DE532169C

DE532169C - Verfahren zum Herstellen scharf ausgepraegter Gusskoerper aus hoechstschmelzenden Metallegierungen, wie Wolframcarbid

Info

Publication number: DE532169C
Application number: DEB122216D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-10-08
Filing date: 1925-10-08
Publication date: 1931-08-24

Description

Verfahren zum Herstellen scharf ausgeprägter Gußkörper aus höchstschmelzenden Metallegierungen, wie Wolframcarbid Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung scharf ausgeprägter Gußkörper aus hochschmelzenden Metallegierungen, wie Wolframcarbid, die innerhalb desselben Ofenraumes geschmolzen und vergossen werden.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß das Gießen bei nicht abgestelltem Ofen in Formen erfolgt, die um ein durch die metallurgischen Eigenschaften der betreffenden Legierung bedingtes Temperaturintervall kälter gehalten werden als der Schmelzraum, so daß die beim Übergang aus dem flüssigen in den zähflüssigen bzw. festen Zustand auftretenden schädlichen Begleiterscheinungen vermieden werden. Die Versuche haben gezeigt, daß auf diese Weise eine Vervollkommnung und Verbesserung der bisher bekannten Verfahren vorliegt, so daß das praktische Anwendungsgebiet dieser Legierungen auf diese Weise erheblich vergrößert wird.
Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß die Wärmekapazität der in den Gußraum eingebauten Formen gegenüber der Wärmekapazität des zu vergießenden Metalls so abgeglichen wird, daß ein zu schnelles Erstarren des einfließenden Metalls vermieden wird. Derartige Gedanken sind allgemein in der Gießtechnik schon aufgetreten. Im vorliegenden Fall werden durch dies besondere Verfahren aber nicht nur scharf ausgeprägte Formen erreicht, sondern es werden auch metallurgische Eigenschaften des Endproduktes erzielt, welche die erhaltenen Legierungen gegenüber den früheren wertvoller machen. Ähnliches wird 'für den Fall erreicht, wenn man in bekannter Weise einen als elektrischen Schmelzofen dienenden Erhitzungskörper von zonenweise verschiedenem, z. B. durch teilweise Querschnittsverminderung oder -vergrößerung erreichten, elektrischen Widerstand verwendet und dafür sorgt, daß das zur Auf- nahme des SClnnelzmetaUs und der Formen dienende Schiffchen in dem Erhitzungskörper derart gelagert wird, daß der als Schmelzraum dienende Teil in der heißen Zone, der andere die Formen enthaltende Teil in der weniger. heißen Zpne liegt.
Auf diese Weise erhält man Körper, welche bei denkbar größter Verschleißfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung einer möglichst geringen Nacharbeit durch Schleifen und Bohren mittels besonderer Hartstoffe bedürfen. Die Gußkörper haben ein völlig einheitliches und dichtes Gefüge und sind frei von irgendwelchen schädlichen Steigerungen.
Der Mindestbetrag des Temperaturunterschiedes zwischen Schmelzraum und Gußraum ist dabei lediglich durch die metallurgischen Eigenschaften der verwendeten Legierung bedingt. Bei den Kohlenstofflegierungen des Wolframs beträgt er beispielsweise iao bis i5o°. Wird der Kohlenstoff ganz oder teilweise durch äquivalente Stoffe, z. B. Bor oder Silizium, ersetzt, so ist der Mindestunterschied der Temperatur von gleicher -Größenördnung.
Die mit diesem Verfahren erzielte Wirkung ist derart, daß es der Herstellung von Metallcarbiden, Siliciden und Boriden in einem besonderen Arbeitsgang, ferner ihrer Zerkleinerung und ihres nochmaligen Einschmelzens unter etwaiger Beigabe von bestimmten Zusätzen zur Erzielung der gewünschten Gußkörper nicht bedarf. Die zu erschmelzende Legierung kann vielmehr ganz oder wenigstens zum weitaus größten Teil im Schmelzraum erschmolzen und dann unmittelbar in den kühler gehaltenen Gußraum vergossen werden, ohne daß irgendeine nachteilige Beeinflussung des Gefüges auftritt. Naturgemäß