DE2117776C

DE2117776C - Alloy for treating spheroidal graphite cast iron melts

Info

Publication number: DE2117776C
Application number: DE19712117776
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Septier Louis Chedde Percheron (Frankreich)
Original assignee: Pechiney SA
Current assignee: Pechiney SA
Priority date: 1970-04-16
Filing date: 1971-04-13
Publication date: 1973-07-26

Description

Stickstc-fT in einer Mimge. dal* das Gewichi*\erhälinis Ba N zwischen 5 und 5(> liest.
Re,i Eisen und hers;e!lung>bedmg!e 'verunreinigungen, insbesondere Kalzium ur.d Aluminium, in einer gesamten Menge unterhalb 2.5ⁿ._o, v.obei außerdem das Gewichtsverhältm^ Mg Ba zwischen 1 und 3 beträgi. Stickstc-fT in a Mimge. dal * the weight * \ gets Ba N between 5 and 5 (> reads.
Re, i iron and hers; e! Lung> bedmg! E ' impurities , especially calcium and aluminum, in a total amount below 2.5 ⁿ . _o , v. where, in addition, the weight ratio Mg Ba is between 1 and 3.

2. Zusatzlegierung nach Anspruch !. gekennzeichnet durch folgende Gehalte2. Additional alloy according to claim! characterized by the following contents

45 bis SO⁰Z₀ Silizium, 7 bis 11 *·, Magnesium.45 to SO ⁰ Z ₀ silicon, 7 to 11 * ·, magnesium.

4.5 bis 6°, ₈ Banum.
0.4 bis 0.6 % Stickstoff.4.5 to 6 °, ₈ banum.
0.4 to 0.6% nitrogen.

Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen in einer Gesamimenge unterhalb 1.2⁰Z₀.The remainder is iron and production-related impurities in a total amount below 1.2 ⁰ Z ₀ .

3. Zusatzlegierung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch die Gewichtsv3. Additional alloy according to claim 1, characterized by the weight

Mg Ba 2
BaN 10 Mg Ba 2
BaN 10

0.2.0.2.

4. Verwendung einer Zusatzlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Menge, bei der ihr Magnesiumgehak 0.03 bis 0,08 l lewichtsprozent der zu behandelnden Gußeisenschmelze entspricht, zur Behandlung einer Kugelgraphit-Gußeisenschmelze bis zu deren bleibendem Magr.erivimgehah von mehr als 0,01, insbesondere zwischen 0,03 und 0.06 Gewichtsprozent.4. Use of an additional alloy according to one of claims 1 to 3 in an amount in which you Magnesium hook 0.03 to 0.08 l weight percent corresponds to the cast iron melt to be treated, for treating a spheroidal graphite cast iron melt until their permanent Magr.erivimgehah of more than 0.01, in particular between 0.03 and 0.06 percent by weight.

Die vorliegende Erfindung bezieh', sich auf eine neue Zusatzlegierung, die zur Behandlung von Kugelgraphit-Gußeisenschmelzen bestimmt ist.The present invention relates to a new one Additional alloy used for treating nodular cast iron melts is determined.

Seit M i 11 i s Entdeckung des Effekts, der durch Magnesium auf die Form und die Struktur des in Gußeisenschmelzen ausgeschiedenen Graphits ausgeübt wird, wurden bei der Herstellung von Kugelgraphit-Gußeisenschmelzen große Fortschritte erzielt.Since M i 11 i s discovery of the effect by Magnesium exerted on the shape and structure of the graphite precipitated in cast iron melts was used in the manufacture of nodular cast iron melts made great strides.

Es ist laufende Praxis geworden, die Gußeisenschmelzen mittels Legierungen, oft auf Basis von Fi — 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 Einiührungsart auch angewendet wird. It has become current practice, often the cast iron melts by alloys based on Fi - to nodulisieren Si, with a content of magnesium as Nodulisiermittel. The use of such alloys, compared with the introduction of pure magnesium, has the advantage of a better distribution of the active element and much less violent reactions, whichever way of introduction is used.

