DE2335185B2 - Kokille zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen und ihre Verwendung - Google Patents
Kokille zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen und ihre VerwendungInfo
- Publication number
- DE2335185B2 DE2335185B2 DE2335185A DE2335185A DE2335185B2 DE 2335185 B2 DE2335185 B2 DE 2335185B2 DE 2335185 A DE2335185 A DE 2335185A DE 2335185 A DE2335185 A DE 2335185A DE 2335185 B2 DE2335185 B2 DE 2335185B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- aluminum
- mold
- carbide
- metal
- casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
- B22D21/002—Castings of light metals
- B22D21/007—Castings of light metals with low melting point, e.g. Al 659 degrees C, Mg 650 degrees C
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Kokille zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen, die aus
einem eisenhaltigen Metall besteht und auf ihrer formgebenden Oberfläche zumindest teilweise eine
Metallkarbidschicht aufweist, sowie die Verwendung einer derartigen Kokille.
Beim Kokillenguß oder Spritzguß von Aluminium oder Aluminiumlegierungen werden üblicherweise
Formen verwendet, die aus Metall, beispielsweise aus legiertem Stahl, hergestellt sind. Da das geschmolzene
Aluminium oder die Aluminiumlegierung jedoch eine starke Tendenz hat, die für die
Formherstellung verwendeten Metalle zu korrodieren und aufzulösen, tritt während des Gießvorganges
leicht eine Korrosion und Erosion der Formflächen auf. Außerdem haftet das geschmolzene Aluminium
an der Formfläche an. Durch die Korrosion der Formfläche und die Adhäsion des geschmolzenen
Aluminiums an der Formfläche treten verschiedene Probleme auf. Beispielsweise verringern Änderungen
in der Oberflächengüte der Form die Möglichkeit, den Formkörper aus der Form zu entfernen. Außerdem
weist der Formkörper rauhe Oberflächen auf. Zusätzlich zu diesen Problemen hat der Formkörper,
der in der Form herstellbar ist, eine geringe Qualität, beispielsweise eine geringe Maßhaltigkeit, wobei die
Instandhaltung der dem Verschleiß unterworfenen Formen oder Formflächen einen beträchtlichen Zeitaufwand
erfordert.
Zur Lösung dieser Probleme ist bereits vorgeschlagen worden, bestimmte Formmaterialien auszuwählen
und die Formflächen entsprechend zu behandeln, beispielsweise durch Plattieren oder Nitrieren
der Formflächen. Obwohl diese Vorschläge bereits einige Verbesserungen mit sich gebracht
haben, bietet das Gießen von Aluminium noch eine Vielzahl ungelöster Probleme.
Durch »Gießereipraxis«, Nr. 5, 1965, S. 91 bis 93, ist bereits eine Kokille bekanntgeworden, bei der die
formgebenden Oberflächen eine im Funkenhärtverfahren aufgebrachte Wolframkarbidschicht aufweisen.
Hierdurch ergibt sich zwar eine Verbesserung der BeständigKeit gegen Abrieb sowie gegen
Korrosion durch das geschmolzene Aluminium, verglichen mit unbeschichteten fonngebenden Oberflächen,
jedoch hat es sich gezeigt, daß im Funkenhärtverfahren aufgebrachte Karbidschichten auf der
Grundlage von Metallen der Untergruppe VI a des Periodensystems, wie Wolfram oder Chrom, keinen
befriedigenden Schutz der fonngebenden Oberflächen durch eine glatte Beschichtung gewährleisten, wie er
für eine Verlängerung der Lebensdauer der Kokille im gewünschten Ausmaß notwendig ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokille der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
deren nutzbare Lebensdauer gegenüber den bekannten Kokillen verbessert ist und unter deren Verwendung
Gieß-Formkörper mit hoher Dimensionsgenauigkeit und Maßhaltigkeit sowie glatten Gießflächen erhalten werden können, wobei jede Adhäsion
des Aluminiums oder der Aluminiumlegierung an den fonngebenden Oberflächen vermieden
wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Kokille tier eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß die Metallkarbidschicht aus einem durch Diffusion aufgebrachten Karbid eines Metalls der
Gruppe V a des Periodischen Systems besteht.
Die Urteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen dieses Erfindungsgedankens.
