DE3507391C1

DE3507391C1 - Verfahren zum Umwandeln karbidischer Gefügebestandteile in Schleudergußrohren

Info

Publication number: DE3507391C1
Application number: DE19853507391
Authority: DE
Inventors: Kurt 6336 Solms Feuring; Andreas 6330 Wetzlar Nissen
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1985-03-02
Filing date: 1985-03-02
Publication date: 1986-01-23

Description

Wenn die induktiv erzeugte Temperatur kurzzeitig, d. h. etwa 30-150 sec,- gehalten und die Rohre mit Verzögerung bis unter 800"C abgekühlt werden, ist die Steuerung des Karbidzerfalls und die Ausbilduhg des gewünschten perlitisch-ferritischen Grundgefüges zu -erzielen.
'-Die extrem; kurzen Glühzeiten führen automatisch zu einem sehr geringen Zunderanfall. Der Oxydationsangriff kann darüber hinaus weiter verringert werden, indem die induktive Stromzufuhr zu den Rohren in einer Schutzgasatmosphäre erfolgt.
Die Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Glühdiagramm dar.
Die noch sehr- heißen Rohre werden. durch die induktive Energiezufuhr innerhalb von 10-12 sec von 7000 C auf 1000° C bzw. 10500 C aufgeheizt. Bei der Aufheizung auf 10000 C schließt sich eine Haltezeit von etwa 30 sec und ein anschließendes langsames Abkühlen an. Die Rohre besitzen nach der Glühbehandlung nur noch einen geringen Restkarbidgehalt. Ähnliche Ergebnisse wurden bei der Aufheizung auf 1050°C mit anschließend langsamer Abkühlung erzielt.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Umwandeln karbidischer Gefügebestandteile in Schleudergußrohren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schleudergußrohre sofort nach dem Erstarren des Werkstoffes der Forut entnommen, durch Induktionsspulen hindurchgeführt und dabei wieder auf Temperaturen zwischen 1000"C und 1050"C, aufgeheizt und dann abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudergußrohre innerhalb von 5-20 sec durch die Induktionsspulen hindurchgeführt, kurzzeitig auf Temperatur gehalten und dann mit Verzögerung abgekühlt werden.
3 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudergußrohre innerhalb von 10 sec durch die Induktionsspulen- hindurchgeführt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3; dadurch gekennzeiehnet, daß die Schleudergußrohre in einer Schutzgasatmosphäre durch die Induktionsspulen hindurchgeführt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudergußrohre zum kurzzeitigen Halten der Aufheiztemperatur und zum verzögerten Abkühlen bis unter 800"C innerhalb von 30-150 sec durch ein Isolationsgehäuse geführt werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruehs 1.

Karbidische Gefügebestandteile entstehen insbesondere bei Gußstücken, die in Kokillen gegossen werden.

Die relativ schnelle Abkühlung verhindert dabei eine rein perlitisehe bzw. perlitisch-ferritische Gefügeausbildung. Das ist beispielsweise bei Schleudergußrohren der Fall. Diese Gußstücke werden deshalb einem gesonderten Glühverfahren unterworfen. In einem Glühofen werden die zunächst abgekühlten Gußstücke atif Temperaturen bis in den y-Bereich hinein aufgeheizt. In diesem Temperaturbereich oberhalb von etwa 850"C zerfallen die Karbide. Als Zerfallszeit wird von Fachleuten eine Zeitspanne von etwa 10 min angesehen, während der die Gußstücke auf der hohen Temperatur zu halten sind. -Erst nach Ablauf dieser Zeit werden die Gußstücke dem Glühofen entnommen. Sie besitzen jetzt ein weitgehend perlitisches bzw. perlitiseh-ferritisches Gefüge.

Ein Glühverfahren der beschriebenen Art ist beispielsweise dem Fachbuch Dr.-lng. A. Väth, » Schleuderguß«,- 1934,S. 65 69, zu entnehmen; Dort wird das Umwandeln karbidischer Gefügebestandteile in Schleudergußrohren durch längeres Glühen bei Temperaturen von 800"C bis 950°C beschrieben. Bei diesem Glühverfahrern müssen die Schleudergußrohre über den gesamten Temperaturbereich aufgeheizt und dann für einige Zeit auf der hohen Temperatur gehalten werden. Hierfür ist eine sehr hohe Energiemenge erforderlich. Das Verfahren läßt sich nicht in den Takt einer Schleudergießeinrichtung einfügen, da die Taktzeiten zu sehr differieren. Ein kontinuierlicher Arbeitsablauf ist mit dem beliennten Verfahren deshalb nicht möglich.

