DE3840716A1

DE3840716A1 - Gusseisen mit kugelgraphit

Info

Publication number: DE3840716A1
Application number: DE19883840716
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Nikitevic Aleksandrov; Aleksej Ivanovic Beljakov; Leonid Petrovic Grisin; Vasilij Ivanovic Kulikov; Gagik Gegamovic Ovumian; Igor Vladimirovic Smirnov; Igor Aleksandrovic Strachov; Sergej Aleksandrovic Chuchrij; Anatolij Dmitrievic Penzin; Elena Ivanovna Archipenkova; Michail Michailovic Anikeev
Original assignee: N PROIZV OB PO TECH MASCH
Current assignee: N PROIZV OB PO TECH MASCH
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1990-06-07

Description

Die vorliegende Erfndung bezieht sich auf das Gießereiwesen und betrifft insbesondere Gußeisen mit Kugelgraphit.

Die Erfindung kann besonders erfolgreich zur Herstellung von Maschinenteilen, die einem intensiven Verschleiß ausgesetzt sind, z. B. zur Herstellung von Gußstücken, die in Außenverzahnungen von Mahlanlagen eingesetzt werden, von Teilen für einzigartige schwere Werkzeugmaschinen, im Kraftfahrzeugbau sowie in anderen Industriezweigen verwendet werden.

Es ist ein Gußeisen mit Kugelgraphit (Gießereitechnik, H. 12, 1980, O. Liesenberg, "Hochfestes Gußeisen mit Kugelgraphit auf der Grundlage von Vergütung", S. 359 bis 363) bekannt, das Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Nickel, Kupfer, Molybdän, Phosphor und Eisen enthält.

Dieses Gußeisen hat folgende chemische Zusammensetzung, in Masse-%:

Kohlenstoff\|2,9 bis 3,7
Silizium	1,9 bis 2,4
Mangan	0,2 bis 0,45
Nickel	0,1 bis 6,6
Kupfer	0,01 bis 2,3
Molybdän	0,40 bis 0,75
Phosphor	0,02 bis 0,05
Eisen	Rest

Ein solches Gußeisen wird zur Herstellung von Gußstücken mit einer Dicke bis zu 150 mm verwendet.

Dieses Gußeisen zeichnet sich jedoch durch eine geringe Verschleißfestigkeit in Gußstücken mit einer Dicke von über 150 mm aus, was durch eine Perlitbildung im Gefüge des Gußeisens bedingt ist, die auf das Nichtvorhandensein von Chrom und Aluminium in der Zusammensetzung des Gußeisens zurückzuführen ist.

Ein niedriger Mangangehalt führt dazu, daß ein bainitisch-austenitisches Gefüge, das eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit fördert, in Gußstücken mit einer Dicke von über 150 mm nicht ausgebildet werden kann.

Da das in bis zu 150 mm dicken Gußstücken ausgebildete Bainitgefüge mit der Bildung des perlitischen Bestandteils in Gußstücken mit einer Dicke von über 150 mm zu zerfallen beginnt, kann dieses Gußeisen zur Herstellung von über 150 mm dicken Gußstücken nicht verwendet werden. Ein solcher Bestandteil vermindert die Verschleißfestigkeit des Gußeisens in diesen Gußstücken.

Es ist ein Gußeisen mit Kugelgraphit (SU, A, 4 32 223) bekannt, das Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Chrom, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Calcium und Eisen enthält.

Dieses Gußeisen hat folgende chemische Zusammensetzung bei folgendem Verhältnis zwischen den Komponenten in Masse-%:

Kohlenstoff\|2,8 bis 4,0
Silizium	1,5 bis 3,0
Mangan	0 bis 0,6
Chrom	0,5 bis 2,5
Aluminium	0,5 bis 3,0
Kupfer	0,2 bis 2,0
Calcium	0,01 bis 0,1
Magnesium	0,01 bis 0,1
Eisen	Rest

Bei der Abkühlung des Gußeisens mit einer derartigen chemischen Zusammensetzung entsteht in diesem ein ferritisch- perlitisch-zementitisches Gefüge. Ein Gußeisen mit einem solchen Gefüge weist eine geringe Verschleißfestigkeit auf, die auf eine geringe Härte der Gefügebestandteile zurückzuführen ist.

Ein Chromgehalt des Gußeisens von über 1% führt außerdem zur Bildung von stabilen Karbiden, welche die Gebrauchseigenschaften des Gußeisens herabmindern.

