DE3929804A1

DE3929804A1 - Gusseisen mit kugelgraphiteinschluessen

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Publication number: DE3929804A1
Application number: DE19893929804
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Nikitevic Aleksandrov; Michail Michailovic Anikeev; Aleksej Ivanovic Beljakov; Stanislav Michailov Bezborodov; Viktor Sergeevic Vedenin; Ljubov Vladimirovna Voronkova; Leonid Petrovic Grisin; Vjaceslav Sergeevic Djakonov; Tamara Fedorovna Korotkova; Vasilij Ivanovic Kulikov; Gagik Gegamovic Ovumian; Grigorij Nikolaevic Ruin; Jurij Ivanovic Starych; Igor Alekseevic Strachov
Original assignee: N PROIZV OB PO TECH MASCH
Current assignee: N PROIZV OB PO TECH MASCH
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1991-03-21

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gießereiwesen und betrifft insbesondere Gußeisen mit Kugel graphiteinschlüssen.

Die Erfindung kann besonders erfolgreich zur Her stellung von Maschinenteilen, welche einem intensiven Verschleiß ausgesetzt werden, z. B., zur Herstellung von massiven Gußteilen, die in offenen Verzahnungen von Mahlanlagen, spanenden Werkzeugmaschinen, zur Herstellung von Arbeitsrädern, Leitschaufeln in der Kleinenergetik und in anderen Industriezweigen verwendet werden.

Es ist ein Gußeisen mit Kugelgraphiteinschlüssen, enthaltend Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Phosphor, Schwefel, Mag nesium, Eisen, bekannt, das in Werkzeugmaschinenbau seine Anwendung findet. Dieses Gußeisen hat folgende che mische Zusammensetzung bei einem Verhältnis der Kompo nenten in Masseprozent:

Kohlenstoff\|2,7 bis 3,7
Silicium	2,5 bis 2,8
Mangan	1,0 bis 1,2
Phosphor	1,0
Schwefel	0,03
Magnesium	0,04 bis 0,07
Eisen	Rest.

Ein solches Gußeisen wird in Gußteilen mit einer Stärke bis 30 mm verwendet. Das Gefüge dieses Gußeisens in Gußteilen mit einer Wandstärke bis 30 mm ist ein per litisches. Bei einer Stärke von über 30 mm hat das Guß eisen vorzugsweise ein ferritisches Gefüge, weil im Guß eisen die Perlitstabilisatoren (Chrom und Kupfer) fehlen. Deshalb weist das bekannte Gußeisen unbefriedigende Eigenschaften (niedrige Härte, Verschleißfestigkeit, Festigkeit) in Gußteilen mit einer Stärke von über 30 mm auf, welche auf die Ausbildung von Ferrit im Gußei sengefüge zurückzuführen sind.

Der Mangangehalt in den genannten Grenzen ermöglicht es außerdem nicht, in Gußteilen mit einer Stärke von über 30 mm ein perlitisches Gefüge herzustellen.

Es ist ein Gußeisen mit Kugelgraphiteinschlüssen (SU, A 432224) bekannt, enthaltend Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Chrom, Aluminium, Kupfer, Magnesium, Calcium und Eisen.

Das bekannte Gußeisen hat folgende chemische Zu sammensetzung bei folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent:

Kohlenstoff\|2,8 bis 4,0
Silicium	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
Magnesium	0,01 bis 0,1
Calcium	0,01 bis 0,1
Eisen	Rest.

Ein Gußeisen mit einer solchen Zusammensetzung stellt jedoch eine Legierung mit vorzugsweise einem Ferrit-Perlit-Zementit-Gefüge in Gußteilen mit einer Wandstärke bis 100 mm dar. Eine Vergrößerung der Wand stärke der Gußteile bis zu einem Wert von über 100 mm führt zur Ausbildung eines Ferrit-Zementit-Gefüges. Die ses Gußeisen weist eine niedrige Verschleißfestigkeit auf, welche auf einen erhöhten Ferritgehalt im Gußei sengefüge zurückzuführen ist.

Das bekannte Gußeisen gehört zu den zunderbestän digen Gußeisensorten und wird zur Herstellung von Preß formen für Glaserzeugnisse, Teile von Ofenausrüstungen usw. verwendet, wo das Ferrit-Zement-Gefüge vorzuziehen ist; die Verwendung des bekannten Gußeisens zur Her stellung von, z. B., Zahnpaaren ist unannehmbar, weil dabei ein hoher Friktionseffekt, Freßneigung und Anhaf ten zu verzeichnen sind. Das Vorhandensein einer großen Zementitmenge im Gefüge ermöglicht außerdem kein Zahn schneiden.

