DE2422339A1

DE2422339A1 - Centrifugal casting of semi-products - with addition of a low melting flux to the liquid metal during pouring

Info

Publication number: DE2422339A1
Application number: DE2422339A
Authority: DE
Inventors: Wiktor A Efimow; Ewgenyj W Gerliwanow; Walerij E Jakowtschuk; Meer M Komarow; Boris B Konopelko; Eduard S Mirakow; Awxentij I Schewtschenko; Alexandr I Semenenko; Walerij F Slobin; Wjatscheslaw A Tschitschaew; Wiktor N Wolodin; Wladimir A Xenofontow
Original assignee: INST LITJA AKADEMII NAUK UK SS
Current assignee: INST LITJA AKADEMII NAUK UK SS
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1975-11-20
Also published as: DE2422339B2

Abstract

In the centrifugal casting of semi-products in a rotating mould, which is fed with liquid metal via a runner and in which the molten metal with the addns. is held for a period necessary for cooling and solidification a fluxing agent is fed directly to the mould during filling of the mould with molten metal. The fluxing agent, having also a refining action has a m. pt. of 100 - 650 degrees C below the m. pt. of the metal. The agent pref. has the compsn. 75 wt. % cryolite, 5 wt. % fluorspar 20 wt. % NaCl, the mixt. is dried at 120-150 degrees C and crushed to powder before use.

Description

VERFAHREN ZUM SCHLEUDERGIEBEN VON METALLHALB-ZEUG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Gießereiproduktion von Halbzeug aus Eisen- und Buntmetallen und insbesondere auf Verfähren zum Schleudergießen von Metallhalbzeug Die Erfindung kann eine weite Anwendung im Chemie-, Landwirtschafts-, Transportmaschinenbau und- außerdem bei der Produktion von zum Beispiel Wasserleitungsrohren, großen Rohlingen für Trockenzylinder von Papiermaschineni'Zylinderbuchsen von Verbrennungsmotoren, d.h. bei der Produktion solcher Erzeugnisse finden, an welche hohe Anforderungen in bezug auf die strukturelle und chemische Homogenität des Metalls, iiiechanische Eigenschaften, Korrosionswiderstand und Gleiteigenschaften gestellt werden. Die Oberfläche derartiger Erzeugnisse darf keine Fehler von Schlacken- oder Gasursrung aufweisen, Es. ist ein Verfahren zum Schleudergießen von Metallhalbzeug bekannt, das darin besteht, daß eine Drehform mit dem vorher raffinierten metall gefüllt wird, wonach das Metall in der Form während einer Zeit gehalten wird, die für seine Erstarrung und Abkühlung erforderlich ist. METAL SEMI-PULLING METHOD The present Invention relates to the foundry production of semi-finished products made of ferrous and non-ferrous metals and more particularly to methods of centrifugal casting of metal semi-finished products. The invention can have a wide application in chemical, agricultural, transport engineering and also in the production of, for example, water pipes, large blanks for drying cylinders of paper machines, cylinder liners of internal combustion engines, i.e. in the production of such products, which meet high requirements in relation to the structural and chemical homogeneity of the metal, iiiechanische Properties, corrosion resistance and sliding properties are provided. the Surface of such products must not be faulty from slag or have gassing, Es. is a process for centrifugal casting of semi-finished metal products known, which consists in the fact that a rotary mold with the previously refined metal is filled, after which the metal is held in the form for a time that is required for its solidification and cooling.

Die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Metallhalbzeuge haben aber eine spezifische Besonderheit- diese Gußstücke weisen eine Zone mit nichtmetallischen Sinschlüssen, schädlichen Beimengungen und Gasen, die sogenannte "Behlerzone" auf. Diese Zone befindet sich in der Nähe der Innenfläche der Metallhalbzeuge und die Dicke dieser Zone kann ein Drittel der Halbzeugdicke erreichen. The semi-finished metal products produced by the known process have but one specific feature - these castings have a zone with non-metallic Inclusions, harmful admixtures and gases, the so-called "Behlerzone". This zone is located near the inner surface of the semi-finished metal products and the The thickness of this zone can reach a third of the thickness of the semi-finished product.

Die "Fehlerzone" wird gewbhnlich bei der mechanischen Halbzeugbearbeitung entfernt, was mit einem groBen Arbeits-und Energieaufwand verbunden ist. The "defect zone" is usually found in the mechanical machining of semi-finished products removes what is associated with a great deal of labor and energy.

Wenn die Dicke der "Fehlerzone" den Grenzwert der Zugabe für die mechanische Bearbeitung übersteigt, ist keine Halbzeugkorrektur möglich. If the thickness of the "defect zone" exceeds the limit of addition for the machining, no correction of semi-finished products is possible.