Die Diffusionskarbidschicht kann auf die gewünschten formgebenden Oberflächen der Kokille
beispielsweise dadurch aufgebracht werden, daß die erhitzte formgebende Oberfläche, die mit der Metallkarbidschicht
versehen werden soll, mit pulverförmigem Behandlungsmaterial in Koniakt gebracht
wird. Auch können ein Schmelzbad oder aber eine gasförmige Behandlungsatmosphäre verwendet werden.
Überraschenderweise gelingt es durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die Metallkarbidschicht
als Diffusionskarbidschicht auf der Grundlage eines Metalls der Gruppe V a des Periodischen Systems
der Elemente aufzubringen, eine sehr harte, beständige und glatte Beschichtung der fonngebenden
Oberflächen zu schaffen, durch welche im Vergleich zu unbeschichteten Formflächen der beispielsweise
aus einem Kohlenstoffwerkzeugstahl bestehenden Kokille oder im Vergleich zu Karbidbeschichtungen
auf der Grundlage eines Metalls der Gruppe VI a des Periodischen Systems die Lebensdauer der Formteile
beträchtlich vergrößert wird. Diese Verlängerung der Lebensdauer ist auf eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit
gegenüber Korrosion oder Erosion durch das geschmolzene Aluminium bzw. die geschmolzene
Aluminiumlegierung zurückzuführen. Die Wirkung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahme
konnte auch der Druckschrift »Gießerei«, Heft 1, 1963, S. 11 bis 18, nicht entnommen werden, welche
lediglich die Verwendung von Wolframstählen und Molybdänstählen zur Herstellung von Kokillen betrifft.
Bei dem dort beschriebenen Prozeß werden Wolframkarbid- und Molybdänkarbidpartikeln im
Mutterstahl oder in aer Stahlmatrix kristallisiert, wodurch die Widerstandsfähigkeit des Stahls gegen
Abrieb und Korrosion erhöht wird. Die Abriebfestigkeit des Stahls kann nach den Ausführungen in
dieser Druckschrift auch durch Kristallisierung von Vanadiumkarbidpartikeln der Stahlmatrix erhöht
werden. Die Druckschrift liefert jedoch keinen Hinweis darauf, daß Diffusionskarbidschichten auf der
Grundlage von Metallen der Gruppe V a des Periodischen Systems gegenüber geschmolzenem Aluminium
oder geschmolzenen Aluminiumlegierung;!! wesentlich weniger reaktiv sind als Molybdänkarbid- oder
Wolframkarbidlegierungen, eine Erkenntnis, welche die Grundlage für die neue Lehre der Erfindung
bildet
Ebensowenig konnte die DT-AS 20 IU 323 eine
Anregung zur Lehre der Erfindung geben, welche
eine Kokille mit einer Diffusionsboridschlcht betrifft. Ein Hinweis auf die Verwendung einer Diffusionsmetallkarbidschicht
auf der Grundlage eines Metalls der Untergruppe V a des Periodischen Systems konnte
dieser Druckschrift nicht entnommen werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von AusfUhrungsbeispielen und unter Bezugnahme auf
die Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 im Querschnitt eine erfindungsgemäße Kokille zum Aluminium-Spritzgießen und
F i g. 2 eine mikroskopische Aufnahme, welche
eine auf der Oberfläche eines Kernstiftes einer erfindungsgemäßen Kokille gebildete Niobkarbidschicht
erkennen läßt.
Die Lehre der Erfindung zeigt ihre besondere Nützlichkeit beim Spritzgießen von Aluminium oder
Aluminiumlegierungen in einer in F i g. 1 dargestellten Spritzgießform, welche eine Vielzahl von Formteilen,
beispielsweise ein feststehendes Oberteil 1 und ein bewegliches Unterteil 2, aufweist. Das bewegliche
Unterteil 2 weist Auswerfstifte 3 und einen Kernstift 4 auf. Die Teile 1 und 2 weisen jeweils formgebende
Oberflächen auf, die zusammen einen Zugang S zu einem durch die beiden Formteile 1 und 2
gebildeten Formhohlraum bilden. Zur Einführung des geschmolzenen Aluminiums oder der Aluminiumlegierung
in die Form weist das feststehende Formteil t einen Eingußkanal 6 auf.