Ein stabiler Erhalt von Kugelgraphiteinschlüssen in dem bekannten Gußeisen wird nur durch die Verwendung von komplexen Modifikationsmitteln erzielt, welche Calcium und Magnesium enthalten; alleine mit Hilfe von Magnesium kann der Erhalt von Kugelgraphit nicht gewährleistet werden. Das Erschmelzen des genannten Gußeisens wird vorzugsweise in Elektroöfen vorgenommen, in denen höhere Temperaturen der Schmelze gewährleistet werden können, die zu keiner Verschlackung der Calcium enthaltenen Mo difizierungsmittel führen.

Das bekannte Gußeisen hat folgende Hauptkenndaten: Brinellhärte - 260 bis 320; Zugfestigkeit - 300 bis 350 MPa; Verschleißfestigkeit - 90 bis 100 g/m²·h.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gußeisen mit Kugelgraphiteinschlüssen zu schaffen, bei dem die chemische Zusammensetzung der Komponenten und das Verhältnis der Komponenten es gestatten, die Verschleiß festigkeit dieses Gußeisens durch die Herstellung eines perlitischen Gefüges in Gußteilen mit einer Stärke von 30 bis 150 nm zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Gußeisen mit Kugelgraphiteinschlüsen enthaltend Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Kupfer, Chrom, Aluminium, Magnesium und Eisen, erfindungsgemäß die genannten Komponenten in folgendem Verhältnis in Masseprozent vorliegen:

Kohlenstoff\|3,0 bis 3,6
Silicium	1,5 bis 3,0
Mangan	0,6 bis 1,3
Kupfer	0,6 bis 1,0
Chrom	0,4 bis 0,8
Aluminium	0,1 bis 0,3
Magnesium	0,03 bis 0,1
Eisen	Rest.

Bei dem erfindungsgemäßen Gußeisen wird die stabile Ausbildung von Kugelgraphit durch die Einführung nur von Magnesium erzielt.

Das Gußeisen wird vorzugsweise in Kupolöfen her gestellt, wo infolge einer niedrigen Temperatur der Schmelze (1300 bis 1400°C) eine Verschlackung der Cal cium enthaltenden Modifizierungsmittel stattfindet. Des halb spielt Calcium im vorliegenden Fall nicht die Rolle eines sphäroidisierenden Elementes.

Die genannte Zusammensetzung und das Verhältnis der Komponenten zueinander gestatten es, Gußeisen mit einem perlitischen Gefüge in Gußteilen mit einer Stärke von über 30 mm und bis 150 mm herzustellen. Dank dieses Gefüges wird eine Erhöhung der Verschleißfestig keit und eine Verbesserung der Gleiteigenschaften er zielt.

Es ist wünschenswert, daß das Verhältnis vom pro zentualen Gesamtgehalt an Mangan- und Chrom zu Aluminium prozentgehalt 7 bis 10 : 1 beträgt.

Ein solches prozentuales Verhältnis der genannten Komponenten gewährleistet den Erhalt eines perli tischen Gefüges in Gußteilen mit einer Stärke von 30 bis 150 mm und verhindert eine Ferrit- und Zementitaus bildung im Gußeisen.

Es ist bevorzugt, daß im Gußeisen mit Kugelgraphiteinschluß das Verhältnis vom prozentualen Mangan- und Chromgesamt gehalt zu Aluminiumprozentgehalt 7 bis 9 : 1 beträgt, wo bei die zu verwendenden Komponenten in folgendem Ver hältnis in Masseprozent vorliegen müssen:

Kohlenstoff\|3,2 bis 3,6
Silicium	2,5 bis 3,0
Mangan	0,8 bis 1,3
Chrom	0,5 bis 0,8
Kupfer	0,7 bis 1,0
Aluminium	0,13 bis 0,30
Magnesium	0,03 bis 0,1
Eisen	Rest.

Das genannte Verhältnis ruft eine Perlitdispersität im Gußeisengefüge hervor, wodurch eine Erhöhung der Festigkeit und der Verschleißfestigkeit des Gußeisens gewährleistet wird.

