DE3006588C2

DE3006588C2 -

Info

Publication number: DE3006588C2
Application number: DE3006588A
Authority: DE
Inventors: Joseph New Haven Conn. Us Winter; Jonathan A. Hamden Conn. Us Dantzig; Derek E. Cheshire Conn. Us Tyler
Original assignee: Alumax Inc
Current assignee: Alumax Inc
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1988-12-01
Also published as: DE3006588A1; MX152822A; BR8001053A; IT8020140A0; JPS6225464B2; FR2449499B1; ES8100932A1; SE8001284L; ES488945A0; FR2449499A1; GB2042386A; CA1176819A; JPS55117556A; IT1141383B

Description

Die Erfindung betrifft eine Stranggießkokille für einen halbfesten thixotropen Legierungsbrei nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Stranggießkokille ist bekannt (DE-OS 27 07 774). Über den Aufbau der elektromagnetischen Rühreinrichtung ist der DE-OS 27 07 744 nichts zu entnehmen; es ist jedoch bekannt, einen oder mehrere mehr polige Motorstatoren um die Stranggießkokille oder das sich verfesti gende Gußstück anzuordnen (US-PS 29 63 758, 28 61 302; GB-PS 15 25 036, 15 25 545); insbesondere ist es bekannt, einen sechspoligen Stator um die Form anzuordnen und danach zwei zweipolige Statoren um das sich verfestigende Gußstück anzuordnen (US-PS 29 63 758).

Bei Gußstücken, die mit den bekannten Stranggießkokillen erhalten wurden, ist das Gefüge nicht über den ganzen Querschnitt gleichmäßig, insbesondere wird in der Mitte des Gußstückes nicht das gewünschte Gefüge eines Rheo-Gußstückes erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die bekannte Stranggießkokille in der Weise weiter zu bilden, daß über den gesamten Querschnitt gleich mäßig das gewünschte Gefüge eines Rheo-Gußstückes erhalten wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß die elektromagnetische Rühreinrichtung die gesamte Ver festigungszone umfaßt, wird dafür gesorgt, daß sich während der Ver festigung eventuell bildende Dendriten durch das elektromagnetische Rührfeld abgeschert werden, und zwar bis sich die Verfestigung über den gesamten Querschnitt erstreckt. Bei einem rotierenden Magnetfeld wird überdies die optimale Abscherwirkung erreicht, und dadurch, daß sich das Magnetfeld ohne Nullstellen über den gesamten Querschnitt der Kokille erstreckt, wird erreicht, daß an jedem Punkt des Quer schnitts auch tatsächlich eine Rührkraft entsteht, die das Abscheren von beginnenden Dendriten bewirkt.

Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.

Die Erfindung soll anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert werden; es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Teil-Schnitt durch eine Stranggieß kokille nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 während eines Gieß vorganges;

Fig. 3 einen Teil-Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Bodenansicht einer speziellen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stranggießkokille;

Fig. 5 schematisch die Kraftlinien eines Magnetfeldes zu einem gegebenen Zeitpunkt, das von einem vierpoligen Induktions motorstator erzeugt wird; und

Fig. 6 schematisch die Kraftlinien eines Magnetfeldes zu einem gegebenen Zeitpunkt, das von einem zweipoligen Induktions motorstator erzeugt wird.

In Fig. 1 und 2 wird eine Stranggießkokille 10′ für das kontinuier liche oder halbkontinuierliche Rheogießverfahren von thixotropen Metallbreien gezeigt. Die eigentliche Kokille oder Form 36 kann aus jedem beliebigen, nicht magnetischen Material wie rostfreiem Stahl, Kupfer, Kupferlegierungen sein. Der Bodenblock 37 der Form 36 ist für ein Wegziehen von der Form 36 konstruiert, wenn das Gußstück eine sich verfestigende Schale bildet. Der bewegliche Bodenblock 37 besteht aus einem Standard-Bodenblock für Direktschalenguß.