Eine 'Fehlerzone" entsteht aus folgender Ursache. Ifichtmetallische Einschlüsse, schädliche Beimengungen und Gase, welche im Metall immer vorhanden sind, werden unter Wirkung der Fliehkräfte im Laufe des Gießvorgangs an die Innenfläche des Biietallhalbzeugs verdrängt. Die Abkühlung des erhaltenen Halbzeugs führt die Bildung einer Eristallisationsfront von der Seite der Außen- und der Innenfläche des Halbzeugs herbei, wodurch eine Ausscheidung der Einschlüsse, Beimengungen und Gase durch die erstarrte Innenfläche des Halbzeugs verhindert wird. A 'fault zone' arises from the following cause Inclusions, harmful additions and gases, which are always present in the metal are under the effect of centrifugal forces in the course of the casting process on the inner surface of Biietall semifinished products. The cooling of the semi-finished product obtained leads to the Formation of a crystallization front from the side of the outer and inner surface of the semi-finished product causing an excretion of the inclusions, Admixtures and gases are prevented by the solidified inner surface of the semi-finished product.

Es ist bekannt, daß die Güte von Ketallhalbzeug bedeutend gesteigert werden kann, wenn man das Schleudergießen im Beisein eines flüssigen Zuschlags bzw. eines anderen feuerfesten Stoffes durchführt. Das Verfahren besteht darin, daß eine Drehform mit einem vorher rafYinierten Metall gefüllt wird, wobei der Borm ein flüssiger Zuschlag bzw. ein feuerfester Stoff zugeführt wird, dessen Temperatur die Temperatur des aufgegebenen Metalls bedeutend übersteigt. It is known that the quality of semi-finished ketallic products is significantly increased can be achieved if centrifugal casting is carried out in the presence of a liquid aggregate or another refractory material. The procedure is that a Rotary mold is filled with a previously refined metal, the Borm being a liquid Surcharge or a refractory material is supplied, the temperature of which the temperature of the abandoned metal significantly exceeds.

Der flüssige Zuschlag bzw. der feuerfeste Stoff hält die Innenfläche des Halbzeugs warm, bremst die Bildung der Kristallisationsfront von der Innenfläche des Halbzeugs aus, wodurch die "Fehlerzone" im Halbzeug verkleinert wird. Die bekannten Schleudergußverfahren sind aber verf ahrens-und technisch kompliziert zur Durchführung der Verfahren ist eine zusätzliche Ausrüstung erforderlich, weil man beim Gießen metallischt Halbzeug im Beisein eines flüssigen Zuschlags besondere Schmelzaggregate und Gießpfannen braucht, und bei Verwendung feuerfester Schüttgüter diese vorher bis auf eine hohe Temperatur zu erwärmen sind, was mit einem großen EnergieauSwand verbunden ist. The liquid aggregate or refractory material holds the inner surface of the semi-finished product when warm, slows down the formation of the crystallization front from the inner surface of the semi-finished product, whereby the "defect zone" in the semi-finished product is reduced. The known Centrifugal casting processes, however, are procedurally and technically complicated to carry out The procedure requires additional equipment because you are casting Metallic semi-finished products in the presence of a liquid aggregate special melting units and ladles, and when using refractory bulk materials this beforehand to be heated up to a high temperature, what with a large energy wall connected is.

Der Hauptnachteil der bekannten Verfahren zum Schleudergießen von Letallhalbseug unter Flußmittel besteht aber darin, daß das angegebene Verfahren keinen zuverlässigen Schutz des Metalls vor einer Rückoxydation beim Auffüllen der Form gewährleistet. Eins Rückoxydation wirkt sich negader insndere tiv auf die Güte hergestellten Halbzeugeren mechanische Eigenschaften aus. The main disadvantage of the known methods of centrifugal casting of Lethalhalbseug under flux consists in the fact that the specified method not a reliable one Protection of the metal from reoxidation guaranteed when filling the form. One reoxidation has a negative effect on the other tive to the quality of the semi-finished products that have mechanical properties.

Außerdem ist festzustellen , daß obwohl das in die Form aufgegebene Metall in der Regel vorher raffiniert wird,<geling>tes nicht, wie die Praxis zeigt, in der Periode vor dem Gießen, eine ausreichende Raffiniertiefe zu erzielen, st man in die Form Metall aufs was eine bedeutende Menge unerwünschter Beimengungen enthält. In addition, it should be noted that although this was given up in the form Metal is usually refined beforehand, but it does not succeed, as in practice shows in the period before casting to achieve a sufficient depth of refinement, If you get into the form of metal, there is a significant amount of undesirable additions contains.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der angegebenen Nachteile. The purpose of the present invention is to eliminate the specified disadvantages.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schleudergießen von Metallhalbzeug zu entwickeln, bei welchem es möglich ist, das Ausgangsmetall tief zu raffinieren, dessen Oxydation auszuschließen und ein darauffolgendes Warmhalten der Innenfläche des Metallhalbzeugs zu sichern, wodurch es möglich wird, das Makro- und das Mikrogefüge des Metallhalbzeug5 und dessen mechanische Eigenschaften bei einem verkürzten Fertigungsablauf zu verbessern. The present invention is based on the object of a method to develop for the centrifugal casting of metal semi-finished products, with which it is possible to deeply refine the starting metal, to exclude and include its oxidation to secure subsequent warming of the inner surface of the metal semi-finished product, whereby it becomes possible to understand the macro and microstructure of the semi-finished metal product5 and its mechanical Improve properties with a shortened production process.