Das erfindungsgemäße Gußeisen mit Kugelgraphitein schluß wird wie folgt hergestellt.

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird sowohl in Kupol-, als auch in Elektroöfen vorgenommen, welche mit Gießerei roheisen, Ferromangan, Ferrochrom, Ferrosilicium, Guß bruch und Stahlschrott beschickt werden.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Ku gelgraphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. Magnesium Kryolith und Ferrosilicium sowie Legierungs elemente wie Aluminium und Kupfer werden in diese Pfanne aufgegeben, in welche nach dem Schmelzen die in einem Kupolofen oder einem Elektroofen gewonnene Schmelze gegossen wird. Die Gußeisentemperatur beträgt beim Abstich aus dem Ofen 1380 bis 1400°C. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit Legierungs elementen umgesetzt, und es bildet sich ein Gußeisen mit Kugelgraphiteinschluß und mit dem genannten Verhältnis der Komponenten.

Dann wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo deren Kristallisation und Kühlung unter Ausbildung eines perlitischen Gefüges stattfinden. Da bei wird ein verschleißfestes Gußeisen mit der genann ten chemischen Zusammensetzung und mit dem genannten Verhältnis der Komponenten gewonnen.

Es wurde festgestellt, daß für die Herstellung eine perlitischen Gußeisenmatrize der Kohlenstoffge halt in einem Bereich von 3,0 bis 3,6 Masseprozent liegen soll. Ein Kohlenstoffgehalt von unter 3,0% führt zur Zementitausbildung, wodurch die Festigkeits- und Betriebseigenschaften der aus dem erfindungsgemäßen Gußeisen hergestellten Erzeugnisse verschlechtert werden. Eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes von über 3,6% ist unzweckmäßig, weil dabei die Perlitausbildung nicht gefördert wird und ein Garschaumgraphit entsteht, was sich auf die Betriebseigenschaften (Verminderung der Verschleißfestigkeit, der Festigkeit und der Härte) des Gußeisens negativ auswirkt.

Der in einem Bereich von 1,5 bis 3,0 Masseprozent liegende Siliciumgehalt verhindert die Ausbildung von Zementit und Ferrit im Gußeisengefüge.

Ein Siliciumgehalt im Gußeisen von unter 1,5% ver hindert die Graphitausscheidung im Gußeisengefüge und führt zur Bildung einer großen Zementitmenge. Ein Sili ziumgehalt von über 3,0 Masseprozent führt zur Ausbil dung von Ferrit und Silikocarbiden, wodurch das Gefüge spröde gemacht wird.

Es wurde festgestellt, daß für die Herstellung einer perlitischen Gußeisenmatrize der Mangangehalt in einem Bereich von 0,6 bis 1,3 Masseprozent liegen soll.

Ein Mangangehalt von unter 0,6 Masseprozent führt zur Ferritausbildung, insbesondere in Gußteilen mit einem Querschnitt von über 100 mm. Bei einem Man gangehalt von über 1,3 Masseprozent entstehen im Guß eisengefüge Carbideinschlüsse. Durch die Einführung von Mangan in den oben angegebenen Grenzen wird die erfor derliche Durchhärtbarkeit gewährleistet, die zur Aus bildung eines perlitischen Gefüges in dickwandigen Gußteilen führt.

Die Einführung von Mangan in den oben angegebenen Grenzen führt außerdem zu einer Herabsetzung des kri tischen Punktes der eutektoiden Umwandlung, wodurch das Perlitgefüge stabilisiert und feinverteilt wird.

Es wurde festgestellt, daß der Chromgehalt in einer Menge von 0,4 bis 0,8 Masseprozent die Ferrit- und Zementitausbildung in Gußteilen mit einer Stärke von 30 bis 150 mm unterdrückt und zur Ausbildung eines perlitischen Gußeisengefüges beiträgt. Ein Chromgehalt von unter 0,4 Masseprozent gewährleistet die Ausbildung eines vorzugsweise perlitischen Gefüges nicht, wobei große Ferritbereiche, insbesondere um Kugelgraphit einschlüsse und in der Nähe von Vermikulargraphitein schlüssen entstehen, was die Verschleißfestigkeit stark beeinträchtigt. Eine Erhöhung des Chromgehaltes von über 0,80 Masseporzent führt zu einer bedeutenden Steigerung des Gehaltes an Primärzementit, wodurch die Härte bis zu einem Wert von über 300 HB erhöht wird, bei der die mechanische Bearbeitung erschwert wird.

