DE2117776A1 - Alloy for treating nodular cast iron melts - Google Patents
Alloy for treating nodular cast iron meltsInfo
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Description
Patentanwälte DIpl.-Ing. R. D^ETZ sen. Patent Attorneys DIpl.-Ing. R. D ^ ETZ sen.
DIpUn1;. κ. LAViP.-jECHT 503-I6.892P 13. 4. 1971DIpUn 1;. κ. LAViP.-jECHT 503-I6.892P April 13, 1971
Dr.-ln.-5. Γ.. :.: ... C f Z jr.
Münchon £2, SLeinsdorfetr. 10Dr.-ln.-5. Γ ..:.: ... C f Z jr.
Münchon £ 2, SLeinsdorfetr. 10
COMPAGNIE PECHINEY, Paris (Frankreich)COMPAGNIE PECHINEY, Paris (France)
Legierung zur Behandlung von Kugelgraphit-Gußeisenschmelzen Alloy for treating nodular cast iron melts
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Zusatzlegierung, die zur Behandlung von Kugelgraphit-Gußeisenschmelzen bestimmt ist.The present invention relates to a new additive alloy used for treating nodular cast iron melts is determined.
Seit MILLIS1 Entdeckung des Effekts, der durch Magnesium auf die Form und die Struktur des in Gußeisenschmelzen ausgeschiedenen Graphits ausgeübt wird, wurden bei der Herstellung von K.G. (d.h. Kugelgraphit-)Gußeisenschmelzen große Fortschritte erzielt.Since MILLIS 1 discovered the effect that magnesium has on the shape and structure of graphite precipitated in cast iron melts, great advances have been made in the manufacture of KG (ie spheroidal graphite) cast iron melts.
Es ist laufende Praxis geworden, die Gußeisenschmelzen mittels Legierungen, oft auf Basis von Fe-Si, mit einem Gehalt an Magnesium als Nodulisiermittel zu nodulisieren. Die Verwendung solcher Legierungen bringt im Vergleich mit der Einführung von reinem Magnesium den Vorteil einer besseren Verteilung des aktiven Elements und viel weniger heftiger Reaktionen, welche Einführungsart auch angewendet wird.It has become current practice to melt cast iron by means of alloys, often based on Fe-Si, with a content to nodulate magnesium as a nodulating agent. The use of such alloys brings in comparison with the Introducing pure magnesium the advantage of a better distribution of the active element and much less violent reactions, whichever type of introduction is used.
50>(B 15H)-TpE (6)50> (B 15H) -TpE (6)
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Beim Einstellen der einzuführenden Magnesiummenge auf die Gehalte der Gußeisenschmölze an Sauerstoff und an Schwefel in bekannter Weise und beim Arbeiten in Abwesenheit von antinodulisierenden Elementen (z.B. Bi, Pb, Ti), d.ho mit neuer Gußeisenschmelze, erhält man so ziemlich leicht eine Kugelbildung des Graphits, sooft man sich mit einer ferritisch-perlitisehen Struktur der Matrix der erstarrten Gußeisenschmelze zufriedengeben kann.When adjusting the amount of magnesium to be introduced to the contents of the cast iron melts in terms of oxygen and of sulfur in a known manner and when working in the absence of anti-modulating elements (e.g. Bi, Pb, Ti), i.e. with new cast iron melt, it is fairly easy to get the graphite to form spheres, as often one can be satisfied with a ferritic-pearlite structure of the matrix of the solidified cast iron melt can.