Die bisher bekannten Kokillen oder Formen, deren Konfiguration der in Fig. 1 dargestellten Form entspricht,
bestanden aus Stahllegierungen, beispielsweise aus einem abgeschreckten und getemperten
V -rkzeugstahl. Die formgebenden Oberflächen um dtii ZugangS und in dessen Nähe waren infolge der
hohen Fließgeschwindigkeit des geschmolzenen Aluminiums während des Gießvorganges Verschleiß-
oder Erosionserscheinungen unterworfen. Auch haben vorstehende Teile, wie ein Kopf 41 des Kernstiftes
4 und ein Vorsprung 11 im feststehenden Formteil 1, eine schlechte Wärmeleitung und waren
insofern sowohl Erosionserscheinungen als auch der Adhäsion des geschmolzenen Aluminiums während
des Gießens unterworfen. Zusätzlich zu dem Verschleiß des vorstehend beschriebenen Abschnittes
des Formhohlraumes waren Köpfe 31 der Auswerfstifte 3 Verschleißerscheinungen unterworfen, wenn
der Formkörper von den getrennten Teilen 1 und 2 durch diese Stifte abgeworfen oder entfernt wurde.
Erfindungsgemäß weisen wenigstens diejenigen Teile der formgebenden Oberflächen, die den Erosions-,
Korrosions- oder Verschleißerscheinungen ausgesetzt sind, eine Metallkarbidschicht auf. Wenn
gewünscht, können die gesamten formgebenden Oberflächen mit der Metallkarbidschicht versehen
sein. Die Karbidschicht besteht aus einem Metallkarbid wenigstens eines Metalls der Gruppe V, Untergruppe
a des Periodischen Systems. Dabei handelt es sich also um Vanadium, Niob oder Tantal Diese
Metalle bilden Karbidschichten aus Vanadiumkarbid (VC), Niobkarbid (NbC) bzw. Tanialkarbid (TaC).
Jedes dieser Metallkarbide weist eine große Härte (HV: 3000) und beim Aluminiumgießen eine hohe
Verschleißfestigkeit auf. Aus diesem Grunde weist eine Kokille zum Gießen von Aluminium oder von
Aluminiumlegierungen, deren formgebende Oberflächen mit der beschriebenen Metallkarbidschicht
ίο versehen sind, eine ausgezeichnete Härte auf. Auf
diese Weise ist es möglich, sowohl wirkungsvoll als auch wirtschaftlich durch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Kokille einen hochwertigen Aluminium- oder Aluminiumlegierungsguß herzustellen.
Aus Gründen der Herstellungskosten, der Leichtigkeit der Handhabung und der Festigkeit bestehen
die Formteile, wie beispielsweise die Formteile 1 und 2, aus einem Eisenmetall mit Kohlenstoffgehalt,
beispielsweise Kohlenstoffstahl oder Werkzeugstahl.
ao Zusätzlich zu den bestehenden Eigenschaften der aus Stahl hergestellten Formteile gewährleistet die
erfindungsgemäße Metallkarbidschicht eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine hohe Verschleißfestigkeit.
Die Metallkarbidschicht kann entweder
as auf einem Teil der formgebenden Oberflächen oder
aber auf der gesamten Innenfläche der Kokille durch Diffusion gebildet werden. Dabei wird das Behandlungsmaterial,
welches das Metall enthält, mit der formgebenden Oberfläche bei hoher Temperatur in
Kontakt gehalten, um so durch die Diffusion des Metalls in die Oberflächenschicht eine Diffusionsschicht zu bilden. Die Anwendung des Diffusionsverfahrens zur Aufbringung der Metallkarbidschicht
führt zur Ausbildung einer metallischen Bindung zwischen der Schicht und dem Stahlsubstrat. Infolge
der metallischen Bindung löst sich die Schicht vom Substrat auch dann nicht ab, wenn sie wiederholten
Spannungen infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Grundmetalls
der Kokille und der Metallkarbidschicht ausgesetzt wird.
Die Dicke der Karbidschicht kann zwischen etwa 2 bis 3 Mikron und etwa 100 Mikron liegen. Beträgt
die Dicke der Karbidschicht weniger als 2 Mikron, so ergeben sich eine ungenügende Korrosionsbeständigkeit
und Verschleißfestigkeit, wodurch die Lebensdauer der Kokille verkürzt werden kann. Eine
Karbidschicht mit einer Dicke von mehr als 100 Mikron weist gegenüber thermischer Schockbeanspru-
chung eine geringere Widerstandsfähigkeit auf, so daß sie sich leicht von der Kokille ablösen würde.