bei einem Diese Aufgabe wird Verfahren zum Schleudergießen von Metallhalbzeug bei dem in eine sich drehende Form Metall, welches über die Rinne einer Gießvorrichtung zugeführt wird, und Flußmittel eingegossen werden, wonach Metall mit Flußmittel in der angegebenen Form während einer Zeit gehalten wird, welche für seine Erstarrung und man Abkühlung erforderlich ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Form unmittelbar während des Metalleingießens einen als Flußmittel verwendeten flußbildenden und raffinierenden Zuteilt ° schlag zu, dessen Schmelzpunkt um 100 bis 650°C unter dem Metallschmelzpunkt liegt. This task becomes a process for centrifugal casting of semi-finished metal products in the case of metal in a rotating mold, which is poured over the channel of a casting device is supplied, and flux is poured in, after which metal is held with flux in the specified form for a time which for its solidification and cooling is necessary according to the invention solved that the mold immediately during the metal pouring one as a flux used flux-forming and refining allotments ° blow to its melting point 100 to 650 ° C below the melting point of the metal.

Durch dieses Verfahren ist es möglich, hochwertige Metallhalbzeug zu gießen sowie den Ausschuß der Gußstücke um das 2 bis 3-fache im Vergleich zu den bekannten Gießverfahren herabzusetzen. Außerdem < 2 es das erfindungsge Verfahren (ermöglicht), die Produktion sperriger Halbzeug aus solchen Gußlegierungen zu beherrschen, in welchen leicht oxydierbare Elemente wie Aluminium, Chrom, Titan enthalten sind. This process makes it possible to produce high-quality semi-finished metal products to cast and the rejects of the castings by 2 to 3 times compared to reduce the known casting process. In addition, it is the method according to the invention (enables) to master the production of bulky semi-finished products from such casting alloys, which contain easily oxidizable elements such as aluminum, chromium, titanium.

Nach e inelgusführungsvariant e der vorliegenden Erfindung wird der Form unmittelbar während des Met alleingießens ein exothermer flußbildender raffinierender Zuschlag zugeführt, Die Verwendung eines exothermen flußbildenden Zuschlags erfindungsgemäßen beim Schleudergießen nach dem Verfahren ermöglicht es, neben einer verbesserung der Güte des Metallhalbzeug S auch den technologischen Produktionsablauf dadurch zu verkürzen, daß die Notwendigkeit engälltf den verwendeten flußblldenden Zuschlag vorher zu schmelzen.According to one embodiment variant of the present invention, the Form immediately during the mead alone pour an exothermic flow-forming refining one Supplement supplied, The use of an exothermic flow-forming supplement according to the invention When centrifugal casting according to the process, it allows, in addition to an improvement the quality of the semi-finished metal product S also affects the technological production process to shorten the need to reduce the flow rate used to melt beforehand.

s ist vorteilhaft,der Form unmittelbar während Metalleingießen den flußbildenden Zuschlag ineineYEenge von 0,5 bis 5 Gew.% zuzugeben, tin Die Verwendung der vorgeschlagenen Menge des flußbildenden Zuschlags gewährleistet ein tiefes Raffinieren des Metalls in der Form und dessen Schutz vor Oxydation. It is advantageous to shape the mold immediately during metal pouring To add the flux-forming additive in an amount of 0.5 to 5% by weight, the use the proposed amount of flow-forming aggregate ensures deep refining of the metal in the form and its protection from oxidation.

Es ist zweckmäßig, den flußbildenden Zuschlag der Eingießeinrichtung unmittelbar während des Metalleingießens zuzufuhren, Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der flußbildende Zuschlag auf die Rinne der Eingießeinrichtung aufgegeben wird. It is useful to add the flow-forming addition to the pouring device to be supplied immediately during metal casting, according to a further development of the Invention, the flow-forming supplement is given up on the channel of the pouring device will.

auch Nach der Erfindung ist es moglich, den flußbildenden Zuschlag dem Metall zuzuführen, das sich in der Form im Laufe des Eingießens befindet. According to the invention it is also possible to add the flux-forming additive to the metal that is in the mold in the course of pouring.