Dagegen ergeben sich Probleme, wenn man ein K.G.Gußeisen mit ferritischer Matrix herzustellen wünscht, die wegen ihrer guten Bearbeitbarkeit und ihrer großen Duktilität sehr erwünscht ist. Tatsächlich ist die zusätzliche notwendige Graphitisierung unter anderen Funktion der Zeit, da der nodulisierende Effekt des Mg nach 10 bis 15 Minuten aufhört. Nach einem bekannten, gegenwärtig zur laufenden Praxis gehörenden Vorschlag wendet man bei der Gußeisenschmelze kurz vor dem Gießen zwei aufeinanderfolgende Behandlungen an, und zwar die schon erwähnte Nodulisierungsbehandlung und nachher eine Impfbehandlung mittels Graphitisierungsmitteln, die insbesondere zum Ziel hat, die Karbide ganz oder teilweise zu entfernen und die Geschwindigkeit des Verschwindens des Nodulisiermittels zu senken. Die verwendeten Impfmittel sind allgemein Siliziumlegierungen, denen z.B. seltene Erden oder Erdalkalielemente zugesetzt und die durch Eisen schwerer gemacht sein können.On the other hand, problems arise if one wishes to produce a K.G. cast iron with a ferritic matrix, which is very desirable because of its good machinability and its great ductility. Indeed, the additional necessary graphitization among other functions of time, since the nodulating effect of the Mg stops after 10 to 15 minutes. Based on a well-known suggestion currently in current practice if you apply two successive treatments to the cast iron melt shortly before casting, namely the Already mentioned nodulation treatment and afterwards an inoculation treatment by means of graphitizing agents, in particular the aim is to remove all or part of the carbides and to reduce the rate of their disappearance of the nodulating agent. The inoculants used are generally silicon alloys, e.g. Rare earths or alkaline earth elements added and which can be made heavier by iron.
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Ihre Einführung erfolgt in einem Augenblick, der dem endlichen Gießen so nahe wie möglich ist, z.B. in der Form selbst einschließlich des Schleuderns auf die Wände der Form, wenn es eine Abschreckgefahr gibt, insbesondere an Stellen, wo das gegossene Stück dünne Stellen aufweist, die sich mit weißem und daher brüchigem Gefüge abscheiden. Their introduction takes place in a moment that is as close as possible to finite pouring, e.g. in the mold even including slinging onto the walls of the mold if there is a risk of quenching, in particular Places where the cast piece has thin places that are deposited with a white and therefore brittle structure.
Trotz der getroffenen Vorsichtsmaßnahmen bringt die bekannte Behandlung in zwei Verfahrensschritten oft unzureichende Ergebnisse. Sie muß daher durch eine Wärmebehandlung des festen Metalls, d.h. eine Glühung oberhalb des Ac-z-Punktes vervollständigt werden. Es ist für den Fachmann klar, daß ein solches Glühen Oberflächenverschlechterungen hervorruft und insbesondere im Fall von Werkstücken mit Teilen sehr verschiedener Dicke zu solchen Spannungen führen kann, daß sich dauernde Verformungen ergeben.Despite the precautionary measures taken, the known treatment in two procedural steps is often inadequate Results. You must therefore by a heat treatment of the solid metal, i.e. an annealing above of the Ac-z point must be completed. It is for that It will be understood by those skilled in the art that such annealing causes surface degradation and particularly in the case of workpieces with parts of very different thickness can lead to such stresses that permanent deformations result.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zusatzlegierung anzugeben, mit der sich in einem einzigen Verfahrensschritt im Gußrohzustand ein Gußeisen mit Kugelgraphit und ausgeprägter ferritischer Matrix ergibt.The invention is based on the object of specifying an additional alloy with which in a single Process step results in a cast iron with spheroidal graphite and a pronounced ferritic matrix in the raw cast state.
Die Zusatzlegierung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist vom Typ Eisen-Silizium-Erdalkalimetall-Stickstoff, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung:The additional alloy with which this object is achieved is of the iron-silicon-alkaline earth metal-nitrogen type by the following composition:
Si 40 - 55 Gew.%,
Mg 3-15 Gew.#,
Ba 1,4 - 8,6 Gew.%, Si 40 - 55% by weight ,
Mg 3-15 wt. #,
Ba 1.4 - 8.6% by weight ,
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Stickstoff in einer Menge, daß das Gewichtsverhältnis Ba/N zwischen 5 und 50 liegt,Nitrogen in an amount that the weight ratio Ba / N is between 5 and 50,
Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen, die bei der Herstellung eingebracht werden, insbesondere Ca und Al, in einer gesamten Menge unterhalb 2,5 Gew.^, wobei die Legierung außerdem durch ein Gewichtsverhältnis Mg/Ba zwischen 1 und 5 gekennzeichnet ist.Remainder iron and unavoidable impurities that are introduced during production, especially Ca and Al, in a total amount below 2.5 wt. ^, the The alloy is also characterized by a weight ratio Mg / Ba between 1 and 5.
