DE2113267B2

DE2113267B2 - Mittels kuehlmitteldurchfluss kuehlbarer metallischer kern und verfahren zu dessen herausziehen

Info

Publication number: DE2113267B2
Application number: DE19712113267
Authority: DE
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1970-03-23
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1976-02-26
Also published as: SE401332B; DK141158B; DE2113267A1; AT326843B; ATA230471A; CH559076A5; DK141158C; CA985478A; BE764606A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mittels Kühlmitteldurchfluß kühlbaren metallischen Kern zur Herstellung von Hohlgußstücken insbesondere aus Gußeisen oder Stahl nach dem Elektroschlacken-Umschmelzverfahren und auf ein Verfahren zum Herausziehen eines derartigen Kerns aus nach dem Elektroschlacke-Umschmelzverfahren gewonnenen Gußstücken unter Temperatureinwirkung.

Beim Gießen von Metall ist es zur Bildung von Hohlkörpern bekannt, Dauerkerne zu verwenden, und in der DT-PS 4 66 149 sind volle Kerne aus Gußeisen und hohle Kerne aus Stahl beschrieben. Aus der DT-PS 5 71 778 ist ein Verfahren zum Gießen von Hohlblökken bekannt, bei dem ein rohrförmiger kühlbarer Metallkern Verwendung findet, wobei die übliche Kühlung des Kerns erst nach Einfüllung des flüssigen Metalls in die Kokille und nachdem sich um den Kern eine erstarrte ringförmige Zone von genügender Stärke gebildet hat, vorgenommen wird. Das Kühlen erst dann, wenn das gegossene Metall genügend abgekühlt ist, um den Kern entfernen zu können (DT-PS 4 66 149) bzw. erst nachdem sich um den Kern eine erstarrte ringförmige Zone von genügender Stärke gebildet hat (DT-PS 5 71 778) hat den Zweck, zu verhindern, daß die Ausdehnung des Kerns zu Rißbildungen im Inneren des gegossenen Hohlblockes führt. Beim Elektroschlacke-Umschmelzverfahren ist jedoch zur Erzielung einer gleichmäßigen Gefügestruktur in axialer Richtung ein Kühlen des Kerns zusammen mit dem Kühlen der Kokille sehr wesentlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mittels Kühlmitteldurchfluß kühlbaren f>° metallischen Kern zur Herstellung von Hohlgußstükken nach dem Elektroschlacke-Umschmelzverfahren sowie ein Verfahren zum Herausziehen eines derartigen Kernes anzugeben, die es ermöglichen, trotz Kühlung des Kerns während des Elektroschlacke-Um- ⁶S Schmelzvorganges diesen später aus dem erstarrten Hohlgußteil leicht herausziehen zu können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf einen monolithischen Stützkörper aus Metall ein Mantel aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit unter Bildung von Kühlkanälen und eines Körpers derart

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der Materialien unter Einwirkung der Druckkräfte des erstarrenden Metalls auch bei Unterbrechung der Kühlung nicht unterschritten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herausziehen eines solchen Kerns aus nach dem Elektroschlacke-Umschmelzverfahren gewonnenen Gußstücken zeichnet sich dadurch aus, daß nach Beendigung des elektroschlacke-Umschmelzvorganges die Während dieses erfolgende Kühlung des Kerns unterbrochen, der Kern sich eine gewisse Zeit lang erhitzten gelassen und sodann erneut gekühlt wird.

Ein entsprechend der Erfindung ausgebildeter Kern ermöglicht es diesem bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. bei Unterbrechung der Kühlung des Gußstückes nach dem Elektroschlacke-Umschmelzvorgang sich auszudehnen, wobei er sich auf die Temperatur des Gußstückei erwärmt und dabei auf Grund seiner hohen Festigkeit das auf ihm aufsitzende Gußstück unter Verfestigung soweit dehnt, daß der Kern bei Wiederaufnahme der Abkühluüg leicht aus dem Gußstück herausziehbar ist.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Kern im Querschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kerns im Längsschnitt,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 3.

Fig.5 einen erfindungsgemäßen Kern mit Zentral· kanal im Längsschnitt,

F i g. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in F i g. 5 und

Fig. 7 eine Kokille mit in diese eingesetztem erfindungsgemaßen Kern im Längsschnitt.

Der in eine Kokille 8 eingesetzte Metallkern 1 kann sowohl zur Bildung von innenliegenden als auch außenseitigen Hohlräumen im Gußstück dienen. Der Kern kann dabei beliebigen Querschnitt z. B. in Form eines Kreises, Rechteckes, Quadrates usw. besitzen und auch in Höhenrichtung veränderlichen Querschnitt aufweisen entsprechend der Form des zu bildenden Hohlraums. Bei den Ausführungsbeispielen werden der Einfachheit halber Metallkerne mit rundem Querschnitt betrachtet. Der Kern 1 besteht aus einem Stahlkern 4, der mit einem Mantel 5 aus einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit z. B. aus Kupfer versehen ist. Die Kanäle 6 für den Kühlmittelumlauf können im Mantel 5 oder im Stahlkern 4 oder gleichzeitig in beiden ausgeführt sein.

Wenn z. B. ein Gußstück mit Boden erzeugt werden soll, wird der Kern 1 in der Kokille 8 auf einer Untersatzplatte 7 angeordnet. Das Gußstück kann dann nach dem Elektroschlacke-Umschmelzverfahren erschmolzen werden, wobei zunächst der Gußstückkörper 9 erschmolzen und dann der Boden 10 des Gußstücks gebildet wird. Sofort nach dem erfolgten Erschmelzen des Gußstückes wird das Abkühlen des Kernes eingestellt und dieser erhält dadurch die Möglichkeit, sich zu erwärmen. Während des Erwärmens dehnt sich der Kern 1 aus, dehnt das auf ihm aufliegende Gußstück etwas und ruft in diesem zusammen mit einer Verfestigung bleibende Formänderungen hervor. Beim darauffolgenden Abkühlen entsteht zwischen den einander entsnre-

chenden Oberflächen von Kern und Gußstück ein Spalt und das Gußstück kann leicht vom Kern abgezogen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erleichtert die Erzeugung von Hohlgußstücken nach dem tlektroschlacke-Umschmelzverfahren, da es bei Hohlgußstükken mit durchgehender öffnung nicht erforderlich ist, den Kern verschieblich anzuordnen und den Metallbadspiege! mit Hilfe automatischer Einricntungen zu regeln, wänrend bei feststehendem Kern nur die Abschmelzelektrode verschiebbar anzuordnen ist und alle anderen Teile der Vorrichtung unbeweglich bleiben können.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch bei einem beweglich angeordneten Kern verwendet werden, wenn der Erschmelzungsprozeß unterbrochen und die Gefahr besteht, daß der Kern durch das erstarrende Gußstück festgeklemmt wird, indem die Kühlung des Kerns abgeschaltet und nach dessen Erwärmen wieder eingeschaltet wird, wodurch sich der Kern vom Gußstück löst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mittels Künimitteidurchfiuß kühibarer metaiiischer Kern zur Herstellung von Hohlgußstücken, insbesondere aus Gußeisen oder Stahl nach dem Elektroschlacken-Umschmelzverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen monolithischen Stützkörper aus Metall ein Mantel aus einem Werkstoff hoher Wärmeleitfähigkeit unter Bildung von Kühlkanälen und eines Körpers derart hoher Steifigkeit aufgesetzt ist, daß die Streckgrenze der Materialien unter Einwirkung der Druckkräfte des erstarrenden Metalls auch bei Unterbrechung der Kühlung nicht unterschritten wird.

2. Verfahren zum Herausziehen eines Kerns nach Anspruch 1, aus nach dem Elektroschlacken-Umschmelzverfahren gewonnenen Gußstücken unter Temperatureinwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Elektroschlacke-Um-Schmelzvorganges die während dieses erfolgende Kühlung des Kerns unterbrochen, der Kern sich eine gewisse Zeit lang erhitzten gelassen und sodann erneut gekühlt wird.

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