Bei dieser Aufgabetechnologie des flußbildenden Zuschlags in die Form ist es möglich, unabhängig von der Konstruktion der Gießeinrichtung das Metallraffinieren am effektivsten zu verwirklichen und hochwertige Metallguß stücke zu produzieren. With this feed technology of the flow-forming surcharge in the It is possible to shape the metal refining regardless of the design of the pouring device to realize most effectively and to produce high-quality metal castings.

Weitere - Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung des Verfahrens zum Schleudergießen von Metallhalbzeug ersichtlich, Komponent eines flußbildenden raffinierenden Zuschlags, welche vorher bei einer Temperatur von 120 bis 15000 bis auf voli Feuchtigkeit sent ai getrocknet worden sind, werden bis zum Staubzustand zerkleinert, durch ein Sieb mit der Maschenweite 0,5 mm gesiebt, im erforderlichen Verhältnis vermischt und in den Zuteiler einer Einrichtung zum Schleudergießen von Metallhalbzeug aufgegeben. Other advantages of the present invention are from the following detailed description of the process for centrifugal casting of semi-finished metal products can be seen, component of a flow-forming refining aggregate, which previously at a temperature of 120 to 15,000 up to voli moisture sent ai have been dried, are crushed to a state of dust by a Sieve with a mesh size of 0.5 mm, mixed in the required ratio and placed in the feeder of a device for centrifugal casting of semi-finished metal products.

Die Erfindung sieht die Möglichkeit der Verwendung sowohl leichtschmelzender flußbildender Zuschläge, welche Kryolith, Flußspat, Kochsalz enthalten und einen Schmelzpunkt um 100 bis 6500C unter dem Schmelzpunkt des verwendeten Metalls aufweisen, als auch exothermer flußbildender Zuschläge vor. Vorteilhaft sind die angegebenen leichtschmelzenden Zuschläge in dem Falle zu verwenden, daß im Schleudergußverfahren sperrige Betallhalbzeuge (Masse 1-40 t) aus nichtrostenden Stählen und Buntmetalklegierungen hergestellt werden, weil in diesem Falle praktisch keine Herabsetzung der Temperatur des eingegossenen Metalls durch ein Schmelzen des Zuschlags am Spiegel des Metalls beobachtet wird. The invention envisages the possibility of using both easy-melting Flux-forming aggregates, which contain cryolite, fluorspar, table salt and one Have a melting point of 100 to 6500C below the melting point of the metal used, as well as exothermic flow-forming aggregates. Those specified are advantageous to use easily melting aggregates in the case that in the centrifugal casting process Bulky semi-finished metal products (mass 1-40 t) made of stainless steels and non-ferrous metal alloys because in this case there is practically no lowering of the temperature of the poured metal by melting the aggregate on the mirror of the metal is observed.

Ein exothermer'flußbildender raffinierender Zuschlag vorzugsweise wird ei der Produktion von Metallhalbzeugen verwendet, deren Masse in der Regel nicht über 5 bis 20 kg beträgt. An exothermic refining additive preferably is used in the production of metal semi-finished products, the mass of which is usually does not exceed 5 to 20 kg.

Der Prozeß der exothermen Verbrennung und des Schmelzens des Zuschlags wird durch chemische Reaktionen zwischen den Somponenten des Zuschlags erklärt, welcher erfindungsgemäß enthält: brennbare Komponenten~Aluminium, Silikokäizium, Magnesium; Oxydationsmittel -Natronsalpeter, Manganerz, Zunder; flußbildende Komponenten: Flußspat, Natriumsilikat, Eupolofen- bzw. Hochofenschlacke. The process of exothermic combustion and melting of the aggregate is explained by chemical reactions between the components of the aggregate, which according to the invention contains: flammable components ~ aluminum, silicon, Magnesium; Oxidizing agents - sodium nitrate, manganese ore, Tinder; Flux-forming components: fluorspar, sodium silicate, Eupolofen or blast furnace slag.

Infolge einer Wechselwirkung der brennbaren Komponenten mit dem Oxydationsmittel errolgt eine Bildung von Verbindungen, mit welchen es möglich ist, ein Metallraftinieren durchzuruhren. As a result of the interaction of the combustible components with the oxidizing agent results in the formation of compounds with which it is possible to carry out metal rafting to go through.

Der Prozeß des Raffinierens von Legierungen errolgt auch durch phyRikalisch-chemische Vorgänge, die bei der Vermengung der Legierung mit Flußmitteln zustande kommen. dabei errolgt durch das Flußmittel eine Assimilation der nichtmetallischen Einschlüsse (Oxyde chemischer Elemente, deren Zusammensetzung von der Sorte der Legierung abhängt) und schädlicher Beimengungen (Schwerel, Phosphor). The process of refining alloys also takes place through physical-chemical processes Processes that occur when the alloy is mixed with fluxes. the flux assimilates the non-metallic inclusions (Oxides of chemical elements, the composition of which depends on the type of alloy) and harmful admixtures (gravity, phosphorus).