Die Verwendung der Legierung gemäß der Erfindung liefert beträchtliche Vorteile. Sie vereinfacht die Arbeitsgänge und verringert die Wärmeverluste der flüssigen Gußeisenschmelze. Die Magnesiumverluste erweisen sich als geringer, was wesentliche Ersparnisse an diesem Nodulisierelement und eine genauere Kontrolle seines Endgehaltes ermöglicht. Man weiß nun, daß das Magnesium die Karbide stabilisiert, indem es die Übergangstemperatur spröde/duktil des Gußeisens derart erhöht, daß es darauf ankommt, seinen Gehalt auf einen minimalen noch mit einer guten Kugelgraphitausbildung verträglichen Wert zu justieren. Andererseits ist es nicht mehr nötig, den Gehalt der Gußeisenschmelze an Silizium nach der Modulisierung mit Magnesium zu justieren und hierzu teure Siliziumlegierungszusätze zu verwenden. Tatsächlich kann man dank der neuen Zusatzlegierungen den Gehalt an Silizium im Hochofen oder im Kupolofen mittels weniger lästiger Ausgangsstoffe einstellen. The use of the alloy according to the invention provides considerable advantages. It simplifies the work processes and reduces the heat loss of the molten cast iron. The magnesium losses turn out to be lower, which enables substantial savings on this nodulation element and a more precise control of its final content. It is now known that magnesium stabilizes the carbides by making the transition temperature brittle / ductile of cast iron so increased that it is important to keep its content to a minimum with a good spheroidal graphite formation to adjust the acceptable value. On the other hand, it is no longer necessary to check the content of the cast iron melt to adjust to silicon after the modulation with magnesium and for this expensive silicon alloy additives to use. In fact, thanks to the new additional alloys, the silicon content in the blast furnace or in the Adjust the cupola furnace using less troublesome starting materials.
Die verschiedenen Bestandteile der Legierung gemäß der Erfindung sind in ein Gleichgewicht gebracht, um niohtThe various constituents of the alloy according to the invention are balanced in order not to
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nur eine ferritische Matrix, sondern auch eine Vergleichmäßigung der Gestalt der ausgeschiedenen Graphitkugeln sowie eine Unempfindlichkeit gegenüber störenden Elementen (insbesondere Karbidbildnern) zu erzeugen, die sich nach der Herstellung der Gußeisenschmelze in der Toleranz eines Ausmaßes an Wiederumlauf (Einführung von Abfall und Rücklauf) auswirkt, das 50 Gew.% und mehr erreichen kann.to produce only a ferritic matrix, but also an equalization of the shape of the precipitated graphite spheres as well as an insensitivity to interfering elements (in particular carbide formers), which after the production of the cast iron melt has an effect on the tolerance of a degree of recirculation (introduction of waste and return), containing 50 wt.% and more can achieve.
In ihrer Vorzugszusammensetzung ist die Legierung gemäß der Erfindung durch folgende Gehalte gekennzeichnet:In its preferred composition, the alloy according to the invention is characterized by the following contents:
Si 45 - 50 Gew.#,Si 45 - 50 wt. #,
Mg 7-11 Gew. Ji,Mg 7-11 wt. Ji,
Ba 4,5-6 Gew.g,Ba 4.5-6 wt. G,
N 0,4-0,6 Gew.J^N 0.4-0.6 wt
Rest Fe und die unvermeidlichen Verunreinigungen als Ergebnis der Herstellung in einer Gesamtmenge unterhalb 1,2Balance Fe and the inevitable impurities as a result of manufacture in a total amount below 1.2
Was die Anteilsverhältnisse betrifft, wurden durch die im Zuge vorliegender Erfindung durchgeführten Arbeiten folgende Vorzugsgewichtsverhältnisse ermittelt:As far as the proportions are concerned, the work carried out in the course of the present invention the following preferred weight ratios are determined:
Mg/Ba - 2-0,2,
Ba/N « 10 - 2.Mg / Ba - 2-0.2,
Ba / N «10-2.
