DE2137724A1

DE2137724A1 - Kokille fur das Stranggießen von Metallen

Info

Publication number: DE2137724A1
Application number: DE19712137724
Authority: DE
Inventors: Friedrich Lechaschau Heitzinger (Osterreich)
Original assignee: Metall werk Plansee AG & Co KG, Reutte, Tirol (Osterreich)
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1971-07-28
Publication date: 1972-03-23
Also published as: AT303280B; CH544597A; FR2107852A1; FR2107852B1

Description

"Kokille für das Stranggießen von Metallen"

Es sind bereits Kokillen für das Stranggießen von Motallon bekannt, deren fortgebender Teil gaas oder teilweise aus eines) Material besteht, das 15 - 80 VoI<# fein verteilte hochschiaelüottdo Oxyde und 35 - 20 VoI_e$ fein verteilte .feoehschselseado Metalle enthält« Diese Stranggießkokille^ ergeben gegenüber Kokillen aus rein metallischem Werkstoffen den Vorteil ₉ daß erheblich größere Standsseiten srreieht %mräen kennen» Es geht dies darauf zurück, daß die Kokillen infolge der oxyälieraaischea Komponenten gegenüber dom Angriff durch ilas Gießgiat ©rhehlich Viderstaadsfähiger sind« Günstig wirkt ©ich aueh dl® geringe Väraedehnung dieser Kokillen, aus· Di©ao feskasrntsö ICokilloa künnen in einfacher ¥öis9 durch Mi se ti ea ä®i? psl^erf^rmlgeiffi Ausgangs« produktOj Pressea sur g©wügg0ht@si F@m issaä Slaters öi®s©r Form« teile hergestellt

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durch spanabhebende Bearbeitung eingeschaltet werden. Bewährt

ha'oon sich zur Herstellung der Kokillen Werkstoffe, bei denen die hochschmelzende oxydische Komponente aas Zirkondioxyd und die hochschmelzende metallische Komponente aus Wolfram und/oder Molybdän gebildet wurde« Der Werkstoff kann natürlich noch weitere Komponenten, z.B. Oxyde zur Stabilisierung der Zirkonoxydphase, enthalten·* . 1-,

Gogenstand der Erfindung ist eine weitere Verbesserung dieser bokanuten Kokillen, Die Erfindung betrifft eine Kokille für das Stranggießen von Metallen, deren formgebender Teil ganz oder teilweise aus einem Material besteht, das 15 - 80 Vol.% fein verteilte hochschmelzend© Oxyde und 85 - 20 VoI♦# fein verteilto hochschmelzende Metalle enthält· Die erfindungsgemäße Stranggießkokille zeichnet sich dadurch aus, daß an der Seite der Ko-

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kille, an der das flifßig© Metall eintritt, die mit dem flü&igen Metall bzw. dem heißen Strang in Berührung stehende Oberflächen-,zone aus rein keramischem Werkstoff gebildet ist« Die erfindungsgeraäü vorgesehene keramische Zone kann entweder dadurch gebildet werden, daß schon bei der Herstellung der Kokille eine rein keraaische Zone angesintert wird oder dadurch, daß die Kokille zunächst einheitlich aus einem Verbundwerkstoff hergestellt wird und anschließend die metallische Komponente an den Stellen entfernt wird, an denen eine rein oxydkeramische Zone gewünscht wird. Diese erfindungsgemäß vorgesehene, rein keramische Schicht hat den Zweck, die gewünschte Vorteilung der Wärmeabfuhr in der Kokille zu erreichen und außerdem die Gefahr eines Anschweißens

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des Stranges an die Kokille zu verhindern. Vorteilhaft wird diooo keramische Zone aus hochschnielzenden Oxyden vie ZrO2» TI1O2» A120-T* MgO» SiO2 usw. bzw. aus Mischungen oder festen LUöimgon" dieser Oxyde gebildet. Die keramische Zone kaun vor· teilhaft verschieden stark gemacht werden· Beim Kokilleneingang, an dots keine zn rasche Wärmeabfuhr gewünscht wird,.ist es zweckmäßig, eine verhältnismäßig dicke, rein keramische Schicht vorzusehen, Hit zunehmender Entfernung vom Kokillenoingaug kann die keramische Schicht dünner gemacht werden« In weiterer Entfernung vom Kokilleneingang wird man von der Anordnung einer rein keramischen Schicht wegen der Notwendigkeit einer raschen Wärmeabfuhr überhaupt verzichten. . .-·;.