Beim Einstellen der einzuführenden Magnesiummenge auf die Gehalte der Gußeisenschmelze an Sauerstoff und an Schwefel in bekannter Weise und beim Ax' »iten in Abwesenheit von anttnodulisierenden Elementen (z. B. Bi, Pb, Ti), d. h. mit neuer Gußeisenschmelze, erhält man so ziemlich leicht eine Kugelbil- diing des Graphits, sooft man sich mit einer ferritischperlmscnen Struktur der Matrix der erstarrten Gußeisenbchmelze zufriedengeben kann. If the amount of magnesium to be introduced is adjusted to the oxygen and sulfur contents of the cast iron melt in a known manner, and if there is no anti-modulating elements (e.g. Bi, Pb, Ti), that is, with new cast iron melt, one obtains pretty much easily a spherical formation of the graphite, as often as one can be satisfied with a ferritic-pearl structure of the matrix of the solidified cast iron melt.

Dagegen ergeben sich Probleme, wenn man ein Kugelgraphit-Gußeisen mit ferritischer Mairix herzustellen wünscht, die weger, ihrer guten Bearbeitbarkeit und ihrer großen Duktilitä; sehr erwünscht ist. Tatsächlich isfdie zusätzliche notwendige Graphiiisierung unter anderem eine Funktion der Zeit, da der noduüsie-On the other hand, problems arise when producing a spheroidal graphite cast iron with ferritic Mairix wishes the weger, their good machinability and their great ductility; is very welcome. Actually isf the additional graphiiization required among other things a function of time, since the noduüsie-

ii rende F.fTekt des Mg nach 10 bis 15 Minuten aufhört. Nach einem bekannten, gegenwärtig zur laufenden Pra\i> gehörenden Vorschlag wendet man bei der Gußeiicn^chmelze kurz vor dem Gießen zwei aufeinanderfolgende Rehandlungen an. und zwar die schon erwäh. >e Noduiisierung.,N*handlung und nachher eine Impfbehandlung mittels Graphitisierungirniiteln. die insbesondere zum Ziel hat, die Karbide ganz oder leilweise zu entfernen und die Geschwindigkeit des Verschwindens des Nodulisiermittels zu senken. Die ver- wendeten Impfmittel sind allgemein Siliziumlegierungen, denen z. P. seltene Erden oder Erdalkalielemente zugesetzt und ',ie durch Eisen schwerer gemacht sein können. The effect of the Mg ceases after 10 to 15 minutes. According to a well-known proposal that is currently part of the current practice, two successive re-treatments are used in the casting process shortly before casting. namely those already mentioned. > e modulation., N * treatment and afterwards an inoculation treatment by means of graphitization. the particular aim of which is to remove all or part of the carbides and to reduce the rate at which the nodulating agent disappears. The inoculants used are generally silicon alloys, which z. P. rare earths or alkaline earth elements added and ', ie made heavier by iron.

Ihre Einführung erfolgt in einem Augenblick, derYour introduction takes place in a moment that

dem Ende des Gießens so nahe wie möglich ist, /. B. in der Form selbst einschließlich des Schleuderns auf die Wände der Form, wenn es eine Abschreckgefahr gibt, insbesondere dort, wo das gegossene Stück dünne Stellen aufweist, die sich mit weißem und daher brüchiis as close as possible to the end of pouring, /. B. in the mold itself including slinging onto the walls of the mold if there is a deterrent there, especially where the cast piece is thin Has spots that are white and therefore brittle gern Gefuge abscheiden.like to separate structure.

Trotz der getroffenen Vorsichtsmaßnahmen bringt die bekannte Behandlung in zwei Verfahrensschritter, oft unzureichende Ergebnisse. Sie muß daher durch eine War .„-behandlung des festen Metalls, d. h. eineDespite the precautionary measures taken, the known treatment in two procedural steps, often inadequate results. It must therefore be carried out by a treatment of the solid metal, i. H. one

Glühung oberhalb des Ac₃-Punktes, ver\ollständigt 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 führenAnnealing above the Ac ₃ point must be completed. It is clear to those skilled in the art that such annealing causes surface deterioration and, particularly in the case of workpieces with parts of very different thickness, leads to such stresses kann, daß sich dauernde Verformungen ergeben.can result in permanent deformations.

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 MatrixThe invention is based on the object of specifying an additional alloy with which in a single Process step in the as-cast state, a cast iron with spheroidal graphite and a pronounced ferritic matrix ergibt.results.