Der Bodenblock 37 besteht aus Metall und ist für eine Be wegung zwischen der in Fig. 1 gezeigten Stellung, in der er sich innerhalb der Begrenzung der Formwand 38 befindet, und einer in Fig. 2 gezeigten, von der Form 36 entfernten Stellung konstruiert. Diese Bewegung wird bewirkt, indem man den Bodenblock 37 auf einem geeigneten Wagen 39 abstützt. Führungsschrauben 40 und 41 oder hydraulische Vorrichtungen werden benutzt, um den Bodenblock 37 bei einer gewünschten Gießgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis anzuheben und abzusenken. Der Bodenblock 37 ist so angeordnet, daß er sich axial entlang der Achse 42 der Form bewegt. Er weist einen Hohlraum 43 auf, in den die Schmelze anfangs gegossen wird und der auf das entstehende Gußstück beim Abziehen aus der Form 36 einen stabilisierenden Ein fluß ausübt.

Eine Kühlmittelzuführleitung 44 ist rund um den Umfang der Formwand 38 angeordnet. Die spezielle gezeigte Leitung weist eine erste Einlaßkammer 45 auf und eine zweite, mit der ersten Einlaßkammer durch einen engen Schlitz 47 ver bundene Kammer 46. Ein Austrittsschlitz 48 wird von dem Zwischenraum zwischen der Kühlmittelzuführleitung 44 und der Form 36 bestimmt. Über die Außenfläche 49 der Form 36 strömt ein einheitlicher Wasservorhang. Eine geeignete Ventilanord nung 50 ist zur Regulierung der Fließgeschwindigkeit des austretenden Wassers vorgesehen, um so die Verfestigungsgeschwindigkeit des Breis zu regeln. Die in der Form 36 durch die Öffnung 56 eingefüllte Schmelze kühlt in der Form 36 unter durch das Kühlmittel kontrollierten Bedin gungen ab.

Aus Fig. 2 wird ersichtlich, daß die Formwand 13 zylindrisch ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf zylindrische Querschnitte beschränkt, da es möglich ist, ein quer oder in Umfangsrichtung verlaufendes beweg liches Magnetfeld bei einer nicht zylindrischen Form 11′ wie in Fig. 4 zu erzeugen. In der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 hat die Form 11′ einen rechteckigen Querschnitt und ist von einem mehrphasigen rechteckigen Induktionsmotorstator 18 umgeben. Das Magnetfeld bewegt sich oder rotiert um die Form 11 in einer normal zur Längsachse des erfolgenden Gusses verlaufenden Richtung. Hier nun bezieht sich die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung auf die Verwendung einer zylindrischen Form 36.

Ein zweipoliger Drehstrom-Induktionsmotorstator 51 ist konzentrisch um die Form 36 angeordnet, so daß die von dem Stator erzeugten Magnet kräfte auf den Brei S über ihren gesamten Verfestigungsbereich ein wirken. Der Stator besteht aus Blechen 52 und Drehstromwicklungen 53.

Entsprechend der Erfindung wird vorzugsweise ein zweipoliger Dreh strom-Induktionsmotorstator 51 benutzt. Ein Vorteil des zweipoligen Motorstators 51 besteht darin, daß über den gesamten Querschnitt der Form 36 ein Magnetfeld ohne Nullstellen erzeugt wird. Die Erfindung ermöglicht es daher, ein Gußstück sich verfestigen zu lassen, das über den gesamten Querschnitt das gewünschte Gefüge eines Rheogußstücks aufweist.