Der Gehalt an Restmagnesium In der GußeisenschmelzeThe content of residual magnesium in the cast iron melt
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nach der Behandlung mit den beanspruchten Legierungen ist eine Funktion der Basisgußeisenschmelze und des Typs des erhaltenen Gußeisens.after treatment with the claimed alloys is a function of the base cast iron melt and the type of obtained cast iron.
Er liegt gewöhnlich oberhalb 0,01 f> und allgemeiner zwischen 0,03 und 0,06 Gew.#. Dafür ist die zu verwendende Legierungsmenge so, daß das Magnesium im allgemeinen zwischen 0,08 und 0,03 Gew.% der zu behandelnden Gußeisenschmelze ist.# It is usually above 0.01 f> and more generally 0.03 to 0.06 wt.. For this, the amount of alloy to be used is such that the magnesium, in general from 0.08 to 0.03 wt.% Is the molten cast iron to be treated.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzlegierung in einer Menge, bei der ihr Magnesiumgehalt 0,03 bis 0,08 Gew.% der zu behandelnden Gußeisenschmelze entspricht, zur Behandlung einer Kugelgraphit-Gußeisenschmelze bis zu deren Restmagnesiumgehalt von mehr als 0,01, insbesondere zwischen 0,03 und 0,06The invention therefore also relates to the use of the additive alloy of the invention in an amount in which its magnesium content corresponds to 0.03 to 0.08 wt.% Of the treated molten cast iron, for the treatment of a spheroidal graphite cast iron up to which the residual magnesium content of more than 0, 01, in particular between 0.03 and 0.06
Es ist bekannt (Schweizer Archiv, Dezember 1964, Seite 367), daß die Einführung von Stickstoff durch Einblasen in den K.G.-Gußeisenschmelzen eine merkliche Impfung erzeugen kann, diese Technik jedoch nicht zu einer ferritischen Matrix im rohen Gußzustand führt.It is known (Swiss Archives, December 1964, Page 367) that the introduction of nitrogen by blowing into the K.G. cast iron melt is a noticeable inoculation can produce, but this technique does not result in a ferritic matrix in the as-cast state.
Nach einer anderen VorVeröffentlichung (USA-Patentschrift 3 177 072) schlägt man vor, die Gußeisenschmelzen mit Hilfe von Zusatzlegierungen des Typs Pe-Si-Mg-Ca-N zu nodullsieren, in denen sich der Stickstoff teilweise in Form einer Suspension von CaIziumcyanamid befindet.According to another prior publication (US Pat. No. 3,177,072) it is proposed to nodulate the cast iron melts with the aid of additional alloys of the Pe-Si-Mg-Ca-N type, in which the nitrogen is partly in the form of a suspension of calcium cyanamide.
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Das mit den genannten Elementen verbundene Calcium ergibt indessen nur eine viel unvollständigere Ferritisierung als die, die man durch Barium mit Hilfe von Legierungen erhalten kann, die Gegenstand vorliegender Erfindung sind. Dieses überraschende Ergebnis wird in den folgenden Tabellen 1 und 2 erläutert, in denen man mit A die Behandlung durch eine Legierung gemäß der Erfindung, rait B eine praktisch identische Behandlung mit der Ausnahme, daß die Legierung Ca anstelle Ba enthält, und mit C die übliche Behandlung bezeichnet, die aus einer Nodulisierung und anschließender Impfbehandlung besteht.The calcium associated with the elements mentioned, however, only results in a much less complete ferritization than those which can be obtained from barium with the aid of alloys, the subject matter of the present invention Invention are. This surprising result is explained in Tables 1 and 2 below, in which one can use A the treatment by an alloy according to the invention, B has a practically identical treatment with the exception, that the alloy contains Ca instead of Ba, and C denotes the usual treatment resulting from a nodulation and subsequent vaccination treatment.