Der Aluminumgehalt in einer Menge von 0,10 bis 0,30 Masseprozent verhindert die Zementitausscheidung, u. zw. bei der Einführung von Aluminium in einer Menge von unter 0,1 Masseprozent und beim maximalen Chrom- und Mangangehalt gelingt es nicht, eine Zementitaus bildung zu verhindern, wobei ein Aluminiumzusatz in Höhe von über 0,30 Masseprozent zur Ferritausbildung in Gußblöcken mit einer Stärke von über 100 mm führt.

Zum Erhalt eines vollständig perlitischen Gußeisengefüges in Gußblöcken mit einer Stärke von über 100 mm im Gußzustand soll das Verhältnis von pro zentualen Gesamtgehalt an carbidbildenden Elementen wie Mangan und Chrom zu Prozentgehalt an Aluminium in einem Bereich von 7 bis 10 : 1 liegen.

Durch Zugeben von Kupfer in einer Menge von 0,6 bis 1,0 Masseprozent wird die Ausbildung von Perlit im Gußzustand stabilisiert. Der Kupfergehalt in einer Menge von unter 0,6 Masseprozent führt zur Bildung einer großen Ferritmenge, wodurch die Betriebseigenschaften stark verschlechtert werden, während ein Kupferge halt von über 1,0 Masseprozent die Betriebseigenschaften praktisch in keiner Weise beeinflußt. Zum Er halt von Kugelgraphit soll in der Gußeisenzusammensetzung ein Restgehalt an Magnesium in einem Bereich von 0,03 bis 0,1 Masseprozent vorliegen.

Ein Magnesiumgehalt im Gußeisen, der unterhalb der unteren Grenze von 0,03 Masseprozent liegt, führt dazu, daß im Gefüge nicht nur Kugelgraphit, sondern auch Vermikulargraphit und Lamellengraphit entstehen, was zu einer starken Verschlechterung der Festigkeits- und Betriebseigenschaften führt. Ein überschüssiger Magnesiumgehalt führt zu einer Ummodifizierung des Guß eisens, wodurch derselbe negative Effekt wie bei einem nicht ausreichenden Magnesiumgehalt des Gußeisens er zeugt wird; deshalb darf der Magnesiumgehalt die obere Grenze von 0,10 Masseprozent nicht überschreiten.

Auf diese Weise wird ein Gußeisen mit Kugelgraphiteinschluß hergestellt, bei dem die chemische Zusammensetzung und das Verhältnis der Komponenten es gestatten, dessen Verschleißfestigkeit durch die Ausbildung eines perli tischen Gefüges in Gußteilen mit einer Stärke von 30 bis 150 mm zu erhöhen.

Zu einem besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehend konkrete Ausführungsvarianten derselben angeführt.

Beispiel 1

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial, wie folgt, beschickt wird, Masseprozent, Gießereiroheisen - 83; Ferromangan - 0,44; Ferrochrom - 0,56; Stahlschrott - 16.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfan ne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryo lith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Masse prozent Ferrosilizium sowie Legierungselemente Alumi nium in einer Menge von 0,13 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,6 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in die selbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungselementen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphitein schluß gewonnen wird.

Anschließend wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo sich deren Kristallisation und Kühlung unter Ausbildung eines perlitischen Gefüges vollziehen.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten (Masseprozent ge wonnen: Kohlenstoff - 3,0; Silicium - 1,5; Mangan - 0,6; Chrom - 0,4; Kupfer - 0,6; Aluminium - 0,10; Magnesium - 0,04. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes und des Aluminiumpro zentgehaltes zueinander beträgt dabei 10 : 1. Das gewon nene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigenschaften auf: Härte - 302 HB, Ver schleißfestigkeit - 12 g/m²·h.

Beispiel 2

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial, bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 60; Ferromangan - 0,6; Ferrosili cium - 0,78; Ferrochrom - 0,83; Stahlschrott - 2,79; Gußbruch - 35.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,18 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,8 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die ge nannten Modifizierungsmittel mit den Legierungselementen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphitein schlüssen gewonnen wird.