Fig. 5 zeigt die Momentkraftlinien bei einem vierpoligen Induktions motorstator in einem gegebenen Zeitpunkt. Es ist deutlich, daß die Mitte der Form kein mit ihr verbundenes erwünschtes Magnetfeld auf weist. Deshalb konzentriert sich der Rührvorgang in der Nähe der Formwand. Im Vergleich dazu erzeugt ein zweipoliger Induktionsmotor stator, wie in Fig. 6 gezeigt, in einem gegebenen Zeitpunkt Moment kraftlinien, die über den gesamten Querschnitt ein Magnetfeld ohne Nullstellen erzeugen. Der zweipolige Induktionsmotorstator 51 erzeugt auch eine höhere Rotationsfrequenz oder Rührgeschwindigkeit des Breis S bei einer gegebenen Stromfrequenz als das Vierpolverfahren in Fig. 5.

Kehren wir zurück zu Fig. 3. Dort wird ein weiterer Vorteil des erfin dungsgemäßen Rührverfahrens mit einem rotierenden Magnetfeld deutlich. Entsprechend der Dreifingerregel von Fleming erstreckt sich bei einem gegebenen Strom in einer zur Ebene der Zeichnung normalen Richtung der magnetische Flußvektor B radial nach innen, und der magnetische Rührkraftvektor F erstreckt sich im allgemeinen tangential zur Form wand. Dadurch wird in dem Hohlraum der Form die Schmelze in der Pfeil richtung R zum Rotieren gebracht, wodurch das erwünschte Abscheren zum Erzeugen des thixotropen Breis S bewirkt wird. Der Kraftvektor F ist auch tangential zur Richtung des Wärmeentzugs und ist normal zur Richtung des Wachstums der Dendriten. Dies bewirkt ein maximales Abscheren der Dendriten bei ihrem Entstehen.

Erfindungsgemäß erstreckt sich das vom Stator 51 erzeugte Rührkraft feld vorzugsweise über die gesamte Verfestigungszone der Schmelze und des thixotropen Metallbreis S. Sonst würde das Gefüge des Guß stücks Bereiche innerhalb des Kraftfeldes des Stators 51 mit einem Rheogußgefüge wie auch Bereiche außerhalb des Kraftfeldes des Stators 51 umfassen, die dazu neigen, kein Rheogußgefüge aufzuweisen. In der Ausgestaltung nach Fig. 1 umfaßt die Verfestigungszone vor zugsweise den Stichherd aus Schmelze und Brei S innerhalb der Form 36, der von der Oberfläche bis zur Verfestigungsfront 63 reicht, die das verfestigte Gußstück 32′ von dem Brei S trennt. Die Verfestigungszone erstreckt sich mindestens von dem Bereich der allerersten Verfestigungsanfänge und Breibildung im Stichherd bis zur Verfestigungsfront 63.

Ein teilweise abschließender Deckel 54 wird benutzt, um ein Überlaufen von Schmelze und Brei S infolge des durch das Magnetfeld des Motorstators 51 verursachten Rührvor gangs zu vermeiden. Der Deckel 54 besteht aus einer Metall platte, die oberhalb der Kühlmittelzuführleitung 44 ange ordnet und von ihr durch eine geeignete keramische Aus kleidung 55 getrennt ist. In dem Deckel 54 befindet sich eine Öffnung 56, durch die die Schmelze in den Hohlraum der Form einfließt. Mit der Öffnung 56 in dem Deckel 54 verbunden ist ein Trichter 57 zum Lenken der Schmelze in die Öffnung 56. Zum Schutz des Metalltrichters 57 und der Öffnung 56 wird eine keramische Auskleidung 58 vorgesehen. Während des Rotierens des thixotropen Metallbreis S inner halb der Form 36 versucht das Metall, veranlaßt durch Zentrifugal kräfte im Hohlraum, an der Formwand 38 aufwärts zu steigen. Der Deckel 54 mit seiner keramischen Auskleidung 55 verhindert, daß Metallbrei an der Formwand 38 aufsteigt oder aus der Form 36 über läuft und die Vorrichtung 10′ beschädigt.