Das bekannte Gußeisen gehört zu den hitzefesten Gußeisenarten mit einer verminderten Härte und Verschleißfestigkeit. Es kann zur Herstellung von Preßformen für Glaserzeugnisse, Teilen von Ofenausrüstungen usw. verwendet werden, wo da ferritisch-perlitisch- zementische Gefüge besonders vorzuziehen ist.

Dieses Gußeisen kann jedoch als Werkstoff zur Herstellung von Maschinenteilen, welche einem intensiven Verschleiß ausgesetzt werden, nicht verwendet werden, weil der Reibungseffekt hoch ist, beim Betrieb der aus diesem Gußeisen hergestellten Teile Kratzer entstehen und die Teile zu einem schnellen Anhaften (Abbinden) neigen.

Das Vorhandensein von Zementit im Gefüge eines solchen Gußeisens erschwert außerdem die Bearbeitung der aus diesem Gußeisen hergestellten Teile mit einem spanenden (schneidenden) Werkzeug.

Die wesentlichen Merkmale dieses Gußeisens sind wie folgt:
Brinell-Härte - 280 bis 320;
Zugfestigkeit - 300 bis 350 MPa;
Verschleißfestigkeit - 90 bis 10 G/m² · h.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gußeisen mit Kugelgraphit mit einer solchen chemischen Zusammensetzung der Komponenten und bei einem solchen Verhältnis dieser Komponenten zueinander zu schaffen, die es gestatten, die Verschleißfestigkeit des Gußeisens durch die Ausbildung eines bainitischen Gefüges in Gußstücken mit einer Dicke bis zu 300 mm zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird wie aus den Ansprüchen ersichtlich gelöst.

Die genannte Zusammensetzung und das Verhältnis der Komponenten zueinander gestatten es, Gußeisen mit einem bainitisch-austenitischen Gefüge bei der Abkühlung des Gußstückes herzustellen. Durch dieses Gefüge wird eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit, der Festigkeit und der Gebrauchseigenschaften des Gußeisens gewährleistet. Das Vorhandensein von Molybdän und Nickel bei dem oben angeführten Verhältnis aller Komponenten zueinander gestattet es, die Ausbildung eines perlitischen Gefüges bei einer geringen Abkühlungsgeschwindigkeit des Gußeisens zu vermeiden.

Die Einführung von Molybdän und Nickel bei der Einhaltung des entsprechenden Verhältnisses der Komponenten zueinander trägt dazu bei, daß die Perlitbildung in Gußstücken mit einer Dicke von über 150 mm während der Abkühlung des Gußeisens auf die Temperatur der bainitischen Umwandlung bei dessen isothermischem Halten verhindert und ein Austenitzerfall unter Ausbildung eines baitinischen Gefüges erzielt wird, wodurch die Verschleißfähigkeit ds Gußeisens bedeutend erhöht wird.

Es ist wünschenswert, daß im Gußeisen mit Kugelgraphit das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 3,9 bis 4,2 : 1 beträgt.

Bei einem solchen prozentualen Verhältnis der genannten Komponenten zueinander wird die Bildung von Karbiden, welche die Ausbildung von Bainit im Gußeisengefüge hemmen, d. h. Austenit, stabilisieren, verhindert.

Es ist möglich, daß im Gußeisen mit Kugelgraphit das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom, Molybdän 3,9 bis 4 : 1 beträgt, wobei die Komponenten in folgendem Verhältnis zueinander stehen müssen; in Masse-%:

Kohlenstoff\|3,0 bis 3,5
Silizium	1,5 bis 2,7
Mangan	1,5 bis 1,75
Chrom	0,5 bis 0,9
Kupfer	1,0 bis 1,3
Calcium	0,003 bis 0,070
Magnesium	0,04 bis 0,10
Aluminium	0,3 bis 0,45
Molybdän	0,25 bis 0,33
Nickel	2,3 bis 3,5
Eisen	Rest

Beim genannten Verhältnis wird der Gehalt an Restaustenit im Gußeisengefüge erhöht, wodurch dessen Härte vermindert und die Bearbeitbarkeit der Teile aus einem solchen Gußeisen beim Spanen verbessert werden, ohne daß dabei die Verschleißfestigkeit des Gußeisens herabgesetzt wird.