Man stellt im sauren Schachtofen, ausgehend von einer Charge mit 50 Gew.% neuem Gußeisen und 50 Gew.% Gußputzabfall, die Gußeisenschmelze her, die man mit Hilfe von CaC2 in bekannter Weise entschwefelt.It is in the acidic shaft furnace from a batch with 50 wt.% To a new cast iron and 50 wt.% Gußputzabfall, the cast iron melt forth that are desulfurized using CaC 2 in a known manner.
Man überführt anschließend die Gußeisenschmelze in einen Induktionshalteofen. Das Überführen in diesen Halteofen ermöglicht die Justierung des Siliziumgehaltes der Gußeisenschmelze vor der Behandlung A und B, um nach der Behandlung eine Gußeisenschmelze einer mit der vergleichbaren Zusammensetzung zu erhalten, die einer Behandlung C unterworfen wurde.The cast iron melt is then transferred to an induction holding furnace. The transfer to this holding furnace allows the adjustment of the silicon content of the cast iron melt before treatment A and B to after Treatment to obtain a cast iron melt with a composition comparable to that of treatment C was subjected.
Die Behandlungen A und B bestehen im Einfuhren als "sandwich" in die zu behandelnde Gußeisenschmelze einer Menge von etwa 1,8 Gew.% dieser Schmelze einer Legierung, die für ATreatments A and B exist in the imports as "sandwich" in the molten cast iron to be treated an amount of about 1.8 wt.% Of these melt of an alloy, for the A
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-δSi = 47,8 Gew.^,-δSi = 47.8 wt. ^,
Mg = 9,1 " ,Mg = 9.1 ",
Ba = 4,6 " ,Ba = 4.6 ",
Ca = 0,5 " ,Ca = 0.5 ",
Al = 0,18 " ,Al = 0.18 ",
N . = 0,47 " ,N = 0.47 ",
Fe Rest bis 100 "Fe remainder up to 100 "
und für Band for B
Si = 47,6 Gew.%, Si = 47.6% by weight ,
Mg = 9,2 " ,Mg = 9.2 ",
Ca = 5,3 " ,Ca = 5.3 ",
Al = 0,20 ",Al = 0.20 ",
N= 0,44 "N = 0.44 "
enthält.contains.
Die Behandlung C (bekannte Behandlung) besteht im Einführen als "sandwich" in die zu behandelnde Gußeisenschmelze zunächst einer Menge gleich etwa 1,8 Gew.% dieser Schmelze einer Nodulisierlegierung "Fe-Si-Mg mit 8,10 Gew.? Mg", enthaltend:Treatment C (known treatment) is to introduce a "sandwich" in the first molten cast iron to be treated an amount equal to about 1.8 wt.% Of this melt a Nodulisierlegierung "Fe-Si-Mg with 8.10 wt.? Mg" containing:
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Pe Rest bis 100 "Pe remainder to 100 "
und anschließend einer Menge gleich etwa 0,8 Gew.% der erhaltenen Schmelze einer Impflegierung, die ein Ferrosilizium mit 75 Gew.# Silizium ist.and then an amount equal to about 0.8 wt.% of the melt obtained an inoculant, the # Silicon is a ferrosilicon containing 75 wt..
Nach der Behandlung gießt man Stücke und Probestücke.After the treatment, pieces and test pieces are poured.
Die drei Vergleichsbehandlungen mit den Legierungen A, B, C werden mit der gleichen Gußeisenbasislegierung durchgeführt, die im Induktionsofen hergestellt wurde. Man entnimmt im Ofen 3 mal 600 kg für jede der beschriebenen Behandlungen.The three comparative treatments with the alloys A, B, C are carried out with the same cast iron-based alloy that was produced in the induction furnace. Take out 3 times 600 kg in the oven for each of the described items Treatments.