Es ist eCL Metallrafrinieren durch Flußmittel mit einer chemischen Wechselwirkung nichtmetallischer Einschlüsse mit Flußmittelkomponenten möglich. It is eCL metal refining by flux with a chemical Interaction of non-metallic inclusions with flux components possible.

Zum Beispiel wird beim Raffinieren von Aluminiumbronze durch einen flüssigen Zuschlag auf Kryolithbasis, welcher Flußspat und Kochsalz enthält, das in der Bronze vorhandene Aluminium orryd oxyd entsprecVend chegaischen Reaktion zerstört: Die Reaktion ist von einer großen Wärme- und Gasentwicklung begleitet, dabei wird Aluminiumoxyd zerstört und mit dem Flußmittel entfernt.For example, when aluminum bronze is refined, a liquid additive based on cryolite, which contains fluorspar and table salt, destroys the aluminum orrydic oxide present in the bronze according to a chegaic reaction: The reaction is accompanied by a large amount of heat and gas, which destroys aluminum oxide and removes it with the flux.

Erfindungsgemaß wird , im Laufe des Met alleingießens in eine sich um ihre Achse drehende Form aus dem erwähnten Zuteiler einer der oben angegebenen flußbildenden raffinierenden Zuschläge aufkegebon. According to the invention, in the course of the mead, it is poured into one itself A mold rotating about its axis from the mentioned dispenser of one of the above-mentioned ones flow-forming refined supplements aufkegebon.

Die Menge des verwendeten Zuschlags sollte vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew. betragen. In Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des verwendeten Metalls, dessen Gehalt an nichtmetallischen Einschüssen, schädlichen Beimengungen und Gasen sowie in Abhängigkeit von den Abmessungen des zu gießenden Werkstück wird die Menge des zur Verwendung kommenden Zuschlags bestimmt. So verwendet man zum Beispiel 0,5 bis 2 Gew.% des flußbildenden Zuschlags beim Gießen von Halbzeug aus Buatmetallegierungen auf Eupferbasis bzw. aus Gußeisen (die Masse eines Guß stücks beträgt 5 bis 1000 kg). The amount of the aggregate used should preferably be 0.5-5 By weight. Depending on the chemical composition of the used Metal, the content of which is non-metallic, harmful additions and gases as well as depending on the dimensions of the workpiece to be cast determines the amount of the surcharge to be used. How to use the Example 0.5 to 2% by weight of the flux-forming additive when casting semi-finished products Buat metal alloys based on Eupfer or made of cast iron (the mass of a casting is 5 to 1000 kg).

Bei der Herstellung von Stahlhalbzeug aus Kohlenstoffwird stahl man ein iuschlag in der Menge von 2 bis 3 Gew.% und bei der Herstellung vonllalbzeug aus nicht rostendem Stahl von 3 bis 5 Gew.% der Metallmasse verwenden. In the manufacture of steel semi-finished products from carbon one becomes steel a surcharge in the amount of 2 to 3% by weight and in the manufacture of all-albums Made of stainless steel, use 3 to 5% by weight of the metal mass.

Wenn eine Menge des flußbildenden Zuschlags verwendet wird, die die obere empfohlene Grenze übersteigt, können Zuschlagapuren im Gußstuckkörper festgestellt werden. If an amount of the flux-forming aggregate is used, which the If the upper recommended limit is exceeded, aggregate traces can be found in the cast stucco body will.

Es wurde gefunden, daß bei der Zufuhr des flußbildenden Zuschlags gerade beim Metalleingießen in die Form die Herstellung von Eetallhalbzeugen mit hohen mechanischen Eigenschatten gesichert ist. Das wird dadurch erklärt, daß bei der sowie vorgeschlagenen Technologie eine Rückoxydation des Metalls, das Vorhandensein von nichtmetallischen Einschlüssen, schädlichen Beimengungen und Gasen im Metall1 die im bedeutenden Maße die mechanischen Eigenschaften der aus diesem Metall produzierten Erzeugnisse bestimmen, praktisch ausgeschlossen sind. It was found that when adding the flux-forming aggregate especially when metal is being poured into the mold, it also includes the production of semi-finished metal products high mechanical properties is secured. That will be the result declares that with the and proposed technology a reoxidation of the metal, the presence of non-metallic inclusions, harmful admixtures and Gases in the metal1 which significantly reduce the mechanical properties of the This metal determine products produced are practically excluded.

Die Wirksankeft des Metallraffinierens durch Flußmittel hängt bei sonst gleichen Bedingungen im wesentlichen von der Fläche ab, über welche eine Wechselwirkung zwischen Metall und Flußmittel stattfindet. The efficiency of metal refining by flux is attached otherwise conditions are essentially equal to the surface over which an interaction occurs takes place between metal and flux.