Es ist wünschenswert, daß im Gußeisen mit Kugelgraphit das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom, Molybdän 4,0 bis 4,2 : 1 beträgt, wobei die Komponenten im folgenden Verhältnis zueinander stehen müssen, in Masse-%:

Kohlenstoff\|3,1 bis 3,5
Silizium	2,5 bis 3,0
Mangan	1,5 bis 2,0
Chrom	0,5 bis 0,6
Kupfer	1,3 bis 1,5
Calcium	0,003 bis 0,070
Magnesium	0,04 bis 0,10
Aluminium	0,4 bis 0,5
Molybdän	0,3 bis 0,4
Nickel	2,0 bis 3,5
Eisen	Rest

Beim genannten Verhältnis wird der Gehalt an Restaustenit vermindert und die Menge an Bainit im Gußeisengefüge vergrößert, wodurch dessen Härte und Verschleißfestigkeit erhöht werden.

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen vorgenommen, der mit Gußeisenschrott, Stahlroheisen, Ferromangan, Ferrochrom, Nickel, Kupfer, Ferromolybdän, Stahlschrott, Silikocalcium und Aluminium beschickt wird.

Das Modifizieren des Gußeisens zur Gewinnung von Kugelgraphit wird in einer hermetisch abgeschlossenen Pfanne durchgeführt. Magnesium, Kryolith und Ferrosilizium werden in diese Pfanne aufgegeben, in welche nach dem Erschmelzen im Induktionsofen die gewonnene Schmelze abgestochen wird. Die Temperatur des Gußeisens beträgt beim Abstich aus dem Ofen 1450 bis 1480°C. In der Pfanne reagieren die genannten Modifizierungsmittel miteinander, und es bildet sich ein Gußeisen mit Kugelgraphit mit dem genannten Verhältnis der Komponenten zueinander.

Dann wird die Schmelze in Formen gegossen, wo eine Kristallisation und Abkühlung der Schmelze unter Ausbildung eines bainitischen Gefüges stattfinden, wobei ein verschleißfestes Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung und mit dem oben angeführten Verhältnis der Komponenten zueinander hergestellt wird.

Es wurde festgestellt, daß ein Kohlenstoffgehalt von unter 3% zu einer Zementitbildung im Gußeisengefüge, d. h., zu einer Verminderung der Austenitmenge führt, die für die Ausbildung eines bainitischen Gefüges bei der Abkühlung erforderlich ist; dadurch werden die Verschleißfestigkeit vermindert und Gebrauchseigenschaften der aus diesem Gußeisen gefertigten Teile verschlechtert. Eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes bis zu einem Wert von über 3,5% ist nicht zweckmäßig, weil es zur Bildung eines perlitisch- trostitischen Bestandteils im Gußeisengefüge sowie zu einer Verminderung der Verschleißfestigkeit des Gußeisens führt.

Ein Siliziumgehalt von unter 1,5% führt zur Bildung einer größeren Zementitmenge im Gußeisengefüge, während eine Erhöhung des Siliziumgehaltes bis zu einem Wert von über 3,0% zur Bildung einer größeren Menge an Ferrit und Perlit im Gefüge führt, wodurch die Gußeisenhärte herabgesetzt wird. Außerdem wird durch die Erhöhung des Siliziumgehaltes eine Versprödung des Gußeisens hervorgerufen. All das führt zu einer Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften und der Verschleißfestigkeit des Gußeisens.

Es wurde festgestellt, daß durch einen Mangangehalt des Gußeisens in einem Bereich von 1,5 bis 2,0% die Ausbildung eines bainitisch-austenitischen Gefüges in Gußstücken mit einer Dicke bis zu 300 mm gewährleistet wird. Bei einem Mangangehalt von unter 1,5% kann ein bainitisches Gefüge nicht ausgebildet werden, es entstehen umfangreiche Perlitbereiche, wodurch die Verschleißfestigkeit des Gußeisens vermindert wird. Ein Mangangehalt von über 2,0% führt aber zu einer Vergrößerung des Zementitgehaltes im Gußeisengefüge, was die Kratzerbildung bei der Bearbeitung der aus diesem Gußeisen gefertigten Teile mit einem spanenden Werkzeug sowie eine Versprödung des Gußeisens an den Korngrenzen verursacht.

Ein in dem genannten Bereich liegender Mangangehalt führt zur Erniedrigung der eutektischen Umwandlungstemperatur und fördert dadurch eine schnelle Austenitisierung des Gußeisengefüges.

