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Schleudergußverfahren zur Herstellung hohler lnetallkörper. Bei der
Durchführung des Schleudergußverfah.rens in wagerechten Formen zeigt sich insbesondere
hei Verwendung von Sandformen der Nachteil, daß die in der Form vorhandenen Unreinheiten,
wie kleine Sandkörner, Schlacken. Oxyde u. dgl., sich auf der inneren Oberfläche
des Gußstückes festsetzen und so eine für viele Zwecke ungeeignete und unbrauchbare
Beschaffenheit der inneren Oberfläche des Gußstückes erzeugen.
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Die Neigung zur (-)xv<lbildung, insbesondere in Fällen, wo die
f# orm vorübergehend eine geringere Drehzahl erhält, ist infolge des ständigen Zurückfallens
kleiner Metallteile nach unten außerordentlich gefördert, da diese Teile beim Fall
durch den Sauerstoff der Atmosphäre in der Form an der Oberfläche oxydiert werden.
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Da der Schmelzpunkt des Oxydes höher ist als der des 'Metalls, wird
diese oxydierte Oberfläche nicht mehr in den flüssigen Zustand des Schmelzbades,
in welches die Teilchen fallen, zurückverwandelt. Das geschniolzene Innere dieser
Teile wird von dem geschmolzenen 1Tetall durch zwei Oxydschichten von höherem Schmelzpunkt
getrennt, so claß das verhältnismäßig reine Metall tles losgelösten Teilchens nicht
mehr mit dem flüssigen Metallbad vereinigt ist.
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Eine ziemlich große Anzahl dieser Teilchen durchdringt die den Guß
überziehende Kruste oder Schlacke nicht vollständig, sondern verbindet sich mit
ihr und vergrößert hierdurch ihr spezifisches Gewicht, so däß dieses beinahe das
des Gusses erreicht. Die Felge davon ist, claß keine reine Trennung zwischen Metall
und Schlacke entsteht; die Verbindung ist vielmehr verhältnismäßig innig. Die Schlackenkruste
ist stellenweise tief in die Gußwand eingebettet, was eine Schwächung zur Folge
hat, da nach Entfernung der Kruste Vertiefungen in den Wandungen des Gußkörpers
zurückbleiben.
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Fis wurden bereits verschiedene Versuche gemacht, die beschriebenen
Mängel zu beseitigen. So wurde vorgeschlagen, das Metall mit einer sauerstoffentziehenden
Atmosphäre zu umgeben, z. B. mit Kohlenoxyd, Wasserstoff, Dampf o. dgl. Dieses Verfahren
ist jedoch schwierig durchzuführen, und wenn es auch die Sauerstoffbildung hintertreibt,
so beseitigt es doch nicht die übrigen vorhandenen Unreinheiten, welche an der Bildung
einer die Oberfläche des Gußstückes nachteilig beeinflussenden Schlackenkruste teilnehmen.
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Es wurde ferner vorgeschlagen, in einem bestimmten Zeitpunkt des Gießvorganges
einen emaillierenden Stoff einzuführen, um die durch die Schlackenkruste hervorgerufenen
Unreinheiten mit einer Emailleschicht zu bedecken. Hierdurch werden die Vergrößerung
des spezifischen Gewichtes der Schlackenkruste und die damit verbundenen, oben erläuterten
Nachteile nicht vermieden; der Emailleüberzug ändert lediglich das Aussehen der
inneren Oberfläche des Gußstückes.
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Das erfindungsgemäße `-erfahren beseitigt diese Mißstände in einer
in jeder Beziehung zufriedenstellenden Weise dadurch, daß in die Form, solange das
Metall sich im flüssigen Zustand 1-: itdet, Flt@ßitiitt:l von gor ingem
spezifischen
Gewicht und niedrigem Schmelzpunkt eingeführt werden, welche sich mit den vorhandenen
Unreinheiten auf der Metalloberfläche zu einer langsam erstarrenden und nach der
Erstarrung leicht und glatt von der Metalloberfläche lösbaren Schlackenschicht vereinigen.
Hierbei werden solche Flußmittel verwendet, welche ein inaktives, die oxydierenden
Gase austreibendes Gas entwickeln.
