DE2318078A1

DE2318078A1 - Verfahren zum herstellen eines gusseisens

Info

Publication number: DE2318078A1
Application number: DE19732318078
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Riemer
Original assignee: BuderusSche Eisenwerke AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1973-04-11
Publication date: 1974-10-31

Description

Verfahren zum Herstellen eines Gußeisens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gußeisens, bei welcher der Graphit überwiegend in Form von sogenanntem Vermiculargraphit vorliegen soll.
Es ist bekannt durch Behandlung einer geeigneten Ausgangsschmelze mit Cer-Mischmetall und anschließendem Impfen zur Vermeidung von Weißeiiistrahlungen ein gußeisen zu erzeugen, dessen Graphit eine gegenüber der üblichen Lamellenform wurmartige Graphitform aufweist, die in der Literatur als Vermiculargraphit oder Kompaktgraphit bezeichnet wird.
(vgl. DT-AS 1 911 024) Durch die notwendige Impfbehandlung zur Verhinderung der WeiB-einstrahlung weist das Grundgefüge hohe Anteile an Ferrit auf, weshalb die Härte HB der Gußstücke unter 200 kamm2 liegt.
Auch bei der Herstellungsart von Gußeisen mit Vermiculargraphit gemäß der D2-OS 1 533 279 wird ein Werkstoff mit weitgehend feritischem Grundgefüge erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, treffsicher und mit möglichst geringen Kosten, eine Gußeisenlegierung mit Vermiculargraphit herzustellen, bei-welcher je nach gewünschter Härte ein perlitisches Grundgefüge eingestellt wird.
Bei den mit Cer-Mischmetall behandelten und anschließend mit Fe-Si geimpften Schmelzen zur Erzeugung von Vermiculargraphit sind die üblichen Carbidstabilisierenden Zusätze nicht ohne weiteres einsetzbar.
Chrom würde die durch das Cer-Mischmetall zu befürchtende Weißeinstrahlung noch weiter verstärken, so daß die Fe-Si Impfung u.U. wirkungslos bleibt. Kupfer und Zinn in üblichen Mengen (1,0 ffi Cu bzw. 0,05 ffi Sn) haben nicht die ausreichende Wirkung, weil die Impfwirkung dominiert. Auch mit höheren Mengen Zinn (bis 0,2 % Sn) ist das Ziel der vollständig perlitischen Grundmasse nicht erreichbar. Vanadium-und Molybolän sind sehr teure legierungsmittel und lassen auch nicht das gewünschte perlitische Grundgefüge entstehen.
Erfindungsgemäß wird deshalb zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen, Je nach gewünschter Härte der Schmelze Antimon zwischen 0,04 - 0,1 % zuzusetzen. Zweckmäßig liegt bei einem eutektischen oder übereutektischen Gußeisen die Antimonzugabe bei 0,06 - 0,07 %. Bei einer untereutektischen Zusammensetzung kann sie geringfügig vermindert werden.
Antimon gilt bei Gußeisen als nicht brauchbares Legierungsmittel, weil die Gefahr der unerwünschten Graphitentartung besteht. Auch herrscht die Auffassung vor, daß Antimon der reproduzierbaren Herstellung von Vermiculargraphit entgegensteht.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die Graphitentartung in einer mit Cer-Mischmetall behandelten Schmelze bei Zugabe von Antimon nicht in einer die technologischen Werte negativ beeinflussenden Form auftritt und mit variierten Zusätzen die Härte wunschgemäß eingestellt werden kann. Außerdem ist die Weiße ins trahlung trotz des perlitischen Grundgefüges sehr gering, d.h. das nach der Erfindung hergestellte Gußeisen ist verhältnismaßig wandstärken- unempfindlich.
Einer Ausgangsschmelze mit 7,8 C C und 2,0 % Si wurden 0,035 % CerG*etall (bei einem Rest-Cer-Gehalt von 0,02 %) zugesetzt anschließend wurde mit Ferro-Silizium (75 %) geimpft und mit zunehmenden Mengen Antimon von 0,03 bis 0,08 X legiert. Die Wirlcungsschaubilder der Fig. 1 bis 3 zeigen den Einfluß auf Dehnung, Härte und Zugfestigkeit.
Im Bereich von 0>03 bis 0,07'% Antimonzugabe steigt die Härte stetig an. Das Gefüge einer mit 0,07 ffi Antimon behandelten Schmelze zeigen die Fig. 4 (ungeätzt) und Fig. 5 (geätzt) Jeweils 100-fach vergrößert. Die Härte bei dieser Grundgefüge ausbildung beträgt 250 kp/mm2 und steigt bei weiteren Sb-Zusätzen nur noch unwesentlich an. Bei einem Zusatz von 0,05 % Antimon liegt die Härte HB bei 230 kp/mm2. Die Zugfestigkeiten liegen über 45 kp/mm2 mit Dehnungen über 1,5 %. Die Härten kdnnen durch Anheben des Si-Gehaltes auf 2,5 - 3,0 % noch wesentlich gesteigert werden, wobei das Grundgefüge keine Karbide aufweist.
Die Neigung zur Weißeinstranlung bei Antimon-Zusätzen ist trotz des perlitischen Grundgefüges gering, wie die Gefügeuntersuchung am Stufenkeil gezeigt hat.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Gußeisens üblicher Zusammensetzung mit überwiegend Vermiculargraphit unter Zusatz von Seltenerdmetallen und anschließender Impfung mit Ferrc-Silizium, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Erzeugung von perlitischen Grundgefüge der Schmelze Antimon in Mengen zwischen 0,04 und 0,1 ffi zugesetzt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines eutektischen bzw übereutektischen Gußeisens nach Anspruch 1, mit Härten KB von über 2 220 kp/mm2 g e k e n n z e i c h n e t d u r 9 h eine Antimonzugabe von 0,06 - 0,07 .

3. Verfahren zur Herstellung eines untereutektischen Gußeisens nach Anspruch 1 mit Härten HB über 220 kp/mm2 g e -k e n n z e i c h n e t durch eine Antimonzugabe von 0,04 - 0,06 .

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