Gegenstand der Erfindung, v»omit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Zusatzlegierung aus Eisen, Silizium, Erdalkalimetallen und Stickstoff zur Behandlung von Kugelgraphit - Gußeisenschmelzen, gekennzeichnetThe subject of the invention, with which this object is achieved, is an additional alloy made of iron, silicon, Alkaline earth metals and nitrogen for the treatment of spheroidal graphite - cast iron melts, marked durch die folgende Zusammensetzung:by the following composition:

40 bis 55 ⁰Z₀ Silizium. 3 bis 15°/₀ Magnesium, 1.4 bis 8,6°/₀ Barium,40 to 55 ⁰ Z ₀ silicon. 3 to 15 ° / ₀ magnesium, 1.4 to 8.6 ° / ₀ barium,

Stickstoff in einer Menge, daß das Gewichtsverhältnis Ba/N zwischen 5 und 50 liegt, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen, insbesondere Kalzium und Aluminium, in einer gesamten Menge unterhalb 2,5 %, wobei außerdem dasNitrogen in an amount such that the weight ratio Ba / N is between 5 and 50, The remainder is iron and production-related impurities, especially calcium and aluminum, in one total amount below 2.5%, with the addition of the Gewichtsverhältnis Mg/Ba zwischen 1 und 3 !.«trägt. Die Verwendung der Legierung gemäß der Erfindung liefert beträchtliche Vorteile. Sie vereinfacht die Arbeitsgänge und verringert die Wärmeverluste der flüssigen Gußeisenschmelze. Die MagnesiumverlusU: envei-Weight ratio Mg / Ba between 1 and 3!. «Carries. The use of the alloy according to the invention provides considerable advantages. It simplifies the work processes and reduces heat losses from the molten cast iron. The magnesium loss: envi- sen 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 Über-sen to be lower, which means substantial savings on this nodulation element and more precise control its final salary made possible. It is now known that the magnesium stabilizes the carbides by

gansstemperatur sprode'dukti! de- (goose temperature sprode'dukti! de- ( ■ -Λ-.-e-s ;;- .-■■ -Λ -.- e-s ;; - .- ■ erhöht. d.;u es darauf ankommt. s;elevated. d.; u it depends. s; eiren minimalen noch mit einer cuteEiren minimal still with a cute '·:■ K. ■ · ■- .τ-.·' '·: ■ K. ■ · ■ - .τ-. ·' ausbild'.rii '.erträglichen Wen .',: r„-ausbild'.rii '. bearable Wen.' ,: r "- ■' :■::■- ■■■ ■■-.:- ■ ' : ■ :: ■ - ■■■ ■■ -.:- «ejts i<t es nicht mehr notig, den < ··/;·.“Ejts it is no longer necessary that <·· /; ·. ' ' ' ■ ■ i ■ ■ Λ ■ ΐ τ-. '''■ ■ i ■ ■ Λ ■ ΐ τ-. 4ch:..il·⁷- ^an Silizium nach der \4ch: .. il ⁷ - ^of silicon after the \ ' Ϊ." ' ' ' - " '' ' '" 1 ''Ϊ. "'''-"''''" 1 ' \jjc::es-.-.:i:' zu justieren und hie:.·-..\ jjc :: es -.- .: i: 'to adjust and here:. · - .. e .--_■ s. - .,..e. - _ ■ s. -., .. leeieruri-.'usätze zu \erwendor. T.n-aleeieruri -. 'supplements to \ erwendor. T.n-a jlrk de: neuen Zusatzlegien.r-.ge:-jlrk de: new additional laws.r-.ge:- ¹SiHZi'.:: im Hochofen oder ■-■ K. ¹ SiHZi '. :: in the blast furnace or ■ - ■ K. w en ice- '.ästiger Ausgangsstoffew en ice- '. annoying starting materials Die .rschiedcner. Bestandteile .;.' ;The judges. Components.;. ' ; Qjr ; ·· üung sind in ein dleichi.iQjr; ·· exercises are in a dleichi.i . .-. ~ .-■. .-. ~ .- ■ j-.jchi : ." eine ferritische M.;'.;:-. -j-.jchi:. "a ferritic M.; '.;: -. - \'c:i.'x --mäbigung der iie-:.»:: ·..-- \ 'c: i.'x - moderation of iie- :. »:: · ..-- Graph -.ugein sowie eine V'neu7-' rGraph -.ugein and a V'neu7- 'r iiber -tircclen Elementen tii>'·.over -tircclen elements tii> '·. .-,.!erv K.irb^d-.- ,.! erv K.irb ^ d- bildne"! zu erzeugen, die sich r.a^ ebildne "! to generate, which r.a ^ e rHor^e':;..rederrHor ^ e ':; .. reder GuIx.nschmelze in der Toier.:■:/GuIx.nschmelze in der Toier.:■:/ des Rl,.k'·._.(-des Rl, .k '· ._. (- sehr* ι· auswirkt, üer 5ÜGe^n.:-r^r very * ι · affects, over 5ÜGe ^ n.: - r ^r ¹'⁷" ' L'.p.i mehr ¹ ' ⁷ "'L'.pi more erreu^l'en kann.can erreu ^l s'. in: rer Vor.ugszusam; .'--et.' ,i;in: rer Vor.ugszusam; .'-- et. ' , i; lsi cie 1 cgi.'runglsi cie 1 cgi.'rung eemä der F rindung durch 'olgeoeeemä of the discovery by 'olgeoe ^! ·.''.·. .· gekenn- ^! ·. ''. ·. . · Marked- zeich;'et:drawing; 'et: lifv. ^htspri/cn!lifv. ^ htspri / cn! ^l ^ l . 45 bis 50. 45 to 50 NU NU ¹ bis 11 ¹ to 11 Ha Ha 4.5 bis 64.5 to 6 N N 0.4 bis U.60.4 to U.6

Res; Fe und herstellungsbei..ngte Verunreinigungen in einer Gesamtmenge unterhalb \.2 Gewichtsprozent Was die Aiiieilsverhältrusse betrifft, wurden durch die im Zuge vorliegender 1-rtindung durchgeführten Arbeiten folgende Vorzugsgewi^hts\erhältnisse errr.iuelt: Res; Fe and herstellungsbei..ngte impurities in a total amount below \ .2 weight percent As regards the Aiiieilsverhältrusse were fixed by present in the course of 1 rtindung work carried out following preferred Nominal hts ^ \ erhältnisse errr.iuelt:

Mg/Ba - 2 t 0.2.Mg / Ba - 2 t 0.2.

Ba/N --= 10 4 2.Ba / N - = 10 4 2.

Der Gehalt an bleibendem Magnesium in der Ciußeisenschmelze nach der Behandlung mit den beanspruchten Legierungen ist eine Funktion der Basisjzußeisenschmelze und des Typs des erhaltenen Gußeisens The content of magnesium in the constant Ci ußeisenschmelze after treatment with the claimed alloys is a function of Basisjzußeisenschmelze and type of the cast iron obtained

Er liegt gewöhnlich oberhalb 0.01 ° _Q und allgemeiner zwischen 0,03 und 0,06 Gewichtsprozent. Dafür ist die zu \ erwendende Legierungsmenge so zu bemessen, daß deren Magnesiumgehalt im allgemeinen zwischen O.üS und 0,03 Gewichtsprozent der zu behandelnden Gußeisenschmelze beträgt.It is usually above 0.01 ° _Q and more generally between 0.03 and 0.06 percent by weight. For this purpose, the amount of alloy to be used must be dimensioned so that its magnesium content is generally between 0 and 0.03 percent by weight of the cast iron melt 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 Gewichtsprozent der zu behandelnden Gußeisenschmelze entspricht, zur Behandlung einer Kugel graphit-Gußeisenschmelze bis zu deren bleibendem Magnestumgehalt von mehr als 0,01, insbesondere zwischen 0,03 und 0,06 Gewichtsprozent. The invention therefore also relates to the use of the additional alloy according to the invention in an amount in which its magnesium content corresponds to 0.03 to 0.08 percent by weight of the cast iron melt to be treated, for treating a spherical graphite cast iron melt up to its permanent magnestum content of more than 0.01, in particular between 0.03 and 0.06 percent by weight.

Es ist bekannt (Schweizer Archiv. Dezember 1964, S. 367), daß die Einführung von Stickstoff durch Einblasen in den Kugelgraphit-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, p. 367) that the introduction of nitrogen by blowing into the nodular cast iron melt can produce a noticeable inoculation, but this technique does not lead to 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 Fe — Si — Mg — Ca-N zu nodulisieren, in denen ^;i%.'^r- der Mickston teilweise in Form einer Suspension '•on Cal7iunv;yanamid 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 Fe - Si - Mg - Ca - N type, in which ^; i%. ' ^r - the Mickston is partly in the form of a suspension on Cal7iunv; yanamid.

I.">.·-s rr.n den genanir.en fclementen \erblinden·..-t .:i/n:m ergibt indessen nur eine \ icl utv-ollständigere ; v:":',!s;cri:niz .iK die. die man duKh Barnim mn Hilfe '■<.·:': L.tgier'.ircep. erhalten kann, die Ciegensiand vorlegender Hrundune sind. Dieses <iherra>c^Kende Frgebh:- wird in den folgenden T..bellen ; und 2 erläutert. .·■ .ienen man mn A die Behandlang durch eine Legie-I. ">. · -S rr.n the specified fclementen \ blind · ..- t.: I / n: m, however, only results in a \ icl utv-more complete; v:": ',! s; cri : niz .iK die. die man duKh Barnim mn help '■ <. ·:': L.tgier'.ircep. who are Ciegensiand presenting Hrundune. This <iherra> c ^K ende Frgebh: - will bark in the following tables; and 2 explained. .

