod, contains a fairly high proportion of int earth tri ti apparent graphite together with normal supercooled graphite. The appearance of the interdentritisehen graphite is typical of cast iron melts, which have been heated to temperatures of 1540 0C.

Die Erhitzung dieser Eisen auf noch höhere Temperaturen führt zu einer Erhöhung im Anteil an interdentritischem Graphit und außerdem im Erscheinen freien Karbids im Gefüge.Heating these irons to even higher temperatures leads to an increase in the proportion of interdentritic graphite and also in the appearance of free carbide in the structure.

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In Pig. 5 una 4 ist ein gleiches Gußeisen gezeigt, das auf Temperaturen von 1595 C bzw. I650 0C erhitzt worden ist. In diesem !"all wurde der Schmelze unmittelbar nach dem Schmelzen 0,25 granuliertes Siliziumkarbid zugegeben. Seile der Schmelze, die in Prüfstangen gegossen vnirden, zeigten, daß das Gefüge in dem in I?ig. 3 gezeigten Pail, bei dem die Erhitzungstemperatur 1595 0C betrug, aus normalem wahllos angeordnetem Flockengr»- phit zusammen mit unterkühltem Graphit bestand. Bei einer Überhitzungstemperatur von I650 0C bestand das Gefüge, was in 3Fig. 4 dargestellt ist, aus normalem wahllos angeordnetem Plockengraphit, wobei nur ganz geringe Spuren interdentritisehen unterkühlten Graphits vorhanden waren.In Pig. 5 una 4 a similar cast iron is shown, which has been heated to temperatures of 1595 C or I650 0 C. In this "all of the melt was 0.25 immediately after melting f ° granulated silicon carbide added. Vnirden the ropes poured into test bars of the melt showed that the structure in which in I? Ig. Pail 3 shown, in which the heating temperature 1595 0 C, was from normal randomly arranged Flockengr. "- phit together with undercooled graphite consisted in an overheating temperature of I650 0 C was the structure which is shown in 3Fig 4, from normal randomly arranged Plock graphite, only very slight traces. interdentritic supercooled graphite were present.

Das zeigt deutlich, daß Siliziumkarbid das Entstehen interdentrxtischen Graphits verhindert, selbst bei überhitzungstemperaturen bis zu I650 °C. IJenn Siliziumkarbid nicht vorhanden ist, können diese unerwünschten Gefüge bereits bei Temperaturen von 154O 0O auftreten.This clearly shows that silicon carbide prevents the formation of interdental graphite, even at overheating temperatures of up to 1650 ° C. IJenn silicon carbide is not present, these undesirable structures can occur at temperatures from 154O 0 O.

Die zum Durchfüren des erfindungsgemäßen Verfahrene erforderliche Menge an Siliziumkarbid kann bis zu 1/8 Gew.-5$ der Schmelze einerseits oder bis zu 2 Gew.-$ oder mehr der Schmelze ausmachen. The amount of silicon carbide required to carry out the process according to the invention can be up to 1/8% by weight of the melt on the one hand or up to 2% by weight or more of the melt.

normalerweise wird vorzugsweise eine kleinere Menge zugesetzt, beispielweise 0,25 */'■> der Schmelze, weil das normalerweise vollständig ausreicht und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit vorteilhafter ist. Diese kleineren Mengen werden auch deshalb bevorzugt, weil sie die Zusammensetzung der Schmelze nicht nennenswert ändern.usually a smaller amount is preferably added, for example, 0.25 * / '■> the melt, because the sufficient normally complete and is advantageous for reasons of economy. These smaller amounts are also preferred because they do not significantly change the composition of the melt.

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Als Beispiel treten bei Zusetzen von 0,25 Gew.-5> Siliziumkarbid in einer Waschenzahlgröße von ca. 1/16 die folgenden chemischen Änderungen sowie sonstige Änderungen im Metall auf:As an example, add 0.25% by weight> Silicon carbide in a washing number size of about 1/16 has the following chemical Changes and other changes in the metal on:

A 145O0C B 1485°0 0 15400C D 1595°O E 16_5O°C A 145O 0 CB 1485 ° 0 0 1540 0 CD 1595 ° O E 16_5O ° C

GesamtkohlenstoffTotal carbon 3,18 ρ 3.18 ρ 3,19 5i3.19 5i 3,14 ii3.14 ii 3,12 *j> 3.12 * j> - 3,09 ;■:- 3.09; ■: Siliziumsilicon 1,72 ρ 1.72 ρ 1,73 cfi 1.73 c fi 1,73 £1.73 pounds 1,74 ?> 1.74 ?> 1,77 ϊ 1.77 ϊ HanganHangan 0,72 $S$ 0.72 S 0,73 #0.73 # 0,73 ££ 0.73 0,74 $ $ 0.74 o,73 Ϊ o, 73 Ϊ C/2 (Hechnerisch)C / 2 (Hechnerisch) 3,593.59 3,623.62 3,553.55 3,703.70 3,683.68 C/E (Eutektisch)C / E (eutectic) 3,753.75 3,773.77 3,723.72 3,553.55 3,493.49 LiquidusLiquidus 22522252 22462246 22602260 22602260 22732273 SolidusSolidus 20852085 20842084 20852085 20802080 20852085 Bereicharea 167167 162162 175175 180180 188188 ZellenzahlCell count 950950 950950 950950 15001500 I5OOI5OO