In allen Fällen ist die Temperatur der Gußeisenschmelze im Laufe der Behandlungen A, B und C zwischen 1480°C und 1520°C, die Gußstücke und die Kontrollprobestücke werden am Ende des Pfannengusses genommen, wobei die zwischen der Behandlung und dem Gießen der untersuchten Stücke verstreichende Zeit zwischen 10 und 15 Minuten liegt.In all cases, the temperature of the cast iron melt in the course of treatments A, B and C is between 1480 ° C and 1520 ° C, the castings and the control specimens are taken at the end of the ladle pour, with the between The time elapsing from the treatment and pouring of the pieces examined is between 10 and 15 minutes.
Die folgenden Tabellen 1 und 2 erfassen die ErgebnisseThe following Tables 1 and 2 record the results
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- ίο -- ίο -
der mikroskopischen Gefügeuntersuchungen und mechanischen Versuche am rohen Gußmetall»microscopic structural examinations and mechanical tests on raw cast metal »
Tabelle 1 - Mikroskopische Untersuchung und analytische Ergebnisse Table 1 - Microscopic Examination and Analytical Results
stücken (Gew.%) Analysis on cast
pieces (wt. %)
des
GraphitsAppearance
of
Graphite
Punktion der Dicke der
Stücke ^e in mm) % Ferrite of the pieces as
Puncture the thickness of the
Pieces ^ e in mm)
kugelgra
phitischfully
kugelgra
phitic
phitisch,
aber mit
zahlrei
chen Ps eu
lamellenkugelgra-
phitic,
but with
numerous
chen Ps eu
slats
kugelgra
phitischfully
kugelgra
phitic
do-80 % ■
do-
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- li -- li -
Tabelle 2 - Mechanische Eigenschaften an normalisierten Proben (Mittelwert von drei Proben) Table 2 - Mechanical properties of normalized samples (mean of three samples)
für 0,2 %
L.E. kg/mm^Elastic limit
for 0.2 %
LE kg / mm ^
keit
ρ
R, kg/nunTensile strength
speed
ρ
R, kg / well
A %
lo = 5,65 Sostrain
A %
l o = 5.65 Sun
Härte
H.B.Brinell
hardness
HB
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Die Tabellen zeigen, daß die Gußeisenschmelzen, die rait den Legierungen gemäß der Erfindung behandelt wurden, merklich verschiedene Eigenschaften gegenüber denen zeigen, die nach dem Stand der Technik erhalten wurden, insbesondere was den Grad der Ferritisierung und die Bruchdehnung betrifft. The tables show that the cast iron melts treated with the alloys according to the invention exhibit markedly different properties from those obtained in the prior art, in particular as regards the degree of ferritization and elongation at break.
Außerdem ergibt sich -aus den Restgehalten an Magnesium (Tabelle 1), daß die Verwendung von Legierungen gemäß der Erfindung die Ausnutzung des Nodulisiermittels beträchtlich erhöht. In addition, the residual magnesium content results (Table 1) that the use of alloys according to the invention increases the utilization of the nodulating agent considerably.
Die folgenden Beispiele sind zur Erläuterung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Legierungen bestimmt:The following examples are intended to illustrate working examples of the alloys according to the invention certainly:
Man führt mit Hilfe eines bekannten Tauchgeräts in eine Pfanne mit 75 kg auf der Temperatur von l480°C gehaltenem Gußeisen mit Kohlenstoff und Silizium eine Menge von 2,250 kg einer Ιegierung gemäß der Erfindung ein, die außer dem Eisen und den üblichen Verunreinigungen 48,2 Gew.# Silizium, 9,1 Gew.% Magnesium, 4,75 Gew.% Barium, 0,4l Gew.# Stickstoff enthält.With the help of a known immersion device, an amount of 2.250 kg of an alloy according to the invention which, in addition to the iron and the usual impurities, 48.2 wt contains. # silicon, 9.1 wt.% magnesium, 4.75% by weight of barium., 0.4l wt. # nitrogen.