Direkt über dem Trichter 57 befindet sich ein Auslauf 59, durch den die Schmelze aus einem geeigneten Ofen 60 ein fließt. Zur Regelung des Einfließens der Schmelze in die Form 36 wird entsprechend der üblichen Praxis ein koaxial angeordnetes, dem Auslauf 59 zugeordnetes Ventilglied 61 vorgesehen.

Der Ofen 60 kann ein Ofen jeder herkömmlichen Konstruktion sein. Es ist nicht wesentlich, daß sich der Ofen direkt über der Form 36 befindet. Entsprechend dem herkömmlichen Direkt schalenguß kann sich der Ofen seitlich davon verschoben befinden und durch eine Reihe von Gieß- oder Abstichrinnen mit der Form 36 verbunden sein.

Eine Formauskleidung 62 verzögert die Verfestigung, bis sich die Schmelze im Bereich der starken magnetischen Rührkraft befindet. Die geringe mit der Formauskleidung 62 gepaarte Wärmeentzugsgeschwindigkeit verhindert im allgemeinen eine Verfestigung in diesem Teil der Form. Im allgemeinen tritt die Verfestigung erst gegen das stromabwärts gelegene Ende der Formauskleidung 62 oder kurz danach ein. Der aus dem erzeugten rotierenden Magnetfeld resultierende Ab schervorgang verhindert außerdem die Tendenz zur Bil dung einer festen Schale im Bereich der Formauskleidung 62. Dieser Bereich 62 oder diese Zone mit einer niedrigen Wärme leitfähigkeit hilft somit, daß das entstehende Rheogußstück 32′ über den gesamten Querschnitt bis sogar zur Außenfläche ein zurückentwickeltes dendritisches Gefüge aufweist.

Unterhalb des von der Formauskleidung 62 bestimmten Bereichs der regulierten Wärmeleitfähigkeit befindet sich der normale Typ einer wassergekühlten Formwand 38 aus Metall. Die hohen mit diesem Teil der Form 36 verbundenen Wärmeabgabe geschwindigkeiten fördern die Bildung einer Schale beim Rohling. Wegen der Zone 62 mit einer geringen Wärmeent zugsgeschwindigkeit sollte jedoch sogar die periphere Schale des Gußstücks 32′ aus zurückentwickelten Dendriten in einer umgebenden Matrix bestehen.

Zur Erzeugung des gewünschten Rheogußgefüges an der Gußstück oberfläche wird vorzugsweise jedes im Anfangsstadium befind liche Wachstum von verfestigten Teilen von der Formaus kleidung 62 wirksam abgeschert. Dies erfolgt, indem man sicherstellt, daß das mit dem Motorstator 51 verbundene Kraftfeld sich über mindestens den Teil der Formauskleidung 62 erstreckt, in dem die Verfestigung zuerst einsetzt.

Um ein Rheogußstück 32′ unter Verwendung der Stranggießkokille 10 zu bilden, wird Schmelze in den Hohlraum der Form gegossen, während der Motorstator 51 von einem geeigneten Dreiphasenwechselstrom ge wünschter Größe und Frequenz erregt wird. Nachdem die Schmelze in den Hohlraum der Form gegossen worden ist, wird sie ständig von dem vom Motorstator 51 erzeugten rotierenden Magnetfeld gerührt. Die Verfestigung beginnt bei der Formwand 38. Die höchsten Abscherungs geschwindigkeiten werden an der stationären Formwand 28 oder an der fortschreitenden Verfestigungsfront 63 erzielt. Durch eine entsprechende Regulierung der Verfestigungsgeschwindigkeit mit jedem beliebigen bekannten Mittel gemäß dem Stand der Technik wird der gewünschte thixotrope Brei S gebildet.

Der Induktionsmotorstator 51, der die Rührkraft bereitstellt, die für die Erzeugung des zurückentwickelten dendritischen Gefüges eines Rheogußstücks erforderlich ist, kann auf Wunsch leicht entweder oberhalb oder unterhalb der primären Kühlmittelzuführleitung 44 angeordnet werden. Erfindungsgemäß werden jedoch der Induktionsmotor stator 51 und die Form 36 vorzugsweise unterhalb der Kühlmittelzuführ leitung 44 angeordnet.