Eine Vergrößerung des Mangangehaltes führt außerdem zu einer Versprödung des Gußeisens an den Korngrenzen, weil größere Martensitzonen an den Korngrenzen infolge einer Manganseigerung an diese Grenzen entstehen und die Geschwindigkeit der bainitischen Umwandlungsreaktion infolge einer verzögerten Geschwindigkeit der Kohlenstoffdiffusion und einer erhöhten Austenitbeständigkeit verlangsamt wird.

Es wurde festgestellt, daß bei einem Chromgehalt von unter 0,5% die Ausbildung eines bainitischen Gefüges in Gußstücken mit einer Dicke von 150 bis 300 mm nicht gewährleistet wird. Außerdem entsteht um die kugelförmigen Graphiteinschlüsse herum Ferrit, was zu einer starken Verminderung der Verschleißfestigkeit des Gußeisens führt.

Eine Erhöhung des Chromgehaltes im Gußeisen von über 1,0% führt zu einer bedeutenden Vergrößerung des Zementitgehaltes im Gußeisen, und eine Erhöhung des Martensitgehaltes von über 5% führt zu einer Vergrößerung der Härte des Gußeisens und erschwert dessen mechanische Bearbeitung mit einem Schneidwerkzeug.

Durch die Enführung von Molybdän in einer Menge von 0,25 bis 0,40% werden die kritische Abkühlungsgeschwindigkeit des Gußeisens vermindert und die Durchhärtbarkeit der Legierung verbessert, was eine unabdingbare Voraussetzung für die Ausbildung eines bainitischen Gefüges darstellt. Die Einführung von Molybdän in einer Menge von unter 0,25% führt zur Perlitbildung im Gußeisen, wodurch die Härte und die Verschleißfestigkeit des Gußeisens vermindert werden. Ein Molybdängehalt von über 0,4% führt zur Karbidbildung an den Korngrenzen, wodurch die Festigkeitseigenschaften des Gußeisens beeinträchtigt werden.

Es wurde festgestellt, daß durch die Einführung von Nickel in einer Menge von 2,0 bis 3,5% die kritische Abkühlungsgeschwindigkeit des Gußeisens vermindert und dessen Durchhärtbarkeit verbessert werden. Dadurch kann nach dem Normalglühen ein bainitisches Gefüge in Gußstücken mit einem Querschnitt von 300 mm ausgebildet werden. Bei einem Nickelgehalt des Gußeisens von unter 2,0% kann die Ausbildung eines bainitischen Gefüges in Gußstücken mit der genannten Dicke weder im Gußzustand noch nach der Wärmebehandlung gewährleistet werden, während eine Erhöhung des Nickelgehaltes von über 3,5% aus ökonomischen Gründen unzweckmäßig ist.

Durch Zusetzen von Kupfer in einer Menge, die in dem obenerwähnten Bereich von 1,0 bis 1,5% liegt, bei der Herstellung von Gußeisen mit Kugelgraphit wird ein bainitisches Gefüge ausgebildet, was zu einer Erhöhung der Festigkeit, der Härte und der Verschleißfestigkeit des Gußeisens infolge der Unterdrückung einer Karbidausscheidung in dem bainitischen Gefüge und einer Stabilisierung des Restaustenites führt. Außerdem wird durch die Einführung von Kupfer in das Gußeisen einer Manganseigerung unterdrückt, d. h., es entstehen keine Karbide an den Korngrenzen, wodurch die Härte und die Verschleißfestigkeit des Gußeisens verbessert werden.

Durch eine Verminderung des Kupfergehaltes von unter 1,0% kann die Ausbildung eines bainitischen Gefüges infolge einer Herabsetzung der Durchhärtbarkeit des Gußeisens nicht gewährleistet werden, während eine Erhöhung des Kupfergehaltes von über 1,5% zum Entstehen eines Vermikulargraphits und damit zu einer Verschlechterung der Festigkeitseigenschaften des Gußeisens führt.

Durch Einführung von Aluminium und Calcium in einer Menge von entsprechend unter 0,3% und unter 0,003% wird die Bildung von primärem Zementit bei einem maximalen Chrom- und Mangangehalt nicht verhindert, und bei einem Aluminiumgehalt von über 0,5% und einem Calciumgehalt von über 0,07% ist eine Ferrit- und Perlitbildung beim genannten Chrom- und Mangangehalt zu verzeichnen, was zu einer Verminderung der Verschleißfestigkeit des Gußeisens führt.

Zur Bildung von Kugelgraphit muß das Gußeisen einen Restgehalt von Magnesium aufweisen, der in einem Bereich von 0,04 bis 0,1 Masse-% liegt.

Ein Mangangehalt des Gußeisens, der unter der unteren Grenze von 0,04% liegt, hat zur Folge, daß sich im Gußeisengefüge nicht nur Kugelgraphit, sondern auch Vermikulargraphit und Plättchengraphit bilden, was zu einer starken Verschlechterung der Festigkeits- und der Gebrauchseigenschaften des Gußeisens führt. Ein überschüssiger Magnesiumgehalt führt zu einer Übersättigung von Gußeisen mit Magnesium, wodurch ein negativer Effekt wie bei einem nicht ausreichenden Magnesiumgehalt des Gußeisens entsteht; deshalb darf der Magnesiumgehalt die obere Grenze, die 0,1 Masse-% beträgt, nicht überschreiten.

Das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän in einem Bereich von 3,9 bis 4,0 : 1 gewährleistet eine minimale Menge an Zementit im Gußeisengefüge, wodurch die Gebrauchseigenschaften des Gußeisens verbessert werden.

Es wird somit ein Gußeisen mit Kugelgraphit mit einer solchen chemischen Zusammensetzung der Komponenten und mit einem solchen Verhältnis der Komponenten zueinander hergestellt, durch die die Verschleißfestigkeit des Gußeisens auf Kosten der Ausbildung eines bainitischen Gefüges in Gußstücken mit einer Dicke von über 150 bis 300 mm erhöht werden kann.

Beispiel 1

Das Erschmelzen des Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 50; Ferromangan-1,4; Ferrochrom-0,7; Nickel-3,2; Kupfer-1,0; Ferromolybdän-0,38; Stahlschrott-11,17; Silikocalcium-1; Aluminium- 0,35. Die Modifizierung des Gußeisens zur Bildung von Kugelgraphit wird in einer hermetisch abgeschlossenen Pfanne vorgenommen. Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3% und 0,5% Ferrosilizium werden in die Pfanne aufgegeben, in welche nach dem Erschmelzen im Induktionsofen die gewonnene Schmelze abgestochen wird. In der Pfanne reagieren die genannten Modifizierungsmittel miteinander, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit entsteht.

Dann wird die gewonnene Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo die Kristallisation und die Abkühlung der Schmelze unter Ausbildung eines bainitischen Gefüges stattfinden.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, gewonnen: Kohlenstoff-3,0; Silizium-1,5; Mangan- 1,5; Chrom-0,5; Kupfer-1,0; Calcium-0,003; Magnesium- 0,04; Aluminium-0,3; Molybdän-0,25; Nickel-3,2; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium, Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom, Molybdän 4 : 1 beträgt. Das gewonnene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-388 HB; Verschleißfestigkeit-8,89 G/m² · h.

Beispiel 2

Das Erschmelzen des Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 61; Ferromangan-1,35; Ferochrom-0,8; Nickel-2,7; Kupfer-1,0; Ferromolybdän-0,4; Silikocalcium-1,6; Aluminium-0,35.

Die Modifizierung des Gußeisens zur Bildung von Kugelgraphit wird in einer hermetisch abgeschlossenen Pfanne vorgenommen. Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 und 0,5% Ferrosilizium werden in diese Pfanne aufgegeben, in welche nach dem Erschmelzen im Induktionsofen die gewonnene Schmelze abgestochen wird. In der Pfanne reagieren die genannten Modifizierungsmittel miteinander, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit entsteht.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, erhalten: Kohlenstoff-3,5; Silizium-1,5; Mangan-1,5; Chrom-0,5; Kupfer-1,0; Calcium-0,005; Magnesium-0,06; Aluminium-0,3; Molybdän-0,25; Nickel-2,7; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium, Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom, Molybdän 4 : 1 beträgt. Das erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-400 HB; Verschleißfestigkeit-8,06 G/m² · h.

Beispiel 3

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 59; Ferromangan-2,0; Ferrochrom-0,84; Nickel-3,0; Kupfer-1,5; Ferromolybdän-0,46; Silikocalcium-2,0; Aluminium-0,4.