·. '-'"g gemäß der t-rtir.dunc. mn B eine praktisch ident!»e'"e Behandluru mit der Ausnahme, da^ die 1 egie- :-.::'-g Ca an Stei'e rta enihäit. ;:iw mn C die ublu^e Hc::.:-dl :tie bc/eivhiiel. die au- einer Nodulisiepain· .:: d an-!i.r,!ieLJeno.er 1 nipt behandlung besteht.·. '-' "g according to the t-rtir.dunc. mn B a practically identical!» e '"e Treatment with the exception that the 1 energy : -. :: '- g Ca an Stei'e rta enihäit. ;: iw mn C the ublu ^ e Hc ::.: - dl: tie bc / eivhiiel. the au- a Nodulisiepain · . :: d an-! i.r,! ieLJeno.er 1 nipt treatment exists.

Mai', siellt im >juren Schachtofen, acsgehei'd \o:·, e-.rer Charge mn 5" t icwichtsprozeiv. neuem (i'.iix-ise;: und 50 Gewichtsprozent GuBputzaWatK die «.ivilkise-L-schmelze her. die man mn Hilfe \on CaC₂ in bekannter Weise entschwefelt.Mai ', siellt in the> juren shaft furnace, acsgehei'd \ o: ·, e-.rer batch mn 5 "weight percentage new (i'.iix-ise ;: and 50 weight percent GuBputzaWatK die" .ivilkise-L-melt which can be desulfurized with the aid of CaC ₂ in a known manner.

Man überfuhrt anschließend die Gußeisenschr.Kl/e in einen Indukiion^halteofen Das ( berf uhren in diesen Halteofen ermöglicht die Justierung des Silmu;".-gehaltes der (juBeisenschmelze %or der Behandlung Λ und B. um lach der Behandlung eine Gulieisen-You then pass over the cast iron screw terminal into an induction holding furnace Holding furnace enables adjustment of the Silmu; ".- content the (juBeisenschmelze% before the treatment Λ and B. to laugh at the treatment a Gulieisen-

s5 schmelze einer mit der \ergleiehbaren Zusammensetzung zu erhalten, die einer Behandlung C unterworfen wurde.s5 melt a composition that can be equated with \ which has been subjected to treatment C.

Die Behandlungen A und B bestehen im Finfi, cn als -sandwich' in die zu behandelnde Cjußeisenschmei/c einer Menge von etwa 1.8 Gewichtsprozent dieser Schmelze einer Legierung, die fur ATreatments A and B consist of Finfi, cn as a -sandwich 'in the Cjußeisenschmei to be treated / c an amount of about 1.8 percent by weight of this melt of an alloy suitable for A

GewichtsprozentWeight percent

Si 47.HSi 47.H

Ba 4.6Ba 4.6

Ca 0.5About 0.5

Al O.ISAl O.IS

N 0.47N 0.47

Fe-Rest bis 100 GewichtsprozentFe balance up to 100 percent by weight

und für Band for B

Gewicht ^pro/eniWeight ^ per / eni

Si *⁷.<-Si * ^7. <-

Mg V.2 Mg V.2

Ca 5.3Approx 5.3

Al 0.20Al 0.20

N 0.44N 0.44

enthält.contains.

Nach der »sandwich«-Technik bringt man zunächst die Mutterlegierung am Boden einer Behandlung>pfanne an. bedeckt sie mit Schrott und führt sie in die Pfanne ein. wo die Gußeisenschmelze zu behandeln ist.According to the "sandwich" technique, the mother alloy is first brought to the bottom of a treatment pan on. covers them with scrap and feeds them into the Pan. where the cast iron melt is to be treated.