Anschließend wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo sich deren Kristallisation und Küh lung unter Ausbildung eines perlitischen Gefüges voll ziehen.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgen dem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,3; Silicium - 2,3; Mangan - 0,9; Chrom - 0,6; Kupfer 0,8; Aluminium - 0,15; Magnesium - 0,035. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes und des Aluminiumprozentgehaltes zueinander beträgt 10 : 1. Das gewonnene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigen schaften auf: Härte - 280 HB, Verschleißfestigkeit - 24 g/m²·h.

Beispiel 3

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 59,62; Ferrosilicium - 1,95; Ferro mangan - 1,23; Ferrochrom - 1,1; Gußbruch -36.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,33 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 1,0 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die ge nannten Modifizierungsmittel mit den Legierungselemen ten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit einschluß gewonnen wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Guß eisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,6; Silicium - 3,0; Mangan - 1,3; Chrom - 0,8; Kupfer - 1,0; Aluminium - 0,3; Mag nesium - 0,06. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumprozentgehalt beträgt dabei 7 : 1. Das gewonnene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigenschaften auf: Härte - 260 HB; Verschleißfestigkeit - 36 g/m²·h.

Beispiel 4

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 88; Ferromangan - 0,53; Ferrosilicium - 0,63; Ferrochorm - 0,69; Stahlschrott - 10,15.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,16 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,7 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele menten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgra phiteinschluß gewonnen wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,2; Silicium - 2,0; Mangan - 0,7; Chrom - 0,5; Kupfer - 0,7; Aluminium - 0,13; Magnesium - 0,05. Das Verhältnis des prozentualen Man gan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumprozent gehalt beträgt dabei 9 : 1. Das gewonnene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigen schaften auf: Härte - 256 HB; Verschleißfestigkeit - 38 g/m²·h.

Beispiel 5

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 70; Ferromangan - 0,83; Ferrosili cium - 1,92; Ferrochrom - 0,83; Gußbruch - 26,42.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichtten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Masseprozent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Aluminium in einer Menge von 0,205 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,6 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungselementen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphitein schlüssen gewonnen wird.

Aus diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent ge wonnen: Kohlenstoff - 3,5; Silicium - 2,5; Mangan - 0,8; Chrom - 0,6; Kupfer - 0,6; Aluminium - 0,175; Magnesium - 0,045. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumpro zentgehalt beträgt dabei 8 : 1. Das gewonnene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebs eigenschaften auf: Härte - 279 HB; Verschleißfestig keit - 25,1 g/m²·h.

Beispiel 6

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Ferromangan - 0,97; Ferrochrom - 0,56; Gußbruch - 97; Stahlschrott - 1,47:

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfogt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryoltih in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 2,3 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 1,0 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in diese Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele mengen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit einschlüssen gewonnen wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,2; Silicium - 1,8; Mangan - 1,0; Chrom - 0,4; Kupfer - 1,0; Aluminium - 0,2; Mag nesium - 0,035. Das Verhältnis des prozentualen Man gan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumprozent gehalt beträgt dabei 7 : 1. Das gewonnene Gußeisen weist ein perlitisches fein verteiltes Gefüge und folgende Betriebseigenschaften auf: Härte - 272 HB; Verschleiß festigkeit - 29,1 g/m²·h.

Beispiel 7

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 80; Ferromangan - 1,4; Ferro silicium - 2,5; Ferrochrom - 0,94; Gußbruch - 15,16.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,28 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 1,0 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele menten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit einschluß erhalten wird.

Anschließend wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, so sich deren Kristallisation und Kühlung unter Ausbildung eines perlitischen Gefüges vollziehen.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußei sen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 2,6; Silicium - 3,0; Mangan - 1,2; Chrom - 0,68; Kupfer - 1,0; Aluminium - 0,25; Magnesium - 0,065. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumpro zentgehalt beträgt dabei 7,5 : 1. Das so erhaltene Gußei sen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebs eigenschaften auf: Härte - 320 HB, Verschleißfestig keit - 5,2 g/m²·h.

Beispiel 8

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial, bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 70; Ferromangan - 1,14; Ferro silicium - 2,42; Ferrochrom - 1,1; Gußbruch - 25,34.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfan ne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryo lith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Masse prozent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,28 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,9 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele menten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit einschluß erhalten wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit fol gendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent ge wonnen; Kohlenstoff - 3,5; Silicium - 2,8; Mangan - 1,0; Chrom - 0,8; Kupfer - 0,9; Aluminium - 0,25; Magnesium - 0,075. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumpro zentgehalt beträgt dabei 7,2 : 1. Das so erhaltene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebsei genschaften auf: Härte - 300 HB, Verschleißfestigkeit - 13,1 g/m²-h.

