DE490350C

DE490350C - Verfahren zur Herstellung von Walz- und Pressbarren aus Nichteisenmetallen von grosser Kristallisationsgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE490350C
Application number: DEE36283D
Authority: DE
Original assignee: ERFTWERK AKT GES
Current assignee: ERFTWERK AKT GES
Priority date: 1927-09-27
Filing date: 1927-09-27
Publication date: 1930-01-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Walz- und Preßbarren aus Nichteisenmetallen von großer Kristallisationsgeschwindigkeit Bei der normalen, d. h. der frei nach allen Seiten erfolgenden Erstarrung von Blöcken aus Metallen mit großer Kristallisationsgeschwindigkeit tritt in mehr oder minder bedeutendem Umfange Tran'skristallisation mit dem Ergebnis ein, daß auf allen die Wärme nach außen abgebenden Flächen der Blöcke Kristalliten entstehen, deren Ausdehnung in der Längsachse diejenige in der Richtung der übrigen Achsen um ein Vielfaches übertrifft. Da die Kristallite bekanntlich in der dem Wärmeabfluß entgegengesetzten Richtung wachsen, ergibt sich im Falle einer mehrseitigen Abkühlung, beispielsweise eines Gußblockes aus Reinaluminium@ daß der Block von in verschiedenen Richtungen orientierten Kristallbündeln durchsetzt ist. Die verschiedene Orientierung hat u. a. zur Folge, daß die einzelnen Teile des Bleches einer mechanischen Einwirkung, wie sie neben anderen der Walzvorgang darstellt, ganz verschiedene Widerstände entgegensetzen und demzufolge Störungen im Materialfluß und in der Gleichmäßigkeit des Endproduktes herbeiführen.
Das vorliegende Verfahren gibt einen Weg an, auf dem die vorstehend beschriebenen Mängel überwunden werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß der Gußblock lediglich an seiner Bodenfläche abgekühlt wird, während der Abfluß der Erstarrungswärme durch die Seitenwände und durch den Kopf des Blockes vollkommen unterbunden wird. Das Maß der Wärmeableitung durch die Bodenfläche wird hierbei derart geregelt; daß das Fortschreiten der Erstarrung mit der Kristallisationsgeschwindigkeit des betreffenden Metalles übereinstimmt.
Es ist bereits aus der deutschen Patentschrift 218 402 aus dem Jahre rgo8 bekannt, Stahlgußblöcke derart erstarren zu lassen, daß das in Formen gegossene Metall in einer bestimmten Richtung insbesondere zentrifugal oder einseitig abgekühlt wird. Dieses Verfahren ist jedoch lediglich auf die Vermeidung der Lunkerung abgestellt, es berücksichtigt dagegen die Ausbildung des Kristallisationsgefüges gar nicht. Im Falle der zentrifugal erfolgenden Abkühlung würde z.B. bei Anwendung des genannten Verfahrens auf ein Metall mit genügend großer Kristallisationsgeschwindigkeit ein Gefüge mit radial von den Seitenwänden nach dem Kern verlaufenden Kristalliten entstehen, das die eingangs erwähnten Mängel in erhöhtem Maße aufweisen würde, und selbst im Falle der einseitigen Abkühlung würde eine Ausbildung von den Block vom Boden bis zum Kopf durchsetzenden parallelen Kristallitenbündeln nur dann erfolgen können, wenn, wie es das vorliegende Verfahren vorsieht, die Abkühlungsgeschwrindigkeit in Übereinstimmung mit der Kristallisationsgeschwindigkeit gebracht würde.
Zur Beeinflussung der Abkühlungsgeschwindigkeit kann man sich verschiedener Mittel bedienen. Man kann z. B. bei sehr großer Kristallisationsgeschwindigkeit so verfahren, daß die Seitenwände der Form aus die Wärme schlecht leitenden Stoffen hergestellt werden, während der Boden der Form aus gut leitendem Material besteht, man kann bei geringerer Kristallisationsgeschwindigkeit den Seitenwänden und dem Kopf des Blockes überschüssige Wärme zuführen, so daß infolgedessen die Erstarrung vom Boden aus langsamer nach oben fortschreitet. Das Ergebnis der einseitigen Abkühlung des Gußbarrens unter Berücksichtigung der für jedes Metall oder jede Legierung in Einklang mit der Kristallisationsgeschwindigkeit des betreffenden Werkstoffes zu wählenden Abkühlungsgeschwindigkeit ist ein Block, der aus nur in einer einzigen Richtung aufgebauten Kristallitenbündeln besteht.
Es ist auch vorgeschlagen worden (vgl. hierzu das Buch von J. Czochralski, Moderne Metallkunde, Berlin 1924, Seite 92 u. f.), die Lunkerbildung in Aluminiumgußblöcken durch »Kühhing der Form im unteren Teil;c auf den oberen Teil des Blockes zu beschränken. Durch die angegebene Maßnahme wird jedoch eine Ausbildung von den Block von unten nach oben gleichmäßig durchsetzenden Kristallen nicht erreicht. Was in dem angeführten Buch an Hand von Abbildungen über die Transkristalviation im Zusammenhang mit den ErstarrLuigssorgängen ausgeführt wird, entspricht dem im Eingang zur vorliegenden Beschreibung- Geagten.
Gegenüber inhomogen kristallisierten Blöcken besitzen die gemäß der Erfindung hergestellten Blöcke den wesentlichen Vorteil, daß bei mechanischer Bearbeitung keine durch die in verschiedenen Richtungen ausgebildeten Kristallbündel bedingten Störungen des Materialflusses usw. auftreten können, sie gewähren darüber hinaus gegenüber durchweg aus kleinen Kristallen aufgebauten Barren den weiteren Vorteil, daß die Weiterverarbeitung unter Berücksichtigung der den verschiedenen Achsenrichtungen charakteristischen physikalischen Eigenschaften; also beispielsweise in der Längsrichtung oder quer zu den Kristallen, erfolgen kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Walz-und Preßbaxren aus Nichteisenmetallen von großer Kristallisationsgeschwindigkeit, z. B. Aluminium und seinen Legierungen, durch Regelung der Abkühlungsbedingungen der in Kokillen erstarrenden Blöcke, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußblock lediglich an seiner Bodenfläche eine künstliche Abkühlung erfährt, während der Abfluß der Erstarrungswärme durch die Seitenwände und den Kopf des Blockes unterbunden wird, derart, daß die Kristallisation unter Ausbildung paralleler Kristallbündel senkrecht zur Abkühlungsfläche, also von unten nach oben, fortschreitet.