Von besonderem Interesse ist hier die relativ konstante Zellenzahl, die in Proben festgestellt wurde, die aus diesen Schmelzen bei verschiedenen Überhitzungstemperaturen gegossen wurden. Sie geringe Erhöhung in der Zellenzahl bei den höchsten Überhit-Zungstemperaturen dürfte auf eine gewisse Lösung des Siliziumkarbids in der Schmelze bei diesen Temperaturen zurückzuführen sein, und möglicherweise ist gerade diese Lösung, das, was einige der nachteiligen Effekte verhindert, die normalerweise beim überhitzen auf diese Temperaturen auftreten.Of particular interest here is the relatively constant number of cells, which was found in samples cast from these melts at various superheating temperatures. They little increase in the number of cells at the highest overheating temperatures probably due to a certain dissolution of the silicon carbide in the melt at these temperatures be, and possibly just this solution, is what prevents some of the adverse effects that normally occur when overheating can occur to these temperatures.

Während vorzugsweise Siliziumkarbid in Granulatform verwendet wird, und zwar einfach aus dem Grunde, weil es sich der Schmelze leichter zusetzen läßt, können ebenso gut auch Klumpen aus Siliziumkarbid verwendet werden, weil die Lösung des Siliziumkarbids,While silicon carbide is preferably used in granular form, simply because it is the melt easier to clog, lumps of silicon carbide can just as well be used because the solution of silicon carbide,

- 11 -- 11 -

109815/12^4109815/12 ^ 4

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

das recht feuerfest ist, langsam vonstattengeht, und da diese Lösung von der Oberfläche des Siliziumkarbids aus beginnt, kann sie recht wirkungsvoll sein. Aus diesem Grunde kann auch Siliziumkarbid in Klumpenforci direkt der kalten Charge im Elektroofen zugesetzt vrerden. TJs bleibt während des gesamten Schmelzvorgangs bestehen und löst sich lediglich in der Schmelze bei hohen tiberhitzungstemperaturen auf, wo es auch benötigt wird, um eine Erhöhung des Härtewertes udgl. zu verhindern. Vorzugsweise wird dieses Siliziumkarbid jedoch in relativ kleinen !!engen direkt in die Schmelze gegeben, weil es dadurch möglich ist, eine bessere Steuerung der Chemie der Schmelze zu erreichen. which is quite refractory, takes place slowly, and since this If solution starts from the surface of the silicon carbide, it can be quite effective. For this reason, silicon carbide can also be used in Klumpenforci directly from the cold batch in the electric furnace be added. TJs remains throughout the melting process exist and only dissolve in the melt at high superheating temperatures, where it is also needed, to increase the hardness value and the like. to prevent. Preferably However, this silicon carbide is added directly to the melt in relatively small tight spaces, because this makes it possible is to achieve better control of the chemistry of the melt.

Patentansprüche:Patent claims:

109815/1274109815/1274

BAD OBiQiNAUBAD OBiQiNAU

Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren sum Schmelzen von Gußeisen bei hohen Temperaturen sur Erhöhung der Bünnflüssigkeit unter Verminderung der normalerweise auftretenden TETnterkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gußelsencharge geschmolzen wird, der eine kleine, jedoch effektive Menge Siliziumkarbid zugesetzt worden istο1. Method of melting cast iron at high temperatures sur increase the liquidity while reducing the normally occurring TET subcooling, characterized in that that a batch of castels is melted, the one small one, however effective amount of silicon carbide has been added 2. Verfahren nach Anspruch 1, daduadx gekennzeichnet, daß als kleine, jedoch effektive Menge Siliziumkarbid eine Menge von 0,125" bis 2 Ji zugesetzt wird,, "bezogen auf das Gewicht von Eisen.2. The method according to claim 1, daduadx characterized in that as small, however effective amount of silicon carbide an amount of 0.125 " up to 2 Ji is added "" based on the weight of iron. J. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kleine, jedoch effektive Menge Siliziumkarbid eine Menge in der Größenordnung· von 0,25 $ zugesetzt wird, bezogen auf das Gewicht von Eisen.J. Method according to. Claim 1, characterized in that an amount in the order of magnitude of $ 0.25, based on the weight of iron, is added as a small but effective amount of silicon carbide. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß nach dem Schmelzen des Metalls dem Metall das Siliziumkarbid zugesetzt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that, according to the Melting the metal to the metal the silicon carbide is added. 5· Verfahren nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet, daß dem Gußeisen vor dessen Schmelzen das Siliziumkarbid zugesetzt wird.5 · The method according to claim 1, 'characterized in that the cast iron the silicon carbide is added before it melts. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5* bei dem eine Gußeisencharge In einen Elektroofen gegeben und die Charge geschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Charge die kleine, jedoch effektive Menge Siliziumkarbid zugesetzt wird, ehe sie eine Temperatur von 1510 0C erreicht»6. The method according to any one of claims 1-5 *, in which a cast iron charge is placed in an electric furnace and the charge is melted, characterized in that the small but effective amount of silicon carbide is added to the charge before it reaches a temperature of 1510 ° C » 109815/1274109815/1274
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