Die Stranggießkokille nach der Erfindung bietet einige einzigartige Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Beispielsweise ist der Abfall der Magnetfeldstärke aufgrund des Vorhandenseins von sich verfestigendem Metall gering infolge der zur Anwendung kommenden niedrigen Frequenz. Die mit der Stranggießkokille 10 nach der Erfindung verbundene Anlage ist relativ leicht herzustellen, da zweipolige Induktionsmotorstatoren wohlbekannt sind. Die erfindungs gemäße Stranggießkokille 10 hat einen relativ niedrigen Energie verbrauch, und aufgrund des relativ niedrigen Stroms im Vergleich zum Wechselstrom-Induktionsverfahren entsteht nur eine geringe Widerstandserwärmung durch das Rühren der Schmelze. Ein weiterer Vorteil sind die hohen erzielbaren titrimetrischen Fließgeschwindig keiten. Dies ist besonders wichtig, wenn man das Rheogießverfahren kontinuierlich oder halbkontinuierlich betreiben will.

Die Dendriten, die zuerst normal an der Peripherie der Form 36 entstehen, werden gleich durch den vom rotierenden Magnetfeld des Induktionsmotorstators 51 bedingten Metall fluß abgeschert. Die abgescherten Dendriten werden weiter gerührt und bilden zurückentwickelte Dendriten, bis sie von der sich verfestigenden Zwischenschicht 63 eingehüllt werden.

Es können sich auch zurückentwickelte Dendriten direkt in dem Brei bilden, weil der rotierende Rührvorgang der Schmelze kein bevorzugtes Wachstum von Dendriten zuläßt. Um dies sicherzustellen, ist der Stator 51 so lang, daß er sich über die gesamte Länge der Ver festigungszone erstreckt. Insbesondere sollte sich das mit dem Stator 51 verbundene Rührkraftfeld vorzugsweise über die gesamte Länge und den gesamten Querschnitt der Ver festigungszone mit einer ausreichenden Größe erstrecken, damit die gewünschten Abscherungsgeschwindigkeiten erzielt werden.

Es hat sich gezeigt, daß die Wirkung der Betriebsparameter durch eine Betrachtung zweier dimensionsloser Gruppen, nämlich β und N, voraussagbar sind:

β = (1)

Dabei sind

j= √ω= Netz-Kreisfrequenzσ= elektrische Leitfähigkeit der Schmelzem₀= magnetische Permeabilität R= Radius der Schmelze B _Rμ= magnetische Induktion an der Formwand h₀= Viskosität der Schmelze.

Die erste Gruppe, β , ist ein Maß für die Wirkungen der Feldgeometrie, während die zweite Gruppe, N, als ein Kopplungskoeffizient zwischen den magnetomotorischen Körper kräften und dem damit verbundenen Geschwindigkeitsfeld er scheint. Die berechneten Geschwindigkeits- und Abscherungs felder für einen einzelnen Wert von β als Funktion des Parameters N sind determinierbar.

Aus diesen Determinierungen hat sich ergeben, daß die Ab scherungsgeschwindigkeit stark zur Außenseite der Form hin zunimmt, wo sie ihr Maximum erreicht. Diese maximale Ab scherungsgeschwindigkeit nimmt bei Zunehmen von N zu. Es ist gefolgert worden, daß das Abscheren in der Schmelze stattfindet, weil die periphere Grenze oder Formwand starr ist. Deshalb sollten - selbst bei einer vorhandenen, sich verfestigenden Schale - in der Schmelze immer noch Ab scherungsspannungen vorhanden sein, und sie sollten an der flüssig-festen Zwischenschicht 63 am größten sein.