Wie bereits erwähnt, umfaßt die Erfindung auch die Verwendung einer Kokille der beanspruchten Art
zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegie-
rungen.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen:
Eine Karbidschicht auf der Grundlage eines aus der Gruppe V, Untergruppe a ausgewählten Metalls
würde auf einem beweglichen Kernstift mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Länge von
170 mm zur Verwendung in einer Spritzgießform zum Gießen von Autoteilen gebildet. Eine Aluminiumlegierung
wurde in die Spritzgießform mit dem beweglichen Kernstift eingegossen. Der Kernstift bestand
aus einem getemperten, legierten Werkzeug-
5 6
stahl. Der Kernstift wurde dadurch mit der Metall- Bl e i s ρ i e 1 3
karbidschicht versehen, daß er in ein Bad aus ge- Ein Kernstift, dessen Abmessungen etwa 80 X 120
schmolzenem Borax (Na2B4O7), welches mit 20 %>
χ 170 mm betrugen und der einen Hohlraum auf-
Eisenniobpulver (mit einem Gehalt von 63 % Niob wies, wurde aus getempertem, legiertem Werkzeug-
und 6% Tantal) gemischt war, für eine Zeitdauer 5 stahl hergestellt. Der Kernstift wurde dadurch be-
von 8 Stunden bei einer Temperatur von 950° C handelt, daß er in einen Stahlbehälter gepackt wurde,
eingetaucht wurde. Nach dem Herausnehmen aus der ein pulverförmiges Behandlungsmaterial enthielt,
dem Bad wurde der Kernstift in öl abgeschreckt, welches aus einem Pulver aus 8O°/o Eisenvanadium
woraufhin noch am Kernstift anhaftendes Schmelz- (mit einem Gehalt von annähernd 52 %>
Vanadium)
badmaterial durch Abwaschen mit warmem Wasser io und 2O1Vo Kaliumtetrafluorborat (KBF4) bestand,
entfernt wurde. Dann wurde der behandelte Stift in Der Behälter wurde mit seinem Inhalt in einem elek-
Holzkohlenpulver bei 550° C 1 Stunde lang ge- frischen Ofen für einen Zeitraum von 6 Stunden auf
tempert. 1000° C aufgeheizt. Es ist zu beachten, daß das
Ein Teil des Stiftes wurde abgeschnitten, worauf- Kaliumtetrafluorborat bei dieser Temperatur das
hin das Grundmetall und die Metallkarbidschicht 15 Metall aktiviert. Nach der 6stündigen Heizmikroskopisch
untersucht wurden. Die Ergebnisse periode wurde der Stahlbehälter mit dem Kernstift
der mikroskopischen Untersuchung eines Quer- herausgenommen und in Luft abgekühlt, wobei ein
schnittes lassen sich an der mikroskopischen Abbil- Kernslift zur Verwendung in einer Gießform nach
dung, die in F i g. 2 gezeigt ist, erkennen (Vergröße- der Erfindung erhalten wurde,
rung 400mal). Wie in der mikroskopischen Auf- 20 Ein Teil des Kernstiftes wurde abgeschnitten, nähme zu erkennen ist, befindet sich auf dem Grund- woraufhin die Oberfläche wie im Beispiel 1 mikrometall oder Substrat 52 eine Oberflächenschicht 5t skopisch, durch Röntgenstrahl-Mikroanalyse und mit einer Dicke von annähernd 7 Mikron. Diese durch Röntgenbeugen, untersucht wurde. Die Unter-Schicht besteht aus Niobkarbid (NbC) mit einem suchung hatte das Ergebnis, daß eine Vanadiumgeringen Eisengehalt. Weiterhin weist die Karbid- 25 karbidschicht (VC), welche fast kein Eisen enthielt, schicht Sl einen geringen Tantalgehalt auf. Die Kar- mit einer Dicke von annähernd 12 Mikron hergebidschicht hat eine Vickershärte von 2600. Die stellt worden war.