Ein einfacher Weg, die keramische Zone verschieden dick zu machen, bestellt darin, daß von einer Kokille, die aus einem metal lkeramischen Verbundwerkstoff besteht, die keramische Zone durch Abbeizen der metallischen Komponente gebildet wird. Der' Beizvorgang kann für die verschiedenen Teile der Zone verschieden lang ausgedehnt werden, um die gewünschte Dickenverteilung der Zone zu erreichen· Durch eine anschließende Wärmebehandlung kann die Festigkeit und das Haftvermögen dieser Zone noch erheblich verbessert werden· Außerdem ist es möglich« die durch.das Abbeizen des Metallanteiles entstandenen Poren durch eine geeignete oxydische Aufschlämmung auszufüllen und erst anschliessend die Wärmebehandlung durchzuführen· Dieser Prozeß kann auch aohrmals wiederholt werden, bis die Poren weitgehend beseitigt

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An einem Ausfuhrungsbeispiel wird die Erfindung, näher erläutert:

Eine rohrförraige Kokille wird aus 60 Vol.# Molybdänpulver und kO VqI,# Zirkonoxyd hergestellt. Die Ausgangapulver werden gemischt und zu einem rohrförmigen Körper verpreßt« Der Preßling wird bei einer Temperatur von ca. 2000⁰C eine Stunde lang unter Wasserstoff gesintert· Im Anschluß daran vird die erfindungsge-Kiißo rein keramische Oberflächenzone durch Beizen in einer Mischung von konzentrierter Salpetersäure und Salzsäure (2:1) hergestellt« Dabei vird die Außenwandung der Kokille? die nicht gebeizt werden soll, durch Wachs abgedeckt« An dem, dem"Kokilleneingang gegenüberliegenden Ende wird die Kokille mit einer Zange gefaßt und das zu beizende Ende wird in die Beizflüßigkeit getaucht. Die Kokille wird nach einem vorgesehenen Zeitprogranra aus der Beizflüßigkeit gezogen· Dadurch kann die gewünschte unterschiedliche Stärke dor rein keramischen OborflUchenzone erreicht werden* Kokillen, bei denen am Kokilleneingang eine P Zone mit einer Dicke von 0,5 « 3 tarn abgebeizt war. haben sich praktisch gut bewährt« Dazu ist eine Beizzeit von etwa 1-6 Stunden im allgemeinen ausreichend» - .

Bio neue Kokille hat eich nicht nur zum Stranggießen von Stahl« und Eisenlegierungen· sondern auch zum Stranggießen von Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt» z.B. von Buntmetallcn, gut bewährt. Sie kann sowohl fitr den Vertikalguß, als auch für don Horizontalguß verwendet worden. Durch eine Anpassung der erfinduugsgeniäßen Kokille an die jeweiligen Betriebsverhältnisse gelingt os, ein Optimum an Leistungsfähigkeit aus ihr herauszuholen«

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Claims

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Patentanspruch© . .

ί. Kokille für das Stranggießen von Metallen, deren formgebendor Toll ganz oder teilweise au β einem Material besteht,, das 15 - 80 Vol.# fein verteilte hochschmelzende Oxyde und 85 20 VoI,% fein verteilte hochschmelzend® Metalle enthält_t dadurch gekennzeichnet, daß an der Seite der Kokille» an dor das flüßige Metall eintritt _s dio mit de© flüßigea Metall bzw. dem heißen Strang ία Berührung stehend© Oberflächeözone aus rein keramischem Werkstoff gebildet ist·

2« Kokille nach Ansprach i« dadurch gekennzeichnet» daß die keramische Zone aus hochschmelzenden üsydea besteht*

Kokille nach den Ansprüchen 1 und 2» ßaetarcli daß die keramische Zone verschieden stark unä beim Kokilleneingang am dicksten ist«

Kokille nach den Ansprüchen i bis 3* dadurch gekeansssichnet, daß die Schichtdicke ü&r rain keramischein £on@ beim Kokillen eingang 0*5 — 3 »aa beträgt«

5· Verfahroa zur Ilerstelluas voa Kokill©a aaeh den Änsprüchoa Ibis 4, dadurch geksaazcichnöt, daß dl© r©lü keramische OberflUchonzone durch Abbeizen der üsotalllsoh®^ K©Eap@jä©BtQa äor bereits geformten Kokille hergestellt wirS_o

6. Vorfahren nach Auepnioh 5%

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IvokllIo zur Erzielung einer verschieden dicken,keramischen Schicht aus der BeizflUßigkelt nach einem vorgesehenen Zeitprogramm herausgezogen wird, ,

7· Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenteile der Kokille, die mit der Beizflüßigkeit in Berührung kommen und nicht abgebeizt werden sollen, durch einen Schutzüberzug abgedeckt werden.

8· Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die durch Abbeizen der metallischen Komponente des Grundwerkstoffe entstandene poröse keramische Zone durch eine thermische Nachbehandlung verfestigt wird·

9· Verfahren nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse keramische Zone ein oder nenrtaale mit einer oxydischen Aufschlämmung ausgefüllt und anschließend geglüht

wird.

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