Da an der voranschreitenden Zwischenschicht 63 immer Abscherungsspannungen zu verzeichnen sind, ist es weiterhin möglich, einen Rohling 32′ mit dem ent sprechenden zurückentwickelten dendritischen Rheogußge füge über den vollen Querschnitt zu produzieren.

Unter Verwendung einer Stranggießkokille 10′ - ähnlich der in Fig. 1 und 2 gezeigten - wurden Rohlinge der Legierung 6061 mit einem Durch messer von 64 mm gegossen. Der Bodenblock 37 wurde abgesenkt, und das Gußstück wurde aus der Form 36 bei Geschwindigkeiten von etwa 20-36 cm/min abgezogen. Der Strom des zweipoligen Drehstrom Induktionsmotorstators 51 wurde zwischen 5 und 35 Ampere variiert. Es zeigte sich, daß bei niedrigem Amperewert ein Gefüge mit einer feinen dendritischen Körnung erzielt wurde, jedoch nicht das charakteristische Gefüge eines im Rheogußverfahren erzielten thixo tropen Breis. Bei den oberen Stromwerten, besonders bei und um die 15 Ampere, wurden Gefüge erzielt, die gänzlich nicht dendritisch waren und einem typischen Rheogußgefüge mit im allgemeinen rund lichen, primär festen Partikeln, umgeben von einer festen Matrix anderer Zusammensetzung, entsprachen.

Der Deckel 54, der den Hohlraum der Form bis auf die kleine, in der Mitte befindliche Öffnung 56 verschließt, dient nicht nur zur Ver meidung eines Überlaufens von Schmelze, sondern auch zur Vermeidung der Bildung eines U-förmigen Hohlraums am Ende des Rheogußstücks. Durch ausreichendes Einfüllen von Schmelze in die Form, so daß der Trichter 57 wenigstens teilweise gefüllt ist, kann man sicherstellen, daß der Hohlraum der Form vollständig mit Schmelze und Brei gefüllt ist. Der Deckel 54 gleicht die Zentrifugalkräfte aus und vermeidet die Bildung des U-förmigen Hohlraums bei der Verfestigung. Durch eine vollständige Füllung der Form wird ein Oxyd-Entrainment in dem entstehenden Gußstück beträchtlich verringert.

Während sich erfindungsgemäß die vom Magnetfeld stammende Rührkraft über die gesamte Verfestigungszone erstreckt, ist festzustellen, daß das Abscheren der Dendriten von der Rotation der Schmelze herrührt. Diese Rührbewegung im Metall kann das Abscheren der Dendriten außerhalb des Kraftfeldes bewirken, wenn sich die bewegende Schmelzmasse bis nach außerhalb des Kraftfeldes erstreckt.

Dendriten versuchen zuerst, von den Seiten oder von der Wand der Form nach innen zu wachsen. Das sich am Boden der Form verfestigende Metall muß nicht dendritisch sein dank der vergleichsweise geringen Wärmeentzugsgeschwindigkeit, die die Bildung mehr gleichgerichteter Körnungen fördert.

Geeignete Statorströme für die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens werden variieren, je nachdem, welcher Stator benutzt wird. Die Ströme müssen ausreichend hoch sein, um das gewünschte Magnetfeld zur Erzeugung der ge wünschten Abscherungsgeschwindigkeiten zu schaffen.

Geeignete Abscherungsgeschwindigkeiten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens reichen von mindestens etwa 100 sec^-1 bis etwa 1500 sec^-1 und vorzugsweise von min destens etwa 500 sec^-1 bis etwa 1200 sec^-1. Für Aluminium und Aluminiumlegierungen hat sich eine Abscherungsgeschwin digkeit von etwa 700 sec^-1 bis etwa 1100 sec^-1 als wün schenswert erwiesen.