Für Gußstücke allgemeiner Art beschreibt die DD-PS 0151577 ein Nachbehandeln mittels induktiver Energiezufuhr. Diese induktive Energiezufuhr erfolgt dort indirekt. Aus der DE-OS 32 01 352 ist es auch schon bekannt, rohrförmige Körper durch Induktionsspulen hindurchzuführen, um sie über ihre ganze Länge gleichmäßig zu erhitzen.

Es soll ein Verfahren geschaffen werden, bei dem die erforderliche thermische Behandlung von Schleudergußrohren mit größtmöglicher Energieersparnis durchgeführt werden kann. Das Verfahren soll einen kontinuierlichen Arbeitsablauf erlauben.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Arbeitsschritte.

Die Rohre werden nicht wie bisher abgekühlt, um dann schubweise einem Glühofen zugeführt zu werden.

Sie werden vielmehr aus dem rotglühenden Zustand mit Temperaturen bei oder etwas über 700"C durch induktive Energiezufuhr bis auf Temperaturen zwischen 1000"C und 1050"C aufgeheizt und dann erst abgekühlt Bei diesem Verfahrensablauf wird zunächst der Vorteil genutzt, daß die Eigenhitze der noch nicht abgekühlten Rohre für die thermische Behandlung verwendet wird. Das führt zu erheblichen Energieersparnissen und ist gleichzeitig ein erster Schritt zu einem kontinuierlichen Arbeitsablauf, da infolge der hierdurch verkürzten Aufheizzeit eine Annäherung an die Taktzeit der vorgeschalteten Gießanlage erfolgt. Durch die induktive Stromzufuhr erfolgt dann eine Schnellaufheizung, die weit über der Aufheizgeschwindigkeit durch sonstige Wärmeträger liegt. Die Aufheizzeit wird hierdurch weiter verkürzt und der gewünschten Taktzeit angepaßt.

Das beschleunigte Aufheizen läßt sich besonders einfach durchführen, indem die Rohre sofort nach dem Erstarren des Werkstoffes entformt und durch die Induktionsspulen hindurchgeführt werden. Einem kontinuierlichen Ablauf stünde bei Anwendung der anerkannten Lehre, daß die-hohen Temperaturen für den Zerfall der Karbide etwa 10 min gehalten werden müssen, dennoch unüberwindliche Schwierigkeiten entgegen. Es wurde nun der völlig überraschende und für keinen Fachmann vorhersehbare Effekt festgestellt, daß Durchlaufzeiten von 5-20 sec, vorzugsweise von etwa 10 sec durch die Induktionsspulen ausreichend, um die hohen Temperaturen zu erreichen und die Karbide zerfallen zu lassen.

Die induktive Schnellstaufheizung auf Temperaturen über 1000"C durch hohe Stromstärken bis beispielsweise 500 kW führt somit in Verbindung mit der Ausnutzung der in den Rohren vorhandenen Wärme zu-einer extrem kurzen thermischen Behandlung in wenigen Se-.

kunden. Daß in einer solchen kurzen Zeit die Umwandlung der Karbide'vollzogen sein würde, konnte nicht erwartet werden, zumal die Fachwelt auf Behandlungszeiten von 10 min fixiert war.

Durch die Anwendung der Erfindung wird somit nicht nur Energie' gespart, da- die Eigenhitze der noch nicht abgekühlten Rohre genutzt wird. Es wird vor allem erstmalig eine Schnellstaufheizung und -behandlung in wenigen Sekunden ermöglicht, die vorlier- gar nicht für möglich gehalten und deshalb auch nicht in Erwägung gezogen worden war. Gerade dadurch sind jetzt die Taktzeiten der Gießanlage und der nachgeschalteten Behandlungseinrichtung einander so angenähert, daß ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist.