DE2809807C2 - Verfahren zur Modifizierung von Gußeisen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Modifizierung von Gußeisen mit einem dem flüssigen Gußeisen zugesetzten Modifizierungsmittel enthaltend ein Mischmetall aus Silizium, Eisen und seltenen Erdmetallen.

Aus dc» GB-PS 12 23 694 und 1! 79 083 sind Gußeisenmodifizierungsmittel in Form von Mischmetallen aus Silizium, Eisen upd seltenen Erdmetallen bekannt. Aber auch bei Verwendung solcher Modifizierungsmittel ist an der Oberfläche der Gußstücke Weißfleckigkeit zu beobachten, die die Oberflächenbearbeitung stört und in vielen Fällen ein Glühen der Gußstücke zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Oberflächenschicht und deren Bearbeitbarkeit erforderlich macht. Abgesehen von dem dafür erforderlichen Energieaufwand verschlechtern sich dabei auch vielfach die Eigenschaften des Grundmetalls. Vielfach ist es auch nicht mit derart modifiziertem Gußeisen möglich, Eisengußstücke mit einer Wanddicke von unter 2 mm beim Gießen in Sand-Lehmformen zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Modifizierung von Gußeisen anzugeben, das es ermöglicht, dünnwandige Eisengußstücke ohne Weißfleckigkeit an deren Oberfläche beim Vergießen in Sand-Lehmformen zu erhalten, die Güte der Eisengußstücke zu verbessern und die Kosten bei der Herstellung durch Vermeidung der Notwendigkeit eines Hochtemperaturglühens und von teuren Öfen für die Durchführung dieses Glühens sowie duch Reduzierung des erforderlichen Bedienungspersonals herabzusetzen.

Dies wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß als Modifizierungsmittel ein Gemisch von 70 bis 90% Mischmetall aus 25 bis 50% Silizium, 20 bis 40% seltenen Erdmetallen, Rest Eisen und 30 bis 10% schwefelhaltigem Gießereikoks verwendet wird.

Gießereikoks enthält, wie beispielsweise aus »Gießerei'Lexikon«, Ausgabe 1958, Seite 244, bekannt ist, Schwefel in Mengen zwischen 0,9 bis 1,7%.

Es ist zwar schon beispielsweise für Impfmittelmischungen auf der Basis von aus Silizium-Mangan und Zirkon mit Spuren von Calcium und Aluminium bestehenden Legierungen als Mischmetall bekannt, Kohlenstoff als freien Kohlenstoff, insbesondere in Form von Graphit, zuzusetzen.

Die erfindungsgemäße Verwendung von Koks beinhaltet demgegenüber, daß der damit zugegebene Kohlenstoff überraschenderweise nicht dazu kommt, sich völlig aufzulösen und die nichtaufgelösten submikroskopischen Partikel als zusätzliche Graphitierungszentren auftreten, wobei der im Koks vorhandene Schwefel mit den seltenen Erdmetallen, wie sie bei dem erfindungsge·

mäßen Verfahren in dem Mischmetall vorliegen, hochschmelzende Sulfide bildet, die als zusätzliche Mittelpunkte der Graphitbildung wirken.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Verwendung eines Modifizierungsmittels der angegebenen Zusammensetzung lassen sich dünnwandige Gußstücke ohne Weißileckigkeit an der Oberfläche durch Gießen in Sand-Lehmformen erhalten.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen erläutert

Beispiel 1

Es wird ein Modifizierungsmittel verwendet, das enthält in Gew.-%:

50 Silizium,

30 Seitenerdmetalle (Zer),
10 Kohlenstoff,
0,1 Schwefel,
Rest Eisen.

Beispiel 2

Es wird ein Modifizierungsmittel verwendet, das enthält in Gew.-%:

40 Silizium,

20 Seitenerdmetalle (Zer),
30 Kohlenstoff,
03 Schwefel,
Rest Eisen.

Beispiel 3

Es wird ein Modifizierungsmittel verwendet, das enthält in Gew.-%:

30 Silizium,

16 Seitenerdmetalle (Zer),
29 Kohlenstoff,
03 Schwefel,
Rest Eisen.

Die Eigenschaften des Gußeisens bei Modifizierung mit diesen Modifizierungsmitteln ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle.

Die hohe Graphitierfähigkeit beruht, wie bereits erwähnt, darauf, daß der im Modifizierungsmittel enthaltene <uc' dem Gußeisen zugegebene Kohlenstoff nicht dazu kommt, sich völlig aufzulösen. Die nicht aufgelösten submikroskopischen Partikel treten als zusätzliche Graphitierungszentren auf und tragen damit zur Graphitierwirkung bei. Der Schwefel bildet, indem er sich mit den seltenen Erdmetallen des Modifizierungsmittels verbindet, hochschmelzende Sulfide, die als zusätzliche

Mittelpunkte der Graphitbildung wirken, so daß eine

gesteigerte Graphitierwirkung gegeben ist.

In den entsprechend den Beispielen 1 bis 3 zusam-

mengesetzten Modifizierungsmitteln wurden 90,70 und 60 Gew. °/o Silikomischmetall und 10,30 und 40 Gew.-% Koks verwendet. Mit jedem dieser Gemische wurde das Gußeisen modifiziert und zum Vergleich wurde das Gußeisen auch mit einem bekannten Modifizierungsmittel modifiziert. Die Graphitierwirkung des Modifizierungsmittels ermittelte man aus der Größe der Weißfleckigkeit an einer technologischen Keilprobe im Vergleich zum nichtmodifizierten Gußeisen.

3 4

Das Gußeisen von technologischen Proben hatte folgende Werte der Weißfleckigkeit:

Modifizierungsmittel	Menge des zugegebenen Modifizierungsmittels (Gew.-%)	0,3	0,4	04	Werte für die Weißfleckigkeit in mm	33	2,8	2,1	Nicht
	0,2				5,2	1,5	0,0	0,0	modifiziertes
									Gußeisen
			2,0	0,5	0,0
	23				16
Bekanntes Modifizierungsmittel		2a	1.2	1,0	16
Beispiel 1.	3,5
90% Silikomischmetall und 10% Koks		16
Beispiel Z
70% Silikomischmetall und 30% Koks	16
Beispiel 3.
60% Silikomischmetall und 40% Koks

Die bessere Graphitierfähigkeit, die mit dem erfindungsgemäßen Modifizierungsverfahren erhalten wird, ermöglicht es, dünnwandige Gußstücke ohne Weißfleckigkeit zu erhalten, wodurch deren Bearbeitbarkeit durch spanende Verformung verbessert, eine Graphitgiühung vermieden und die Fertigkosten für die Gußstücke gesenkt werden können.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Modifizierung von Gußeisen mit einem dem flüssigen Gußeisen zugesetzten Modifizierungsmittel enthaltend ein Mischmetall aus Silizium, Eisen und seltenen Erdmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß als Modifizierungsmittel ein Gemisch von 70 bis 90% Mischmetall aus 25 bis 50% Silizium, 20 bis 40% seltene". Erdmetallen, Rest Eisen und 30 bis 10% schwefelhaltigem Gießereikoks verwendet wird