Die durchschnittliche Abkühlungsgeschwindigkeiten für den Verfestigungstemperaturbereich der Schmelze in der Form sollten zwischen etwa 0,1°C je Minute und etwa 1000°C je Minute liegen und sollten vorzugsweise zwischen etwa 10°C je Minute bis etwa 500°C je Minute liegen. Für Aluminium und Aluminiumlegierungen hat sich eine durchschnittliche Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 40°C je Minute bis etwa 500°C je Minute als geeignet erwiesen. Die Wirksamkeit des magnetohydrodynamischen Rührens ermöglicht die Anwendung höherer Abkühlungsgeschwindigkeiten als bei den Rührver fahren gemäß dem Stand der Technik. Höhere Abkühlungsgeschwin digkeiten führen zu in hohem Maße erwünschten feineren Körnungen in dem entstehenden Rheogußstück. Weiter ergibt sich für das kontinuierliche Gießen von Rheogußstücken aus der Anwendung höherer Abkühlungsgeschwindigkeiten ein höherer Durchsatz.

Der Parameter |β²| (wobei b durch die Gleichung (1) definiert ist) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte von etwa 1 bis etwa 10, und vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 7, reichen.

Der Parameter in N (definiert durch die Gleichung [2]) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte von etwa 1 bis etwa 1000, und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 200 reichen.

Die Netz-Kreisfrequenz ω für ein Gußstück mit einem Radius von etwa 25 mm bis zu etwa 25 cm sollte ungefähr zwischen 3 und etwa 3000 Hz und vorzugsweise zwischen etwa 9 und etwa 2000 Hz liegen.

Die Magnetfeldstärke, die eine Funktion der Netz-Kreisfrequenz und des Radius der Schmelze ist, sollte etwa zwischen 0,005 und 0,15 Tesla und vorzugsweise zwischen etwa 0,01 und 0,06 Tesla betragen.

Die speziellen benutzten Parameter können von Metallsystem zu Metallsystem variieren, damit man zur Erzeugung des thixotropen Breis die gewünschten Abscherungsgeschwindig keiten bekommt. Die für andere Legierungssysteme als für Aluminiumlegierungssysteme passenden Parameter können durch Routineversuche entsprechend den Prinzipien der Erfindung ermittelt werden.

Die Verfestigungszone in dem in dieser Anmeldung gebrauchten Sinne bezieht sich auf die Zone der Schmelze oder des Breis in der Form, wo die Verfestigung stattfindet. Magneto hydrodynamisch in dem hier benutzten Sinn bezieht sich auf das Rühren von Schmelze oder Brei unter Anwendung eines sich bewegenden oder rotierenden Magnetfeldes. Die magnetische Rührkraft kann passender noch als magneto motorische Rührkraft bezeichnet werden, die von dem sich bewegenden oder rotierenden Magnetfeld gemäß der Erfindung bereitgestellt wird.

Die Stranggießkokille nach der Erfindung ist für den vollen Bereich von Werkstoffen, wie sie der Stand der Technik aufzählt, anwendbar - einschließlich Aluminium und Aluminium legierungen, Kupfer und Kupferlegierungen, Stahl und Stahllegierungen.

Claims

1. Stranggießkokille für einen halbfesten thixotropen Legierungsbrei, der zurückentwickelte dendritische, primär feste Partikel in einer umgebenden Matrix aus flüssigem Metall enthält, mit einer elektro magnetischen Rühreinrichtung, sowie einer Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Rühreinrichtung die gesamte Verfestigungszone umfaßt und daß das von ihr erzeugte Magnetfeld um die Achse der Kokille rotiert und sich ohne Null stellen über den gesamten Querschnitt der Kokille erstreckt.

2. Stranggießkokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile zur Erzeugung des rotierenden Magnetfeldes aus einem mehr phasigen Stator (18, 27) eines zweipoligen Induktionsmotors bestehen.

3.Stranggießkokille nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (18, 27, 51) der Stator (18, 27, 51) eines Drehstrom-Motors ist.

4. Stranggießkokille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetomotorische Kraft Abscherungszahlen von etwa 100 sec^-1 bis etwa 1500 sec^-1 liefert.