Bei der Zufuhr des flußbildenden raffinierenden Zuschlags im Laufe des Metalleingießens wird die maximale Wechselwirkung der Zuschlagkomponenten mit Metall dadurch erzielt, daß diese Komponenten im Metall emulgiert werden. When feeding the flow-forming refining aggregate in the course the metal pouring in, the maximum interaction of the aggregate components with Metal achieved by emulsifying these components in the metal.

Bei der Flußmittelzufuhr vor bzw. nach dem Ketalleingießen ist die Weohselwirkungafläche zwischen Metall und Flußmittel um ein Mehrfache kleiner, als es bei der Flußmittelzufuhr im Laufe des Metalleingießens der Fall ist. In the case of the flux supply before or after the ketal pouring in, the Contact area between metal and flux is several times smaller than it is the case with the flux supply in the course of metal pouring.

Die Verwendung eines leichtschmelzenden Zuschlags, dessen Schmelzpunkt unter dem Metallschmelzpunkt liegt bzw. The use of an easily melting aggregate, its melting point is below the melting point of the metal or

eines exothermen Zuschlags hat es ermöglicht, den Fertigungsablauf bei der Produktion von Metallhalbzeug dadurch zu verkürzen und zu vereinfachen, daß eine Reihe von Arbeitsgangen fortfällt, die mit der Vorerwärmung der Flußmittel verbunden sind.an exothermic addition made it possible to reduce the production process to shorten and simplify the production of semi-finished metal products, that a number of operations are omitted, the one with the preheating of the flux are connected.

Der flüssige Zuschlag wird, indem er einer sich um ihre Längsachse drehenden Form zugeführt wird, mit Metall vermischt, wobei er das Metall von nichtmetallischen Einschlüssen, schädlichen Beimengungen und Gasen effektiv raffiniert. The liquid supplement is made by turning one around its long axis Rotating mold is fed, mixed with metal, making the metal of non-metallic Inclusions, harmful admixtures and gases are effectively refined.

die Dann wird das Flußmittel durch Fliehkräfte auf die Innenfläche des Gußstücks verdrängt, wobei es das Metall vor Rückoxydation zuverlässig schützt, sowie das Gußstück warm hält, wodurch eine weitgehende Entfernungus der Gußstückdicke>nichtmetallischer Einschlüsse, schädlicher Beimengungen und Gas$1Zesichert wird, die beim Metallraffinieren zurückgeblieben sind. Then the flux is applied to the inner surface by centrifugal forces of the casting, whereby it reliably protects the metal from reoxidation, as well as keeps the casting warm, whereby a substantial removal of the casting thickness> non-metallic Inclusions, harmful additions and gas $ 1secured when refining metals stayed behind.

Der vorliegenden Erfindung gemaß wird der exotherme bzw, leicht schmelzende flußbildende raftinierende Zuschlag entweder unmittelbar in eine Gießeinrichtung, zum Beispiel auf die Rinne einer Gießeinrichtung im Laufe des Metalleingießens in die Borm oder aut aas in der Borm befindliche Metall im Laufe des Eingießens aufgegeben. Die Wahl der Aufgabeart hängt von der Konstruktion der Gießeinrichtung ab. According to the present invention, the exothermic or easily melting one Flow-forming rafting aggregate either directly into a pouring device, for example on the channel of a casting device in the course of the metal casting in the Borm or metal located in the Borm abandoned in the course of pouring. The choice of the type of feed depends on the design of the pouring device.

In die Gießeinrichtung wird der Zuschlag bei Schleudergußmaschinen autgegeben, welche Gieß einrichtungen mit kurzen Kinnen haben (Rohrproduktion). In the case of centrifugal casting machines, the surcharge is placed in the casting device specified which casting facilities with short chins have (pipe production).

Auf die Rinne der Eingießvorrichtung wird der Zuschlag bei Schleudergußmaschinen aufgegeben, die eine lange Rinne haben (Einzelproduktion sperriger Gußstücke). In centrifugal casting machines, the surcharge is applied to the channel of the pouring device abandoned that have a long channel (individual production of bulky castings).

Unmittelbar in die Form auf Metall wird der Zuschlag bei Konsolgießmaschinen aufgegeben, welche zur Produktion kleiner Gußstücke in großen Stückzahlen eingesetzt werden (Massenproduktion von Gußstücken). Die angegebenen Verfahren der Zuschlagaufgabe sichern eine allgemeine Anwendung der vorgeschlagenen Technologie für verschiedene Konstruktionen von Schleudergußmaschinen. In the case of console casting machines, the surcharge is made directly in the mold on metal abandoned which to production smaller Castings in large numbers used (mass production of castings). The specified procedures of the Surcharge tasks ensure general application of the proposed technology for various designs of centrifugal casting machines.

Beispiel 1. Example 1.

Bei der Produktion sperriger Halbzeuge, zum Beispiel Mäntel von Trockenzylindern für Breitb aihnpapi ermaschinen aus Aluminiumbronze wird ein leichtschmelzende;Zuschlag verwendet, bestehend aus Kryolith, Flußspat und Kochsalz. Die Zuschlagkomponenten werden vor der Verwendung bei einer Temperatur von 120 bis 1500C bis zum vollen Feuchtigkeitsentzug getrocknet, bis zum Staubzustand zerkleinert, im erforderlichen Verhältnis vermischt und in den Zuteiler einer Schleudergußmaschine aufgegeben. In the production of bulky semi-finished products, for example the jackets of drying cylinders For wide paper machines made of aluminum bronze, a low-melting surcharge is required used, consisting of cryolite, fluorspar and table salt. The surcharge components before use at a temperature of 120 to 1500C to full Dehumidification dried, crushed to a state of dust, as required Ratio mixed and placed in the feeder of a centrifugal casting machine.

Zuschlagzusammensetzung in Gew. Aggregate composition in wt.

Kryolith . . . . . . . 0 0 0 0 0 75 Flußspat ............... 5 Kochsalz ............... 20 Beim Metalleingießen in die Form wird dieser Zuschlag bei Umgebungstemperatur auf die Rinne der Gießeinrichtung bzw. unmittelbar in die Gießeinrichtung der Schleudergußmaschine im Verhältnis 0,5 bis 2% der Masse des eingegossenen Metalls aufgegeben. Cryolite. . . . . . . 0 0 0 0 0 75 fluorspar ............... 5 table salt ............... 20 When metal is poured into the mold, this addition is at ambient temperature onto the channel of the casting device or directly into the casting device of the centrifugal casting machine abandoned in a ratio of 0.5 to 2% of the mass of the poured metal.

Sobald er in den Metalistrom gelangt, wird der Zuschlag durch die vom Metall abgegebene Wärme geschmolzen und bildet ein flüssiges Flußmittel, welches der Form zusammen mit dem Metall zugeführt wird, sich mit diesem vermischt und raffiniert es von nichtmetallischen Einschlüssen, schädlichen Beimengungen und Gasen Im Laufe der Gußstückbildung wird das rlüssige Flußmittel durch Fliehkräfte auf die Gußstückianenfläche verdrängt, wobei es das flüssige Metall vor Oxydation schützt. As soon as it gets into the metal stream, the surcharge is eliminated by the heat given off by the metal melts and forms a liquid flux, which is fed into the mold together with the metal, mixed with it and refined it of non-metallic inclusions, harmful admixtures and gases in the course During the casting process, the liquid flux is applied to the casting surface by centrifugal forces displaced, protecting the liquid metal from oxidation.

Im Laufe der Gußstückabkühlung zerrieselt das Flußmittel, das sich an der Innenfläche des Guß stücks befindet und fällt ab. Die Verwendung des Zuschlags beim Schleudergießen sperriger Halbzeug aus Aluminiumbronze hat es ermöglicht, Ausschuß von Gußstücken infolge Verunreinigungen, Gußhäuten und Rissen zu beseitigen. In the course of the cooling of the casting, the flux trickles out is located on the inner surface of the casting and falls off. The use of the surcharge When centrifugally casting bulky semi-finished products from aluminum bronze it has made it possible to reject to remove castings due to impurities, cast skins and cracks.

Beispiel 2. Example 2.

Beim Schleudergießen von Buchsen für Verbrennungsmotore zum Beispiel von Zylinderbuchsen für Traktoren, verwendet man einen exothermen flußbildenden Zuschlag, enthaltend brennbare Komponenten, Oxydationsmittel und Flußbildner. For example, when centrifugal casting bushings for internal combustion engines of cylinder liners for tractors, one uses an exothermic flow-forming Aggregate containing flammable components, oxidizing agents and flux formers.

Zuschlagzusammensetzung in Gew.%: Aluminiumpulver .............. 12 Silikokalzium (Pulver) ....... 8 Natronsalpeter ............... 14 Flußspat ..................... 26 Natriumsilikat (pulver) ...... 20 Zunder ....................... 20 Vor der Verwendung weraen alle Komponenten des exothermen Zuschlags bei einer Temperatur von 120 bis 150°C bis zum vollen Feuchtigkeitsentzug getrocknet, bis zum Staubzustand zerkleinert, im erroruerlichen Verhältnis vermischt und in aen muteiler einer Schleudergußmaschine aufgegeben. Aggregate composition in% by weight: aluminum powder .............. 12 Calcium silica (powder) ....... 8 Sodium nitrate ............... 14 Fluorspar ................... .. 26 Sodium Silicate (powder) ...... 20 Scale ....................... 20 before When using, all components of the exothermic addition are at one temperature Dried from 120 to 150 ° C until completely moisture-free, until it is dusty crushed, mixed in error proportions and in aen muteiler of a centrifugal casting machine given up.

beim Metalleingießen in die orm wird der Zuschlag auf einer von die Sinne der Gießvorrichtung in Menge 1 is 2% der Gußstückmasse aufgegeben. when pouring metal into the orm, the surcharge is applied to one of the In the sense of the pouring device in amount 1 is 2% of the casting mass.