Die Behandlung C (bekannte Behandlung) besteht im Einführen als «andwich« in die zu behandelnde Gußeisenschmelze zunächst einer Menge gleich etwa 1,8 Gewichtsprozent dieser Schmelze einer Nodulisierlegierung »Fe-Si-Mg mit 8,10 Gewichtsprozent Mg«, enthaltend: Treatment C (known treatment) consists in introducing as "andwich" into the cast iron melt to be treated, initially an amount equal to about 1.8 percent by weight of this melt of a nodulating alloy "Fe-Si-Mg with 8.10 percent by weight Mg", containing:

GcwichtspnvenlWeight range

Si 47,5Si 47.5

Mg -5,3Mg -5.3

Ba SpurenBa traces

Ca 0,2Approx. 0.2

Al 0.21Al 0.21

N SpurenN tracks

Fe-Rest bis 100 GewichtsprozentFe balance up to 100 percent by weight

und anschließend einer Menge gleich ef.v a O.S Ge« ichispro/ent der erhaltenen Schmelze einer Impflegierung. die ein ί errosilizium mit 75Gewicht>porzem Sili/.r.im ist.and then a set equal to ef.v a O.S Ge «ichispro / ent the obtained melt of an inoculating alloy. which is an ί errosilicon with 75 weight> porous silicon / .r.im.

Nach der Behandlung gießt man Stücke und Probestücke. After the treatment, pieces and test pieces are poured.

Die drei Vergleich-.behandlungen mil den Legierungen A. B. C «erden mn der gleichen Gußeisenbasisk-eierung durchgeführt, die im Induktionsofen hergestellt wurde. Man entnimmt im Ofen dreimal 6·«> kg für -ede der beschriebenen Behandlungen.The three comparative treatments with the alloys A. B. C "are grounded in the same cast iron base carried out, which are made in the induction furnace would. 6 kg are removed from the oven three times for each of the treatments described.

und •ihn Fällen ist die Temperatur der Gußeisen- ']?, in 1 lufe der Behandlungen A. B und C ¹I,_n uso'und 152OC, die Gußstücke und die ^!!Probestücke «erden am Ende des Pfannen-1 oerommen. wobei die zwischen der Benandlung ^dem Gießen der untersuchten Stucke -.erstre,-„Γ, 7,i, zwischen 10 und 15 Minuten Legt.and • In these cases, the temperature of the cast iron '] ?, in 1 run of the treatments A. B and C ¹ I, _n uso' and 152 oC, the castings and the test pieces are taken at the end of the ladle . where the between the treatment ^ the casting of the examined pieces -.erstre, - "Γ, 7, i, between 10 and 15 minutes.

η Tabellen 1 und 2 erfassen die Ergebroskopischen Gefügeuntersuchungen und Versuche am rohen Gußmetall.η Tables 1 and 2 cover the results Structural examinations and tests on raw cast metal.

table

Mikroskopische Untersuchung und analytische "rsebnisseMicroscopic examination and analytical results

naKse an. Gußstücke (Gewichtsprozent ι NOSE AT . Castings (percent by weight ι

Si ; MnSi; Mn

Mg °/₀ Ferrit der Stu.-^ .-Is Mg ° / ₀ Ferrite of the Stu .- ^.- Is

Funktion der Di^. ν der Function of Di ^. ν the

Stücke ie in mni> Pieces ie in mni>

3 6 . 2.72 ^: 0.1S i 0.052 ^! völlig kugelgraphitisch3 6 . 2.72 ^: 0.1S i 0.052 ^! completely nodular

3.6 ; 2.63 0.17 ' U.040 j kugelgraphit^, aber mit /ahl-3.6; 2.63 0.17 ' U.040 j spheroidal graphite ^, but with / ahl-

3.63.6

2.652.65

0.210.21

0.0420.042

reiche- Pseudolameiien völlig kugelgraphitischrich- pseudolameiias completely nodular

, -50, -50 e = 25 , e = 25, e = e = 55 >95°/o> 95% 90° „ !90 ° "! 85°85 ° I)I) 80%80% 6C%6C% 30°30 ° 00 70%70% 50%50% 10°10 ° 00

Table 2

Mechanische Eigenschaften an normalisierten Proben (Mittelwert von drei Proben)Mechanical properties on normalized samples (mean of three samples)

Hlasti/itäts- ^; Hlasti / itäts- ^;

gren/c Zugfest igkclgren / c tensile strength igkcl

fur O.2"
<7_β: kg mni^: for O.2 "
<7 _β: kg mni ^:

[dehnung[strain

kg mm^: /„ 5.65 Sokg mm ^: / "5.65 So

Brineil-H arte Die eegossenen Stücke sowie die Nachweisprobestücke zeiaen 12 Minuten nach der Behänd _ ;,g eine GraphitausscheidungvonvolIkommenkugeligc-rForm. Karbid ist in den Stücken nicht vorhanden, seihst in Ir LLn Zonen nicht. Am Probestück is, die Brineil hardness The cast pieces and the test specimens show 12 minutes after handling, a graphite precipitate in a completely spherical shape. Carbide is not present in the pieces, not even in IrLn zones. The sample is that

Matrix 90° „ ferrit.sch.Matrix 90 ° "ferrite.

A !
^B !A!
^B !

c !c!

41,6
35.6
39,6 41.6
35.6
39.6

55.055.0

54.5 57.254.5 57.2

22,922.9

13.613.6

8.68.6

187 201 217187 201 217

3535

4040

₅o ₅ o

Die Tabellen zeigen, daß die Gußeisenschmelzen, die mit 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 r erritisierung und die Bruchdehnung betrifft.The tables show that the cast iron melts treated with the alloys according to the invention show markedly different properties from those of the prior art were obtained, in particular with regard to the degree of irritation and elongation at break.

Außerdem ergilit sich aus den bleibenden Gehalten an Magnesium (Tabelle 1), daß die Verwendung von Legierungen gemäß der Erfindung die Ausnutzung des Nodulisiermittels beträchtlich erhöht.In addition, ergilit results from the remaining contents on magnesium (Table 1) that the use of alloys according to the invention the utilization of the Nodulating agent increased considerably.

Die folgenden Beispiele sind zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Legierungen bestimmt:The following examples are intended to illustrate the alloys according to the invention:

example 1

Man führt mit Hilfe eines bekannten Tauchgeräts in eine Pfanne mit 75 kg auf der Temperatur von 1480 C gehaltenem Gußeisen mit Kohlenstoff uud Silizium eine Menge von 2,250 kg einer Zusatzlegierung gemäß der Erfindung ein, die außer dem Eisen und den üblichen Verunreinigungen 48,2 Gewichtsprozent Silizium, 9,1 Gewichtsprozent Magnesium, 4,75 Gewichtspro» zent Barium, 0,41 Gewichtsprozent Stickstoff enthält. Is carried out by a known diving apparatus in a pan of 75 kg at the temperature of 1480 C held iron with carbon UUD silicon, a quantity of 2.250 kg of an additive alloy according to the invention, in addition to the iron and the usual impurities 48.2 weight percent silicon , 9.1 percent by weight magnesium, 4.75 percent by weight barium, 0.41 percent by weight nitrogen.

Das erhaltene Gußeisen hat die folgende Zusammensetzung:The cast iron obtained has the following composition:

GewichtsprozentWeight percent

C 3,6 C 3.6

Si 2,65Si 2.65

Mg 0,047Mg 0.047

Example 2

In eine Pfanne mit 75 kg Gußeisen auf der T. .nperatur von 1510 C führt man mittels eines Eintaucngeräts 4 kg einer Zusatzleg.erung gemäß der Erfindung ein, die außer dem Eisen und den üblichen Verunreinigungen 47 4 Gewichtsprozent Silizium, 5.02 Gewichtsprozent' Magnesium, 2.70 Gewichtsprozent Barium, 0.4 Gewichtsprozent Calzium und 0.30 Gew ichtsprozent Stickstoff enthält.In a pan with 75 kg of cast iron at the temperature of 1510 ° C., 4 kg of an additional alloy according to the invention are introduced using an immersion device, which in addition to the iron and the usual impurities 47 4 percent by weight silicon, 5.02 percent by weight magnesium , 2.70 percent by weight barium, 0.4 percent by weight calcium and 0.30 percent by weight nitrogen.

Nach der Behandlung hat das Gußeisen folgendeAfter the treatment, the cast iron has the following

Zusammensetzung:Composition:

C SiC Si

Mg Gewichtsprozent 3.5 2,56 0,056Mg percent by weight 3.5 2.56 0.056

Die gegossenen Stücke zeigen 12 Minuten nach der Behandlung eine Graphitausscheidung von völlig kugeliger Form. Karbid liegt in den Stücken nicht vor, auch in uen dünnen Zonen nicht. Am Probestück ist die Matrix 85 bis 90% ferritisch.The cast pieces show a graphite precipitate of completely spherical shape 12 minutes after the treatment. There is no carbide in the pieces, not even in thin areas. The matrix on the test piece is 85 to 90% ferritic.

Beispiel 3Example 3

In eine Planne mit 600 kg einer ausgehend von einer Charge mit 40 Gewichtsprozent Schrott, 60 Gewichtsprozent Gußputzabfall im Lichtbogenofen hergestellten Gußeisenschmelze auf der Temperatur von 148O⁰C führt man nach bekannter, »sandwich« genannter Weise 13,2 kg einer Zusatzlegierung gemäß der Erfindung der Zusammensetzung ein:In a plan with 600 kg of a cast iron melt produced from a batch of 40 percent by weight scrap, 60 percent by weight of cast plaster waste in an electric arc furnace at a temperature of 148O ⁰ C, 13.2 kg of an additional alloy according to the invention of Composition a:

Si Si

Mg Mg

Ba Ba

Ca Approx

N N

Eisen und Verunreinigungen wichtsprozent.Iron and impurities weight percentage.

Gewichtsprozent 49,4 8,8 4,85 0,32 0,46 Weight percent 49.4 8.8 4.85 0.32 0.46

Rest für 100 Ge-The rest for 100

Nach der Behandlung enthält das Gußeisen:After the treatment, the cast iron contains: GewichtsprozentWeight percent

C 3.55C 3.55

Si 2,70Si 2.70

Mg 0,058Mg 0.058

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 gegoss :nen Stöcke.Microscopic observation of the cast pieces shows one 14 minutes after treatment perfect spheroidal graphite structure, a matrix with 75% ferrite and the total absence of carbides, even on thin zones of the cast sticks.

Beispiel Λ Example Λ

Man behandelt 600 kg Gußeisen von 1480 C nach dem »sandwich«-Verfahren mit Hilfe von 25 kg Zusatz* legierung gemäß der Erfindung und der Zusammen*600 kg of cast iron at 1480 C are treated according to the "sandwich" process with the aid of 25 kg of additive * alloy according to the invention and the composition * setzung:setting:

GewichtsprozentWeight percent

Si 43.2Si 43.2

Mg 3,6Mg 3.6

Ba 1.5Ba 1.5

N 0,19N 0.19

Eisen und Verunreinigung = Rest für 100 Ge* wichtsprozent.Iron and impurity = remainder for 100 Ge * weight percentage.

Der Guß ist 12 Minuten nach der Behandlung been* dct. Alle erhaltenen Stücke sind aus Kugelgraphit-The casting was completed 12 minutes after the treatment. All preserved pieces are made of spheroidal graphite

guBeisen. Die Untersuchung zeigt im rohen Gußzustand eine von Karbiden freie ferritischc Struktur. Die mittlere Zusammensetzung ist folgende:guBeisen. The investigation shows a carbide-free ferritic structure in the as-cast state. The mean composition is as follows:

Gewichlspro/.cnlGewichlspro / .cnl

3.553.55

2,472.47

0.120.12

0.0510.051

C .. Si . Mn. MgC .. Si. Mn. Mg

FeFe

Rest zu 100 Gewichtsprozent.The remainder to 100 percent by weight. Beispiel 5Example 5

In eine Pfanne mit 250 kg Gußeisen geeigneter Zusammensetzung auf 1460" C führt man mittels eines ti geeigneten Eintauchgeräts 3.5 kg einer Legierung der Zusammensetzung ein:A pan with 250 kg of cast iron of suitable composition at 1460 "C is carried out by means of a ti suitable immersion device 3.5 kg of an alloy of Composition a:

Gc.wkht-.pro/xntGc.wkht-.pro/xnt

Ba 6.8Ba 6.8

Mg 12.6Mg 12.6

to N 0.2 to N 0.2

Si 48.6Si 48.6

Eisen und Verunreinigung wichtsprozent.Iron and impurity weight percent.

Rest für 100 Ge*Remainder for 100 Ge *

i$ 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 ratii. Die Zusammensetzung der Gußeisenstücke ist:i $ The pieces are poured in 8 minutes. The cast iron obtained is spheroidal graphite cast iron. In the raw as-cast state it is free of carbides and this up to a wall thickness of 6 ratii. The composition of the cast iron pieces is:

GewichtsprozentWeight percent

C 3.53C 3.53

Si 2.54Si 2.54

Mn 0.18Mn 0.18

Mg 0.41Mg 0.41

Fe = Rest für 100 Gewichtsprozent.Fe = remainder for 100 percent by weight.

Claims

Patent claims:

1. Additional alloy uus your .. silicon. Alkaline earth metals and stick-toff for the treatment of Kugeigraphit-CiLisscisen ^ cnmelzen. ; c k e π η ζ e i e hnet by the following room:

40 to 55 ". " Silicon.
3 to 15 ° ₀ Magnesyn-,

1.4 to Sh ° -, barium.