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Zweckmäßig werden die Flußmittel gleichzeitig mit dem flüssigen Metall
in die Form eingeführt. Als Flußmittel können z. B. bohrsaures Natrium (gewöhnlicher
Borax), Chlornatrium (gewöhnliches Salz), rohes kohlensaures Natrium (Sodaasche)
o. dgl. verwendet werden. Die Menge des einzuführenden Flußmittels hängt in gewissen
Grenzen von der Beschaffenheit des Metalls und dem angestrebten Zweck ab. So ist
z. B. für ein 36o cm langes und ro bis 15 cm breites Rohr ein halbes Pfund
Sodaasche ausreichend. Das Flußmittel wird vorteilhaft in pulverisierter Form auf
das flüssige Metall gebracht. Bei der Berührung mit letzterem wird es fast unmittelbar
in flüssigen Zustand versetzt, schwimmt auf dem geschmolzenen Metall und tritt mit
diesem in die Form ein, wobei es seine Lage auf der Oberfläche beibehält. In dieser
Lage sammelt es die infolge ihres gegenüber dem Metall geringen spezifischen Gewichtes
ebenfalls auf der inneren Metalloberfläche verbleibenden Unreinheiten, wie Schlacken,
Oxydeisen, Sand o. dgl., schmilzt dieselben und bildet mit ihnen eine dünnflüssige
Schlacke, welche die Oberfläche des Metalls bedeckt und dessen Berührung mit Luft
verhindert, so daß die Bildung von Metalloxyd unterbunden ist.
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Das Flußmittel entwickelt z. B. durch Wechselwirkung von kohlensaurem
Natrium mit anwesender Kieselerde ein unaktives Gas, wie Kohlendioxyd, welches die
Sauerstoff enthaltenden Gase aus der Form treibt- und so schließlich eine unaktive
Atmosphäre schafft, so daß auch aus diesem Grunde eine weitere Oxydation nicht stattfinden
kann. Infolge ihres geringen spezifischen Gewichtes, welches etwa den dritten Teil
des spezifischen Gewichtes des flüssigen Metalls beträgt, hält sich die so gebildete,
die vorhandenen Unreinheiten enthaltende Schlacke an der inneren Oberfläche des
geschmolzenen Metalls; sie bleibt wegen ihres niedrigen Schmelzpunktes wesentlich
länger im flüssigen Zustand als das Gußmetall, entwickelt während der Erstarrung
des letzteren weiterhin unaktive Gase und wirkt so während des ganzen Gießvorganges
als Reiniger. Da, wie bereits betont, zwischen dem Metall und der durch das Flußmittel
erzeugten Schlacke bezüglich des spezifischen Gewichtes und des Schmelzpunktes große
Abweichungen bestehen, so ist kein Bestreben zu eher innigen Verbindung der beiden
Stoffe vorhanden; ihre Trennungslinie ist vielmehr genau bestimmt und im wesentlichen
gleichmäßig. Der Schlackenüberzug ist nur oberflächlich; er ist nach Erkalten zerbrechlich
wie Glas und kann infolgedessen leicht, z. B. durch Abschaben, entfernt werden.
Er kann auch durch Behandlung mit Wasser beseitigt werden, da die Schlacke in Wasser
löslich ist. Nach der Entfernung der Schlacke tritt die natürliche, klare Oberfläche
des Metalls zutage.
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Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Gußstücke sind
von außergewöhnlicher Güte und Gleichmäßigkeit. Dadurch, daß das Metall von Unreinheiten
befreit wird, kann Eisen mit verhältnismäßig geringem Kohlenstoffgehalt zum Gießen
verwendet werden, was die Herstellung von Gußstücken mit größerer Zugfestigkeit
ohne Einbuße an Biegungsfestigkeit ermöglicht, da die Zugfestigkeit des Gußeisens
bekanntlich vom Kohlenstoffgehalt abhängig ist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Gußstücke sind im Querschnitt betrachtet im wesentlichen homogen. Die
bei den nach den bekannten Schleudergußverfahren hergestellten Gußstücke auf der
inneren Oberfläche infolge der Luftkühlung erzeugte Gußhaut ist vermieden.