Sobald er X ß t Xfetali kommt, flammt der Zuschlag auf, schmilzt und überhitzt sich durch die Wärme exothermer Reaktionen der brennbaren Komponenten teln. Das auf diese Weise entstehende flüssige Flußmittel wird der Form zugeführt, vermischt sich mit Metall und raffiniert es von nichtmetallischen Einschlüssen, schädlichen Beimengungen und Gasen. Im Laufe der Gußstückformgebung wird das Flußmittel durch Fliehkräfte auf die Innenfläche des Gußstücks verdrängt und hält dieses war, wodurch eine gerichtete Erstarrung begünstigt wird.As soon as he X ß t Xfetali comes, the aggregate flares up, melts and overheats due to the heat of exothermic reactions of the flammable components. The resulting liquid flux is fed into the mold, mixed with metal and refined from non-metallic inclusions, harmful admixtures and gases. In the course of shaping the casting, the flux is displaced onto the inner surface of the casting by centrifugal forces and holds it, which promotes directional solidification.

Das Entfernen des Flußmittels vom Guß stück erfolgt bei dessen mechanischer Bearbeitung. The removal of the flux from the casting takes place with its mechanical Editing.

Die Anwendung des Zuschlags beim Schleudergießen von Buchsen für Verbrennungsmotore hat der Ausschuß der Guß stück von 10 bis 12 auf 3 bis 5% vermindert. The application of the surcharge in the centrifugal casting of bushings for Internal combustion engines have reduced the rejects of castings from 10 to 12 to 3 to 5%.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Process for centrifugal casting of semi-finished metal products under flux, in the case of the metal in a rotating mold, which is poured over the channel of a casting device is fed, as well as surcharge are abandoned, after which the metal with the surcharge is kept in shape over a period of time, allowing for its solidification and cooling It is necessary that the form is directly incorporated into the form flux-forming refining agent used as flux during metal pouring Surcharge is given, the melting point of which is 100 to 650 ° C below the melting point of the metal lies.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a refining Surcharge a composition of 75 wt.% Cryolite, 5 wt.% Fluorspar and 20 wt. % Table salt is used, which before use at a temperature of 120 to 150 ° C, dried to complete moisture removal, crushed to a state of dust and then mixed in the specified ratio.

3. Process for centrifugal casting of semi-finished metal products under flux, in the case of metal in a rotating mold, which is poured over the channel of a pouring device is fed, as well as surcharge are abandoned, after which the metal with the surcharge is kept in shape over a period of time, allowing for its solidification and cooling is required, characterized in that the mold immediately during the metal pouring an exothermic flow-forming refining aggregate is fed.

4. The method according to claim 3, characterized in that a surcharge is used, which is made of 12 wt.% aluminum powder, 8 wt.% Silococalciumpulver, 14% by weight sodium nitrate, 26% by weight fluorspar, 20% by weight sodium silicate powder and 20% by weight of scale is produced in which all components are at a temperature of 120 to 150 ° C crushed to the state of dust and in the required ratio have been mixed.

5. Process for centrifugal casting of semi-finished metal products according to one of the preceding claims, characterized in that the form immediately during of metal pouring the flow-forming refining aggregate depending on the chemical composition of the metal used, its content of non-metallic Inclusions, harmful admixtures and gases as well as depending on the dimensions of the workpiece to be cast is supplied in an amount of 0.5 to 5% by weight.

6. The method according to claim 5, characterized in that during casting of semi-finished products made from copper-based non-ferrous metal alloys or from cast iron in the case of casting weights between 5 and 100 kg the amount of the flow-forming additive is 0.5 to 2% by weight.

7. The method according to claim 5, characterized in that during manufacture of semi-finished steel products made of carbon steel, the flux-forming additive in a quantity from 2 to 3% by weight is used.

8. The method according to claim 5, characterized in that in the Manufacture of semi-finished products from stainless steel the flux-forming aggregate in one Amount of 3 to 5 wt.% Of the metal mass is used.

9. Process for centrifugal casting of semi-finished metal products according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the flow-forming addition of the pouring device is supplied immediately during metal casting.

10. A method for centrifugal casting of semi-finished metal products according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the flux-forming surcharge on the Channel of the pouring device is abandoned.

i1. Process for centrifugal casting of semi-finished metal products according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the flux-forming surcharge on the metal in the mold is abandoned while it is being poured.