muß dabei die Wärmekapazität der Formen zu der zu vergießenden Legierung in einem günstigen Verhältnis stehen: Von ganz besonderer Bedeutung ist das vorliegende Verfahren, wenn in der Legierung, aus der der Körper hergestellt werden soll, solche Metalle als Bestandteile vorhanden sein sollen, die an sich mit Kohlenstoff, Bor oder Silicium keine beständigen, sondern mehr oder weniger leicht zersetzliche Verbindungen dungen bilden. Das Vorhandensein zer setzlicher Bestandteile in der Legierung würde zu einem Zerfall des Werkstoffes =führen, so daß aus diesem Grunde derartige Metallverbindungen von zersetzlichem Charakter bisher für den vorliegenden Zweck praktisch ausscheiden mußten öder mindestens von Nachteil waren. Verwendet man jedoch das vorliegende Verfahren, so ist es durch das Gießen in den kälteren Gußraum möglich, beim Übergang der Legierungen aus dem flüssigen in den zähflüssigen bzw. festen Zustand die sonst auftretenden schädlichen Begleiterscheinungen zu vermeiden, so daß die in Frage kommenden Metalle in der Legierung in einer Form vorliegen, die keinerlei Zersetzlichkeit aufweist, und die günstigen Eigenschaften dieser Metalle voll zur Geltung kommen können. Für das Verfahren können auch alle Metalle verwendet werden, welche zersetzliiche Carbide bilden, wie Thor, Tental u. dgl.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen von für das neue Verfahren geeigneten elektrischen Ofen dargestellt.
In Abb. z ist a das Kohlewiderstandsrohr, zu welchem die Stromzuführung in bekannter Weise durch Zuleitungen b erfolgen kann. An einer Stelle c hat dies Rohr schwächeren Querschnitt, so daß hier also eine höhere Erhitzung stattfindet. Das das Schmelzgut d enthaltende Schiffchen e enthält links bei f die Gußformen und ist so in das Kohlerohr a eingelegt, daß der Teil d in der heißeren Zone liegt, der Formenteil f in - der etwas weniger heißen. Ist das Gut d geschmolzen, so führt man es unmittelbar in die Formen f über, was beispielsweise durch Schrägstellen des Ofens rz erreicht wird, der zu diesem Zweck um eine Drehachse schwenkbar ausgebildet sein kann.
In Abb. a sind die Zonen ungleicher Temperatur dadurch erreicht, daß über ein inneres Rohr noch Rohrmäntel g gezogen sind, in Abb. 3 dadurch, daß das Rohr h bei i zu- sammengezogen ist, wodurch ebenfalls eine Verminderung des Durchflußquerschnittes für den Strom und damit an dieser Stelle eine höhere Erhitzung erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Herstellung scharf ausgeprägter Gußkörper aus höchstschmelzenden Metallegierungen, wie Wolframcarbid, die innerhalb desselben Ofenraumes geschmolzen und vergossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen bei nicht abgestelltem Ofen in Formen erfolgt, . die um einen - solchen Betrag - kälter gehalten - werden als- der Schmelzraum, daß die-für-das Gefüge des Gußstückes nachteiligen, beim übergang aus dem flüssigen in den zähflüssigen Zustand möglichen Umwandlungen im Metall vermieden werden. -a. Verfahren -nach-Ansprüch r, dadurch gekennzeichnet,- daß die Wärmekapazität der in den Gußraum eingebauten Formen gegenüber der Wärmekapazität des zu vergießenden Metalls so abgeglichen wird, da ß ein zu schnelles Erstarren des einfließenden Metalls vermieden wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen t und z unter Verwendung eines als eIektrischen Schmelzofen-dienenden Erhitzungskörpers von zonenweise verschiedenem, z. B. durch teilweise Qüerschnittsverminderung oder -vergrößerung erreichten elektrischen Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Aufnahme des Schmelzmetalls und der Formen dienende Schiffchen (e) in dem Erhitzungskörper derart gelagert wird, daß der als Schmelzraum dienende Teil (d) in der heißen Zone (c), der andere die Formen enthaltende Teil (e) in der weniger heißen Zone (a) liegt.