Beispiel 9

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 75; Ferromangan - 1,6; Ferrosili cium - 0,96; Ferrochrom - 0,56; Gußbruch - 21,88.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedicheteten Pfanne. In diese Pfanne werden zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Masseprozent Ferro silicium sowie Lagierungselemente wie Aluminium in einer Menge von 0,23 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,8 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungselementen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphitein schlüssen gewonnen wird.

Anschließend wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo sich deren Kristallisation und Kühlung unter Ausbildung eines perlitischen Ge füges vollziehen.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Guß eisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Massepro zent gewonnen: Kohlenstoff - 3,4; Silicium - 2,0; Mangan - 1,3; Chrom - 0,4; Kupfer - 0,8; Aluminium - 0,2; Magnesium - 0,072. Das Verhältnis des prozentua len Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminium prozentgehalt beträgt dabei 8,5 : 1. Das so erhaltene Guß eisen weist ein fein verteiltes perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigenschaften auf: Härte - 312 HB, Verschleißfestigkeit - 6,3 g/m²·h.

Beispiel 10

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 65; Ferromangan - 0,12; Ferrosilicium - 1,5; Ferrochrom - 1,11; Gußbruch - 32,27.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphitenschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In dieser Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Masseprozent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Aluminium in einer Menge von 0,21 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 1,0 Masseprozent auf gegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungselementen umgesetzt, wodurch ein Guß eisen mit Kugelgraphiteinschlüssen gewonnen wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Guß eisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponente in Massepro zent erhalten: Kohlenstoff - 3,6; Silicium - 2,6; Mangan - 0,6; Chrom - 0,8; Kupfer - 1,0; Aluminium - 0,18; Magnesium - 0,046. Das Verhältnis des prozen tualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Alumi niumprozentgehalt beträgt dabei 7,8 : 1. Das so erhaltene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigenschaften auf: Härte - 268 HB; Verschleiß festigkeit - 31,4 g/m²·h.

Beispiel 11

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereichroheisen - 83; Ferromangan - 0,11; Ferrosili cium - 2,43; Ferrochrom - 0,7; Stahschrott - 13,76.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,15 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,65 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele menten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgra phit gewonnen wird.

Anschließend wird die Schmelze aus der Pfanne in Formen gegossen, wo sich deren Kristallisaion und Kühlung unter Ausbildung eines perlitischen Gefüges vollziehen.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Guß eisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,1; Silicium - 3,0; Mangan - 0,6; Chrom - 0,5; Kupfer - 0,65; Aluminium - 0,12; Magnesium - 0,048. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumpro zentgehalt beträgt dabei 9,2 : 1. Das gewonnene Gußei sen weist ein perlitisches Gefüge und bis zu 3% Ferrit um die Graphiteinschlüsse bei folgenden Betriebsei genschaften auf: Härte - 242 HB, Verschleißfestigkeit -46,2 g/m²·h.

Beispiel 12

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial, bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 70; Ferromangan - 0,98; Fer rosilicium - 0,58; Ferrochrom - 0,97; Gußbruch - 25; Stahlschrott - 2,47.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,29 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,9 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele menten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit einschlüssen gewonnen wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußei sen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,5; Silicium - 2,2; Mangan - 1,1; Chrom - 0,7; Kupfer - 0,9; Aluminium - 0,26; Magnesium - 0,52. Das Verhältnis des prozentualen Man gan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumprozent gehalt beträgt dabei 7 : 1. Das erhaltene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigen schaften auf: Härte - 293 HB, Verschleißfestigkeit - 17,1 g/m²·h.

Beispiel 13

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 70; Ferromangan - 0,19; Ferrosilicium - 1,92; Ferrochrom - 0,56; Gußbruch - 25; Stahlschrott - 2,33.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,46 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 1,0 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungs elementen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugel graphiteinschlüssen erhalten wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußei sen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,6; Silicium - 3,0; Mangan - 0,6; Chrom - 0,4; Kupfer - 1,0; Aluminium - 0,13; Magnesium - 0,065. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumprozent gehalt beträgt dabei 8 : 1. Das erhaltene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge und folgende Betriebseigen schaften auf: Härte - 249 HB; Verschleißfestigkeit - 42,2 g/m²·h.