Das erhaltene Gußeisen hat die folgende Zusammensetzung: The cast iron obtained has the following composition:
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C = 3,6 Gew.^,C = 3.6 wt.
Si = 2,65 Gew.%, Si = 2.65% by weight ,
Mg = 0,047 Gew.^.Mg = 0.047 wt.
Die gegossenen Stücke sowie die Nachweisprobestücke zeigen 12 Minuten naoh der Behandlung eine Graphitausscheidung von vollkommen kugeliger Form. Kein Karbid ist in den Stücken vorhanden, selbst in den dünnen Zonen. Am Probestück ist die Matrix 90 % ferritisch.The cast pieces as well as the test specimens show a graphite precipitate of completely spherical shape 12 minutes after the treatment. No carbide is present in the pieces, even in the thin zones. The matrix on the test piece is 90 % ferritic.
In eine Pfanne mit 75 kg Gußeisen auf der Temperatur von 15100C führt man mittels eines Eintauchgeräts 4 kg einer legierung gemäß der Erfindung ein, die außer dem Eisen und den üblichen Verunreinigungen 47,4 Gew.% Silizium, 5,02 Gew.% Magnesium, 2,70 Gew.% Barium, 0,4 Gew.% Calzium und 0,30 Gew.% Stickstoff enthält.In a pan 75 kg of cast iron at the temperature of 1510 0 C is carried out by an immersion unit 4 kg of an alloy according to the invention, which in addition to the iron and the usual impurities 47.4 wt.% Silicon, 5.02 wt.% .% nitrogen magnesium, 2.70 wt.% barium, 0.4 wt.% calcium, and 0.30 wt.
Naoh der Behandlung hat das Gußeisen folgende Zusammensetzung: After the treatment, the cast iron has the following composition:
C = 3,5 Gew.%,
Si = 2,56 Gew.%,
Mg = 0,056 Gew.%. C = 3.5% by weight ,
Si = 2.56% by weight ,
Mg = 0.056 wt %.
Die gegossenen Stücke zeigen 12 Minuten nach der Behandlung eine Graphitaussoheidung von völlig kugeligerThe cast pieces show a graphite precipitate of completely spherical shape 12 minutes after the treatment
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Form. Kein Karbid liegt in den Stücken vor, auch in den dünnen Zonen. Am Probestück ist die Matrix 85 bis 90 % ferritisch.Shape. There is no carbide in the pieces, even in the thin zones. The matrix on the test piece is 85 to 90 % ferritic.
In eine Pfanne mit 600 kg einer ausgehend von einer Charge mit 40 Gew.% Schrott, 60 Gew.# Gußputzabfall im Lichtbogenofen hergestellten Gußeisenschmelze auf der Temperatur von l48o°C führt man nach bekannter, "sandwich" genannter,In a pan with a 600 starting from a batch with 40 wt.% Of scrap, 60 wt kg. # Gußputzabfall in the arc furnace cast iron melt produced at the temperature of l48o ° C is carried out in a known "sandwich" called,
Zusatz
Weise, IJ,2 kg einer legierung gemäß der Erfindungadditive
Weise, IJ, 2 kg of an alloy according to the invention
der Zusammensetzung ein:the composition:
Si = 49,4 Gew.%, Si = 49.4% by weight ,
Mg 8,8 Gew.%, Mg 8.8% by weight ,
Ba = 4,85 Gew.%, Ba = 4.85% by weight ,
Ca = 0,32 Gew.Ji,Ca = 0.32 wt. Ji,
N = 0,46 Gew.Jg,N = 0.46 wt.
Eisen und Verunreinigungen Rest für 100 Gew.%. Iron and impurities balance for 100% by weight .
(Nach der "sandwich"-Technik bringt man zunächst die Mutterlegierung am Boden einer Behandlungspfanne an, bedeckt sie mit Schrott und führt sie in die Pfanne ein, wo die Gußeisenschmelze zu behandeln ist).(According to the "sandwich" technique, first bring the Mother alloy to the bottom of a treatment pan, covers it with scrap and feeds it into the pan, where the cast iron melt is to be treated).
