DE2828054A1

DE2828054A1 - Schlichte fuer formteile zum giessen von gusstuecken aus metall

Info

Publication number: DE2828054A1
Application number: DE19782828054
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Ing Berndt
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1980-01-10

Description

Schlichte für Formteile zum Gießen von Gußstücken
aus Metall Die Erfindung betrifft eine Schlichte für Formteile zum Gießen von Gußstücken aus mit einem Modifikationsmittel behandelten Metall, insbesondere aus Gußeisen mit Kugelgraphit bzw.
Vermiculargraphit.
Formschlichten haben in erster Linie den Zweck, das Eindringen von Metall in die Form zu verhindern. Die atmosphärische Luft wirkt sich beim Gießen außerdem auf die Gefügeausbildung in der Randzone der Gußstücke aus. Deshalb sollte die Formschlichte auch Stoffe enthalten, welche beim Gießen eine Schutzatmosphäre bildet. Insbesondere bei kohlenstoffhaltigen Eisenlegierungen kann der Sauerstoff eine Randentkohlung bewirken, weshalb die Schlichte einen Kohlenstoffträger enthalten soll (nach der DE-AS 1 247 558 z.B. Fluorkohlenstoff-Polymerisat).
In Gußeisen kann der Graphit durch Zugabe besonderer Modifikationsmittel (z.B. Mg- oder Cerverbindungen) anstatt in lamellarer Form als Kugelgraphit (GGG) oder Vermiculargraphit (GGV) vorliegen.
An der Gußoberfläche können durch Einwirkung von Sauerstoff und/oder Schwefel aus dem Formstoff allerdings Zonen auftreten, in denen der Graphit nicht die gewünschte Form aufweist. Während das Gefüge im Inneren des Gußstückes eine rein kugel- oder würmchenförmige Graphitform aufweist, können sich in der Gußstückrandzone in geschlossener oder unterbrochener Anordnung Lamellengraphit bilden. Der im Bereich zwischen Formstoff und flüssigem Eisen vorhandene Sauerstoff bzw. Schwefel kann offensichtlich nicht nur eine Entkohlung sondern auch eine chemische Bindung des Modifikationsmittels wie Mg und Ce in der Schmelze bewirken, so daß dieses unwirksam wird. In der Randschicht kann deshalb wegen eines Mangels an Modifikationsmitteln Lamellengraphit entstehen.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Gefügeentartungen in der Randzone der Gußstücke zu verhindern.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Formschlichte vorgeschlagen, welche außer den üblichen Schlichtenbestandteilen, zusätzlich das für die Modifikation der Schmelze maßgebende Mittel in einer die Modifikation im Oberflächenbereich des Gußstückes sichernden Menge enthält.
Es wurde gefunden, daß die Schlichte das Modifikationsmittel in der Größenordnung von 0,5 - 5 56 enthalten sollte. Eine Verhinderung der Graphitentartung und Entkohlung wurde bei Y2 ~ und U2 - Proben schon bei 2 - 3 56 auf der gesamten Oberfläche festgestellt.
Das Modifikationsmittel sollte in einer Schlichte für Gußeisen mit Kugelgraphit etwa 5 - 10 56 Mg; 1 - 3 56 Ca und 0,5 - 1,5 56 seltene Erden enthalten, während für Gußeisen mit Vermiculargraphit 3 -6 56 Mg; 3 - 6 56 Ca; 0,1 - 0,5 56 Ce; 5 - 15 56 Ti und 0,5 - 1,5 56 Al ausreichen.
Das Modifikationsmittel wird zweckmäßig der Schlichte in einer Körnung von < 0,2 mm zugegeben. Es darf sich in der Suspensionsflüssigkeit nämlich nicht absetzen und entmischen.
Als Grundstoff der Schlichte hat sich Koksmehl als besonders geeignet erwiesen. Es sollte in einer Menge vorhanden sein, daß letzlich ein Kohlenstoffangebot von > 3 56 zur Verfuegung steht. Dadurch wird eine entkohlte Randschicht vermieden und die notwendige reduzierende Atmosphäre erzeugt, die auch eine Abbindung der Modifikationsmittel verhindert.
Alkohol hat sich als Trägerflüssigkeit bewährt. Wasserschlichten verschlechtern dagegen den beabsichtigten Effekt.
Die Suspensionsmittel spielen eine untergeordnete Rolle.
Ublich sind organisch modifizierte Tonminerale (Bentone) oder Alginate. Als Bindemittel sind Harze zu bevorzugen, weil sie zum Kohlenstoffangebot beitragen.
Die Schliffbilder zeigen das anstehende Problem und ein Beispiel der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Schlichte.
Bild 1 ein typisches Beispiel für GGG mit entarteter Randzone.
In Bild 2 ist die Graphitentartung bei Gußeisen mit Vermiculargraphit deutlich zu erkennen, während bei gemäß der Erfindung geschlichteter Form (Bild 3) bei derselben Schmelze keine Graphitentartung zu beobachten ist. Auch eine Randentkohlung ist nicht festzustellen.
Mit der erfindungsgemäßen Schlichte können Gefügeentartungen verhindert werden, welche sonst zu einer Minderung des Gußstückes führen würden.
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Claims

Patentansprüche 1. Schlichte für Formen zum Gießen von Gußstücken aus mit einem Modifikationsmittel behandelten Metall, insbesondere kohlenstoffhaltige Schlichte mit alkoholischer Trägerflüssigkeit dadurch gekennzeichnet, daß die Schlichte das für die Modifikation der Schmelze maßgebende Mittel in einer die Modifikation im Oberflächenbereich des Gußstückes sichernden Menge enthält.
2. Schlichte nach Anspruch 1, zum Herstellen von Gußstücken aus Gußeisen mit Kugelgraphit, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 5 % vorzugsweise 3 % eines Modifikationsmittel folgender Zusammensetzung 5 - 10 % Mg, 1 - 3 % Ca, 0,5 - 1,5 % seltene Erden, Rest Fe und/oder Si enthält.
3. Schlichte nach Anspruch 1, zum Herstellen von Gußstücken aus Gußeisen mit Vermiculargraphit dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,5 bis 5 , vorzugsweise 2 % eines Modifikationsmittels folgender Zusammensetzung 3 - 6 % Mg, 3 - 3 % Ca, 0,1 - 0,5 56 seltene Erden, 5 - 15 56 Ti, 0,5 - 1,5 56 Al, Rest Fe und/ oder Si enthält.
4. Schlichte nach Anspruch 1 zum Herstellen von Gußstücken aus Gußeisen mit Kugelgraphit und/oder Vermiculargraphit, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,5 - 1 56 Cer, vorzugsweise in Form von Cermischmetall mit ca. 50 56 Cer, enthält.
5. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kohlenstoff-Träger in einer Menge enthält, so daß sich mindestens ein C-Gehalt von 3 56 in der Schlichte ergibt.
6. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenstoff-Träger Koksmehl dient.