Beispiel 14

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 83; Ferromangan - 1,54; Ferro chrom - 1,1; Stahlschrott - 14,36.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,33 Masseprozent und Kup fer in einer Menge von 1,0 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungs elementen umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugel graphiteinschlüssen erhalten wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Gußeisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,0; Silicium - 1,5; Mangan - 1,3; Chrom - 0,8; Kupfer - 1,0; Aluminium - 0,3; Magnesium - 0,047. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumpro zentgehalt beträgt dabei 7 : 1. Das erhaltene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge mit geringen Karbidab schnitten bei folgenden Betriebseigenschaften auf: Härte 283 HB, Verschleißfestigkeit 22,8 g/m²·h.

Beispiel 15

Das Erschmelzen von Gußeisen mit der genannten chemischen Zusammensetzung wird in einem Kupolofen durchgeführt, der mit dem Ausgangsmaterial bestehend aus folgenden Komponenten in Masseprozent beschickt wird: Gießereiroheisen - 60; Ferromangan - 0,29; Ferrosilicium - 1,45; Ferrochrom - 0,7; Gußbruch - 35; Stahlschrott - 2,56.

Die Modifizierung des Gußeisens zum Erhalt von Kugel graphiteinschlüssen erfolgt in einer abgedichteten Pfanne. In diese Pfanne werden Magnesium zusammen mit Kryolith in einer Menge von 0,3 Masseprozent und 0,5 Massepro zent Ferrosilicium sowie Legierungselemente wie Alu minium in einer Menge von 0,156 Masseprozent und Kupfer in einer Menge von 0,75 Masseprozent aufgegeben. Nach dem Erschmelzen im Kupolofen wird die Schmelze in dieselbe Pfanne gegossen. In der Pfanne werden die genannten Modifizierungsmittel mit den Legierungsele menten umgesetzt, wodurch ein Gußeisen mit Kugelgraphit einschlüssen erhalten wird.

Auf diese Weise wird ein verschleißfestes Guß eisen mit folgender chemischer Zusammensetzung und mit folgendem Verhältnis der Komponenten in Masseprozent gewonnen: Kohlenstoff - 3,3; Silicium - 2,7; Mangan - 0,7; Chrom - 0,5; Kupfer - 0,75; Aluminium - 0,126; Magnesium - 0,05. Das Verhältnis des prozentualen Mangan- und Chromgesamtgehaltes zu dem Aluminiumpro zentgehalt beträgt dabei 9,5 : 1. Das erhaltene Gußeisen weist ein perlitisches Gefüge mit geringen Ferrit abschnitten bei folgenden Betriebseigenschaften auf: Härte - 246 HB, Verschleißfestigkeit - 43,9 g/m²·h.

Aus den oben angeführten Beispielen folgt, daß ein Gußeisen mit einer hohen Verschleißfestigkeit und einer hohen Festigkeit erhalten worden ist.

Claims

1. Gußeisen mit Kugelgraphiteinschlüssen enthaltend Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Kupfer, Chrom, Aluminium, Magnesium und Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß es die genannten Komponenten in folgendem Verhältnis in Masse-% enthält: Kohlenstoff|3,0 bis 3,6 Silicium 1,5 bis 3,0 Mangan 0,6 bis 1,3 Kupfer 0,6 bis 1,0 Chrom 0,4 bis 0,8 Aluminium 0,1 bis 0,3 Magnesium 0,03 bis 0,1 Eisen Rest.

2. Gußeisen nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verhältnis des prozentualen Man gan- und Chromgesamtgehaltes zum Aluminiumprozentgehalt 7 bis 10 : 1 beträgt.

3. Gußeisen nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verhältnis des prozentualen Man gan- und Chromgesamtgehaltes zum Aluminiumprozentgehalt 7 bis 9 : 1 beträgt, wobei die genannten Komponenten in fol gendem Verhältnis in Masse-% vorliegen: Kohlenstoff|3,2 bis 3,6 Silicium 2,5 bis 3,0 Mangan 0,8 bis 1,3 Chrom 0,5 bis 0,8 Kupfer 0,7 bis 1,0 Aluminium 0,13 bis 0,3 Magnesium 0,03 bis 0,1 Eisen Rest.