Nach der Behandlung enthält das Gußeisen:After the treatment, the cast iron contains:
C = 3,55 Gew.%,
Si = 2,70 Gew.Ji,C = 3.55% by weight ,
Si = 2.70 wt. Ji,
Mg = 0,058 Gew.*.Mg = 0.058 wt. *.
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Die mikroskopische Beobachtung der gegossenen Stücke zeigt 14 Minuten nach der Behandlung eine vollkommene Kugelgraphitstruktur, eine Matrix mit 75 % Ferrit und die totale Abwesenheit von Karbiden, selbst an dünnen Zonen der gegossenen Stücke.Microscopic observation of the cast pieces 14 minutes after the treatment shows a perfect spheroidal graphite structure, a matrix with 75 % ferrite and the total absence of carbides, even on thin zones of the cast pieces.
Man behandelt 600 kg Gußeisen von l480°Cjiach dem600 kg of cast iron at 1480 ° C. are then treated
Zusatzadditive
"sandwich1-Verfahren mit Hilfe von 25 kg egierung gemäß der Erfindung und der Zusammensetzung:"sandwich 1 method using 25 kg of alloy according to the invention and the composition:
Eisen und Verunreinigung = Rest für 100 Gew.%. Iron and impurity = remainder for 100% by weight .
Der Guß ist 12 Minuten nach der Behandlung beendet. Alle erhaltenen Stücke sind aus Kugelgraphitgußeisen. Die Untersuchung zeigt im rohen Gußzustand eine von Karbiden freie ferritische Struktur.The casting is finished 12 minutes after the treatment. All pieces obtained are made of nodular cast iron. The investigation shows a carbide-free ferritic structure in the as-cast state.
Die mittlere Zusammensetzung ist folgende:The mean composition is as follows:
C = 3,55 Gew.%, Si = 2,47 Gew.#, Mn 0,12 Gew.%, C = 3.55% by weight , Si = 2.47% by weight, Mn 0.12% by weight ,
109845/1198109845/1198
Mg = 0,051 Gew.#, Fe = Rest zu 100 Gew.^.Mg = 0.051 wt. #, Fe = balance to 100 wt. ^.
In eine Pfanne mit 250 kg Gußeisen geeigneter Zusammensetzung auf l460°C führt man mittels eines geeigneten Eintauchgeräts J3,5 kg einer Legierung der Zusammensetzung ein:In a pan with 250 kg cast iron of suitable composition 3.5 kg of an alloy of the composition are introduced to 1460 ° C. by means of a suitable immersion device a:
Eisen und Verunreinigung = Rest für 100 Gew.^.Iron and impurity = remainder for 100 wt. ^.
Die Stücke werden in 8 Minuten gegossen. Das erhaltene Gußeisen ist Kugelgraphit-Gußeisen. Es ist im rohen Gußzustand frei von Karbiden und dies bis zu Wanddicken von 6 mm.The pieces are poured in 8 minutes. The cast iron obtained is spheroidal graphite cast iron. It's in the raw As cast condition free of carbides and this up to a wall thickness of 6 mm.
Die Zusammensetzung der Gußeisenstücke ist:The composition of the cast iron pieces is:
C = 3,53 Gew.^,C = 3.53 wt.
Si = 2,54 Gew.^,Si = 2.54 wt.
Mn 0,18 Gew.#,Mn 0.18 wt. #,
Mg = 0,41 Gew.#,Mg = 0.41 wt. #,
Pe = Rest für 100 Gew.%„ % Pe = rest for 100 wt. "
109845/1138109845/1138
Claims (1)
unterhalb 1,2 Gew.^.result from the production, in a total amount
below 1.2 wt.
Ba/N lot 2.Mg / Ba 2 t 0.2,
Ba / N lot 2.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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FR7013757 | 1970-04-16 |
Publications (3)
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DE2117776B2 DE2117776B2 (en) | 1973-01-04 |
DE2117776C DE2117776C (en) | 1973-07-26 |
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ID=
Also Published As
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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