rung 400mal). Wie in der mikroskopischen Auf- 20 Ein Teil des Kernstiftes wurde abgeschnitten, nähme zu erkennen ist, befindet sich auf dem Grund- woraufhin die Oberfläche wie im Beispiel 1 mikrometall oder Substrat 52 eine Oberflächenschicht 5t skopisch, durch Röntgenstrahl-Mikroanalyse und mit einer Dicke von annähernd 7 Mikron. Diese durch Röntgenbeugen, untersucht wurde. Die Unter-Schicht besteht aus Niobkarbid (NbC) mit einem suchung hatte das Ergebnis, daß eine Vanadiumgeringen Eisengehalt. Weiterhin weist die Karbid- 25 karbidschicht (VC), welche fast kein Eisen enthielt, schicht Sl einen geringen Tantalgehalt auf. Die Kar- mit einer Dicke von annähernd 12 Mikron hergebidschicht hat eine Vickershärte von 2600. Die stellt worden war.
Rockwellhärte (Skala C) des Grundmetalls betrug 45. Ein Kernstift, der durch die vorstehende Behand-Hieraus
folgt, daß die Karbidschicht extrem hart lung hergestellt worden war, wurde in die Form einwar.
30 gesetzt, woraufhin der Guß erfolgte. Beim Gießen
Beim Gießen von Aluminium in einer Spritzgieß- haftete kein Aluminium am Kernstift nach der Erform
mit einem konventionellen Formstift aus er- findung an. und zwar bei bis zu 5000 Durchgängen,
wärmtem und getempertem legiertem Werkzeugstahl Im Gegens-uz hierzu zeigte sich bei einem konvenkonnten
annähernd 1000 Gießvorgänge durchgeführt tionellen Kernstift, der aus konventionellem, abgeweiden,
bevor das Aluminium am Stiftkopf kleben 35 schrecktem und getempertem, legiertem Werkzeugblieb
und das Gießen beendet werden mußte. Mittels stahl hergestellt war, an den vorspringenden Teilen
einer Kokille, welche einen beweglichen Stift nach der Formfläche nach dem 2000. Durchgang AIuder
Erfindung und nach dem hier beschriebenen miniumadhäsion. Dieser Versuch zeigte die Festig-Ausführungsbeispiel
aufwies, ließen sich kontinuicr- keit der Form mit einer Vanadiumkarbidschicht, lieh etwa 5000 Gießvorgänge ohne Aluminium- 40 welche dem konventionellen Kernstift ebenso überadhäsion
durchführen. Darüber hinaus war die Maß- legen ist wie die Niobkarbidschicht, die sich als der
haltigkeit des durch den Stift erzeugten Loches her- konventionellen Formfläche überlegen herausstellte,
vorragend. Die Gleitflächen des Stiftes zeigten praktisch keinen Verschleiß. Beispiel 4
n . · , 7 45 Ein feststehendes Formteil und ein bewegliches
Beispiel l Formteil, wie die Formteile 1 und 2 der in Fig. 1
Ein Kernstift zur Verwendung beim Dauerguß mit gezeigten Form, wurden aus getempertem, legiertem
einem Durchmesser von 23 mm und einer Länge von Werkzeugstahl hergestellt. Nach demselben Verfah-180
mm sowie ein Füllkern zum Spritzgießen mit ren wie im Beispiel 3 wurden die Formteile 1 und 2
einem Durchmesser von 80 mm und einer Länge 50 in zwei Stahlbehälter gepackt, von denen jeder ein
von 80 mm wurden aus getempertem legiertem pulverförmiges Behandlungsmaterial aus 80 % Eisen-Werkzeugstahl
hergestellt. Nach dem Verfahren von vanadium und 20 0Zo Kaliumtetrafluorborat enthielt.
Beispiel 1 wurde darauf eine Metallkarbidschicht Jeder Behälter wurde für 6 Stunden bei 1000° C in
hergestellt. Der Kernstift and der Füllkern wurden einem elektrischen Ofen aufgeheizt. Am Ende der
in die jeweilige Form eingesetzt, woraufhin eine 55 östündigen Heizperiode wurden die Behälter aas
Alumrniumlegiening vergossen wurde. dem Ofen herausgenommen und in Luft abgekühlt.