Die Modifizierung des Gußeisens zur Bildung von Kugelgraphit wird in einer hermetisch abgeschlossenen Pfanne vorgenommen. Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3% und 0,5% Ferrosilizium werden in diese Pfanne aufgegeben, in welche nach dem Erschmelzen im Induktionsofen die gewonnene Schmelze abgestochen wird. In der Pfanne reagieren die genannten Modifizierungsmittel miteinander, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit entsteht.

Dann wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo die Kristallisation und die Abkühlung der Schmelze unter Ausbildung eins bainitischen Gefüges stattfinden.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, erhalten: Kohlenstoff-3,5; Silizium-2,5; Mangan- 1,8; Chrom-0,6; Kupfer-1,5; Kalzium-0,008; Magnesium- 0,08; Aluminium-0,4; Molybdän-0,3; Nickel- 3,0; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium, Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 4 : 1 beträgt. Das so erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-388 HB; Verschleißfestigkeit- 8,89 G/m² · h.

Beispiel 4

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 59; Ferromangan-1,3; Ferrochrom-0,7; Nickel-2,0; Kupfer-1,5; Ferromolybdän-0,6; Stahlschrott-1,75; Silikocalcium-1,8; Aluminium-0,55.

Die Modifizierung des Gußeisens zur Bildung von Kugelgraphit wird in einer hermetisch abgeschlossenen Pfanne vorgenommen. Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3% und 0,5% Ferrosilizium werden in diese Pfanne aufgegeben, in welche nach dem Erschmelzen im Induktionsofen die Schmelze abgestochen wird. In der Pfanne reagieren die genannten Modifizierungsmittel miteinander, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit entsteht.

Dann wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo die Kristallisation und die Abkühlung der Schmelze unter Ausbildung eines bainitischen Gefüges stattfinden.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, erhalten: Kohlenstoff-3,5; Silizium-2,5; Mangan-1,5; Chrom-0,5; Kupfer-1,5; Calcium-0,070; Magnesium- 0,09; Aluminium-0,5; Molybdän-0,4; Nickel-2,0; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 4,2 : 1 beträgt. Das so erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-387 HB; Verschleißfestigkeit- 8,96 G/m² · h.

Beispiel 5

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen-60; Ferromangan-1,3; Ferrochrom-1,47; Nickel-2,5; Kupfer- 1,0; Ferromolybdän-0,38; Silikocalcium-2,0; Aluminium-0,55.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, erhalten: Kohlenstoff-3,5; Silizium-3,0; Mangan-1,5; Chrom-1,0; Kupfer-1,0; Calcium- 0,0070; Magnesium-0,07; Aluminium-0,5; Molybdän- 0,25; Nickel-2,5; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 4 : 1 beträgt. Das so erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte- 421 HB; Verschleißfestigkeit-6,62 G/m²·H.

Beispiel 6

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen-51; Ferromangan-2,4; Ferrochrom-0,7; Nickel-3,5; Kupfer-1,5; Ferromolybdän-0,6; Stahlschrott- 7,45; Silikocalcium-1,5; Aluminium-0,55.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, gewonnen: Kohlenstoff-3,1; Silizium-3,0; Mangan- 2,0; Chrom-0,5; Kupfer-1,5; Calcium-0,050; Magnesium- 0,065; Aluminium-0,5; Molybdän-0,40; Nickel- 3,5; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 4 : 1 beträgt. Das erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-355 HB; Verschleißfestigkeit- 11,2 G/m² · h.

Beispiel 7

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzungwird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 58; Ferromangan-1,3; Ferrochrom-1,47; Nickel-3,5; Kupfer-1,3; Ferromolybdän-0,6; Stahlschrott-0,68; Silikocalcium-1,9; Aluminium- 0,45.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, gewonnen: Kohlenstoff-3,5; Silizium-2,6; Mangan- 1,5; Chrom-1,0; Kupfer-1,3; Calcium-0,070; Magnesium- 0,075; Aluminium-0,4; Molybdän-0,4; Nickel- 3,5; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium, Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 3,9 : 1 beträgt. Das erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-410 HB; Verschleißfestigkeit-7,38 G/m² · h.

Beispiel 8

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 58; Ferromangan-2,0; Ferrochrom-1,0; Nickel-3,3; Kupfer-1,4; Ferromolybdän-0,5; Stahlschrott- 0,85; Silikocalcium-1,7; Aluminium-0,45.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, gewonnen: Kohlenstoff-3,4; Silizium-2,8; Mangan- 1,75; Chrom-0,75; Kupfer-1,4; Calcium-0,055; Magnesium- 0,085; Aluminium-0,45; Molybdän-0,33; Nickel-3,3; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 4 : 1 beträgt. Das gewonnene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-390 HB; Verschleißfestigkeit-8,75 G/m² · h.

Beispiel 9

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen- 55; Ferromangan-1,85; Ferrochrom-0,70; Nickel- 3,1; Kupfer-1,2; Ferromolybdän-0,54; Stahlschrott- 4,8; Silikocalcium-1,6; Aluminium-0,4.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, gewonnen: Kohlenstoff-3,2; Silizium-2,0; Mangan- 1,6; Chrom-0,5; Kupfer-1,2; Calcium-0,020; Magnesium- 0,09; Aluminium-0,35; Molybdän-0,35; Nickel-3,1; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalte von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 4 : 1 beträgt. Das so erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte- 380 HB; Verschleißfestigkeit-9,44 G/m² · h.

Beispiel 10

Das Erschmelzen eines Gußeisens mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Induktionsofen durchgeführt, der mit folgendem Ausgangsmaterial, in Masse-%, beschickt wird: Gußeisenschrott-30; Stahlroheisen-50; Ferromangan-1,7; Ferrochrom- 1,24; Nickel-2,3; Kupfer-1,15; Ferromolybdän-0,31; Stahlschrott-10,0; Silikocalcium-2,0; Aluminium-0,5.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, gewonnen: Kohlenstoff-3,5; Silizium-2,7; Mangan- 1,5; Chrom-0,9; Kupfer-1,15; Calcium-0,070; Magnesium-0,055; Aluminium-0,45; Molybdän-0,25; Nickel-2,3; wobei das Verhältnis der Summe der Prozentgehalt von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zur Summe der Prozentgehalte von Mangan, Chrom und Molybdän 3,9 : 1 beträgt. Das erhaltene Gußeisen hat folgende Gebrauchseigenschaften: Härte-420 HB; Verschleißfestigkeit-6,7 G/m² · h.

Claims

1. Gußeisen mit Kugelgraphit, enthaltend Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Chrom, Aluminium, Kupfer, Calcium, Magnesium und Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Molybdän und Nickel bei folgendem Verhältnis der Komponenten zueinander, in Masse-%, enthält: Kohlenstoff|3,0 bis 3,5 Silizium 1,5 bis 3,0 Mangan 1,5 bis 2,0 Chrom 0,5 bis 1,0 Kupfer 1,0 bis 1,5 Calcium 0,003 bis 0,070 Magnesium 0,04 bis 0,10 Aluminium 0,3 bis 0,50 Molybdän 0,25 bis 0,40 Nickel 2,0 bis 3,5 Eisen Rest

2. Gußeisen mit Kugelgraphit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des summarischen Prozentgehaltes von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zum summarischen Prozentgehalt von Mangan, Chrom und Molybdän 3,9 bis 4,2 : 1 beträgt.

3. Gußeisen mit Kugelgraphit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des summarischen Prozentgehaltes von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zum summarischen Prozentgehalt von Mangan, Chrom und Molybdän 3,9 bis 4,0 : 1 beträgt, wobei die Komponenten in folgendem Verhältnis zueinander stehen, in Masse-%: Kohlenstoff|3,0 bis 3,5 Silizium 1,5 bis 2,7 Mangan 1,5 bis 1,75 Chrom 0,5 bis 0,9 Kupfer 1,0 bis 1,3 Calcium 0,003 bis 0,070 Magnesium 0,04 bis 0,10 Aluminium 0,3 bis 0,45 Molybdän 0,25 bis 0,33 Nickel 2,3 bis 3,5 Eisen Rest

4. Gußeisen mit Kugelgraphit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des summarischen Prozentgehaltes von Kohlenstoff, Silizium, Kupfer, Aluminium und Nickel zum summarischen Prozentgehalt von Mangan, Chrom, Molybdän 4,0 bis 4,2 : 1 beträgt, wobei die Komponenten in folgendem Verhältnis zueinander stehen, in Masse-%: Kohlenstoff|3,1 bis 3,5 Silizium 2,5 bis 3,0 Mangan 1,5 bis 2,0 Chrom 0,5 bis 0,6 Kupfer 1,3 bis 1,5 Calcium 0,003 bis 0,070 Magnesium 0,04 bis 0,10 Aluminium 0,4 bis 0,5 Molybdän 0,3 bis 0,4 Nickel 2,0 bis 3,5 Eisen Rest