als 3000 Gießvorgängen brauchbar. Beim Füllkern eine Vanadianikarbidschfclit (VC). EHe Karbid-
trat ein Anhaften des Aluminiums erst nach schicht, die dicht und embeitüch war, hatte eine
2000 Gießvorgängen auf. Das anhaftende Aluminium 60 Dicke von annähernd 11 Mikron,
ließ sich durch Bürsten des Kerns in der Form leicht Die Überlegenheit der erfindungsgernäS mit einet
wieder entfernen, so daß der Kern wieder verwend- MetaHkarbidschicht auf der Grundlage eines Metall«
bar war. Im Gegensatz hierzu ließen sich ein kon- der Gruppe V a des Periodischen Systems versehener!
ventkmeller Kernstift für Dauerguß sowie ein Füll- Kokille gegenüber KokiBen, die Metaflkarbidschichkern rar Spritzguß, hergestellt aas getempertem, Ie- 65 ten avf der Grundlage von Metaflkarbiden de!
gjertem Werkzestl, nach 1000 Durchgängen Gruppe Vl a des Periodischen Systems aufweisen
nicht mehr verwenden infolge des anhaftenden Alu- ergibt sieb aus den nachfolgenden Vergleichsunter
miniums. suchungee:
Aus unbeschichtetem Kohlenstoffwerkzeugstahl wurden sieben Stäbe mit einem Durchmesser von
8 mm und einer Länge von 30 mm hergestellt. Einer der Stäbe blieb unbehandelt, während auf vier weitere
Stäbe nach dem im Beispiel 1 angegebenen Verfahren Chrom-, Niob-, Vanadium- bzw. Tantalkarbidschichten
mit einer Dicke zwischen 8 und 12 Mikron aufgebracht wurden. Der achte Stab
wurde nach dem Funkenhärtverfahren, wie es in der Druckschrift »Gießereipraxis«, Nr. 5, 1965, S. 91
bis 93, beschrieben ist, in einer Dicke von 8 bis 15 Mikron mit einer Wolframkarbidbeschichtung
versehen.
Die so hergestellten Stäbe wurden in eine geschmolzene Aluminiumlegierung eingetaucht (Cm:
2,0 bis 4,0 °/o; Si: 5,0 bis 7,0 %>; Al: Rest), dort bei
700° C für 2, 4, 8, 12 bzw. 24 Stunden gehalten und dann herausgenommen.
Die Widerstandsfähigkeit der einzelnen Proben gegenüber der geschmolzenen Aluminiumlegierung ao
ergibt sich aus der nachfolgenden Tabelle.
In der nachstehenden Tabelle wurde die Widerstandsfähigkeit der Proben in drei Klassen unterteilt,
bezeichnet mit Ο» Δ ur|d x· Die Bezeichnung O
bedeutet, daß kein Aluminium fest an der Ober- as fläche einer Probe anhaftete und daß das an der
Oberfläche der Probe verfestigte Aluminium leicht durch Abreiben mit einem Papier oder einem Tuch
entfernt werden konnte. Die Bezeichnung Δ zeigt,
daß das Aluminium an der Probenoberfläche fest anhaftete und mittels einer Feile entfernt werden
mußte. Die Bezeichnung χ zeigt, daß das geschmolzene Aluminium teilweise die Proben auflöste und
der Durchmesser der Proben deutlich abnahm.
Proben | Eintauchzeit | 4 | 8 | 12 | 24 |
(Stunden) | X | X | X | X | |
2 | |||||
Kohlenstofl- | X | X | X | X | X |
werkzeugstatil | O | O | Δ | Δ | |
Chromkarbid | X | Δ | Δ | χ | χ |
Niobkarbid | O | ||||
Vanadium | Δ | Δ | Δ | χ | χ |
karbid | χ | χ | X | X | |
Tantalkarbid | Δ | ||||
Wolframkarbid | χ |
Aus der vorstehenden Tabelle geht klar hervor, daß sowohl bei unbeschichtetem Werkzeugstahl als
auch bei mit Chromkarbid- oder Wolframkarbidbeschichtung versehenen Proben bereits nach Eintauchzeiten
von 2 Stunden eine starke Aluminiumadhäsion bzw. Erosions- und Korrosionserscheinungen
auftreten, während die erfindungsgemäß mit einer Niob-, Vanadium- oder Tantalkarbidbeschichtung
versehenen Proben bis zu Eintauchzeiten von 12 Stunden ausgezeichnete Ergebnisse zeigten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Kokille zum Gießen von Aluminium oder
Aluminiumlegierungen, die aus einem eisenhalti- S gen Metall besteht und auf ihren fonngebenden
Oberflächen zumindest teilweise eine Metallkarbidschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß diese Schicht aus einem durch Diffusion aufgebrachten Karbid eines Metalls der
Gruppe V a des Periodischen Systems besteht
2. Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Karbid ein Niobkarbid ist.
3. Kokille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Druckgießformen wenigstens
ein Kernstift beschichtet ist.
4. Kokille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht
2 bis 100 Mikron dick ist
5. Verwendung der Kokille nach einem der ao
vorangehenden Ansprüche zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6976772 | 1972-07-11 | ||
JP6976772A JPS5318970B2 (de) | 1972-07-11 | 1972-07-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2335185A1 DE2335185A1 (de) | 1974-01-24 |
DE2335185B2 true DE2335185B2 (de) | 1975-08-21 |
DE2335185C3 DE2335185C3 (de) | 1976-03-25 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007046410A1 (de) * | 2007-09-24 | 2009-04-02 | Volkswagen Ag | Gießereiwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeuges sowie dessen Verwendung |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007046410A1 (de) * | 2007-09-24 | 2009-04-02 | Volkswagen Ag | Gießereiwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeuges sowie dessen Verwendung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4928526A (de) | 1974-03-14 |
CA1001823A (en) | 1976-12-21 |
GB1407729A (en) | 1975-09-24 |
US3848847A (en) | 1974-11-19 |
FR2194504B1 (de) | 1977-02-18 |
FR2194504A1 (de) | 1974-03-01 |
JPS5318970B2 (de) | 1978-06-17 |
DE2335185A1 (de) | 1974-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0168868B1 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer schutzoxydbildende Elemente enthaltenden Korrosionsschutzschicht auf den Grundkörper einer Gasturbinenschaufel und Korrosionssschutzschicht auf dem Grundkörper einer Gasturbinenschaufel | |
DE2144156C3 (de) | Hochwarmfeste Cermet-Legierung und deren Verwendung | |
DE3937526C2 (de) | Verschleißfeste Titanlegierung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
DE2919477C2 (de) | Verschleißfester Verbundwerkstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung des Verbundwerkstoffes | |
DE2252797B2 (de) | Leichtgewichtiges, abriebbestaendiges, zusammengesetztes material aus aluminium und einem nichtmetallischen anorganischen material und verfahren zu dessen herstellung | |
DE2317937A1 (de) | Spritzgussverfahren | |
DE2606600C3 (de) | Metallurgische Form, Verfahren zu ihrer Herstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
CH659483A5 (de) | Metallische giessform und verfahren zu deren herstellung. | |
DE102009025197B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Verbundmetall-Halbzeugen | |
AT271763B (de) | Gießverfahren zur Herstellung von Metallgegenständen mit zylindrischer Innenfläche | |
DE69002691T2 (de) | Metallpulversprühbeschichtungswerkstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung. | |
WO2007071542A1 (de) | Beschichtung für eine kokille für eine stranggiessanlage und verfahren zur beschichtung | |
DE2534050B2 (de) | Verbundgiessverfahren | |
EP0924010B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kokillenkörpers und Kokillenkörper | |
DE2335185B2 (de) | Kokille zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen und ihre Verwendung | |
EP0352220B1 (de) | Oberflächenbeschichtung aus einer Aluminium-Basislegierung | |
DE102010055791A1 (de) | Verfahren zur Fertigung von Bauteilen aus Refraktärmetallen | |
DE2439870A1 (de) | Kompositionsrotorgehaeuse mit abnuetzungsbestaendigem ueberzug | |
DE2335185C3 (de) | Kokille zum Gießen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen und ihre Verwehdung | |
DE2439871A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines ueberzogenen rotorgehaeuses | |
DE19924515A1 (de) | Sprühkompaktierter Stahl, Verfahren zu seiner Herstellung und Verbundwerkstoff | |
DE3833121C2 (de) | Korrosions- und verschleißbeständige Sinterlegierung und deren Verwendung | |
DE2213507A1 (de) | Wolframlegierung und Formelement aus dieser | |
EP1105236A1 (de) | Giesswerkzeug für das giessen von formteilen aus nicht-eisenmetallen | |
EP0020819A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Gussstücken aus Gusseisen mit Vermicular-Grafit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |