DE532520C - Verfahren zur Herstellung nahezu lunkerfreier Gussstuecke aus Induktionsoefen und Vorrichtungen dazu - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung nahezu lunkerfreier Gußstücke aus Induktionsöfen und Vorrichtungen dazu Gußstücke aus Metallen und Legierungen zeigen bekanntlich stets unerwünschte Lunz- ker. Es sind bereits verschiedene Mittel vorgeschlagen worden, um diese Lunkerbildung zu vermeiden oder zu vermindern. Beispielsweise ist vorgeschlagen worden, Metalle und Legierungen im Schmelzraum selbst erstarren zu lassen. Es ist aber bekannt, daß auf diesem Wege Lunker nicht vermieden werden, sondern häufig sogar eine besonders starke Lunkerbildung eintritt.
• Weiterhin hat man vorgeschlagen, lunkerfreie Gußstücke dadurch -zu erzielen, daß man die einzelnen Zonen der Gießform nacheinander erwärmt. Dabei sollte die Erwärmung in der Weise erfolgen, das mittels einer stromdurchflossenen Spule zunächst die unterste Zone der Gießform für eine bestimmte Zeit erhitzt würde. Die Spule soll dann gehoben werden und somit allmählich übereinanderliegenden Zonen der Gießform Wärme zugeführt werden. Dabei kühlten die jeweils nicht der Wirkung der Heizspule ausgesetzten Teile des gegossenen Metalls in der Gießform ab. Da die Wärmeabgabe am Kopf der Gießform am stärksten ist, findet an diesem die geringste oder mindestens zu spät eine Wiedererwärmung statt. Eine Lunkerbildung läßt sich auf diesem Wege nicht mit Sicherheit vermeiden. Diese Arbeitsweise zeigt ferner den Nachteil aller der Verfahren, die mit einem nachträglichen Wiedererwärmen oder Auftauen des Metalls in der Gießform arbeiten, einen verhältnismäßig hohen Wärmeaufwand zu bedingen.
• Die Erfindung beruht darauf, nahezu lunkerfreie Gußstücke dadurch zu gewinnen, daß man die Metalle oder Legierungen, unter Vermeidung des Gießens in Induktionsöfen, am Ort der Schmelzung erstarren läßt, dabei aber den Erstarrungsvorgang so leitet, daß während der gesamten Dauer des Erstarrens der Temperaturgradient an sämtlichen Querschnittsflächen der Schmelze von unten nach oben gerichtet ist. Dabei findet also ein allmähliches Erstarren von unten nach oben statt, ein Wiederauftauen oder ein Wiedererhitzen schon abgekühlter Teile entfällt. Etwa bei dem Erstarren abgegebene Gase können sich oberhalb des noch flüssigen Teils sammeln und entweichen, so daß Gasblasen und Poren sich nicht bilden können. Vor allem aber, :eigne Lunkerbildung wird nahezu vermieden. Es kann höchstens beim Erstarren der obersten Schicht des geschmolzenen Metalls ein ganz geringfügiger Lunker entstehen.
• Nachstehend sei eine Anordnung beschrieben, mit der das,geschilderte Verfahren praktisch ausgeführt werden kann.
• Man ordnet den Schmelztiegel a auf einer Stütze b an, die durch. eine Öffnung im Boden c des Ofens geführt ist und beispielsweise durch ein Zahnradgetriebe d senkrecht bewegt werden kann. Nach beendeter Schmelzung wird die Stütze allmählich gesenkt und dadurch der Schmelztiegel vom Boden her langsam in kältere Regionen gebracht, so daß das flüssige Metall oder die Legierung langsam von unten her erstarrt. Erforderlichenfalls kann unterhalb der Primärwicklung eine Kühlvorrichtung e, etwa in Form wasserdurchströmter Kupferrohre, angebracht werden, um die Erstarrungszeit abzukürzen.
• Ein Erstarren von unten nach oben läßt sich auch dadurch erreichen, -daß man nicht die Stütze, die den Tiegel trägt, sondern die Induktionsspule f beweglich anordnet und diese nach Schluß der Schmelzdauer hebt. Das Heben kann mittels einer bekannten Vorrichtung, beispielsweise durch über Rollen geführte Gewichte, erfolgen.
• Eine dritte- Möglichkeit, durch Erstarren von unten nach oben am Orte der Schmelzung nahezu lenkerfreie Blöcke zu erzielen, liegt endlich darin, daß man die Primär-, spule f mit Anzapfungen g versieht und nach Beendigung des Schmelzvorganges die Windungen gruppenweise von dem unteren Ende des Ofens her ausschaltet. Bei dem in der Abbildung dargestellten Beispiel würden beim Rücken des Schalters lt vom Segment i zum Segment 2 die untersten beiden Windungen ausgeschaltet, beim Weiterrücken auf Segment 3 die nächsten beiden Windungen usw., bis schließlich die gesamte Primärspule ausgeschaltet ist.
• Naturgemäß lassen sich auch mehrere der vorstehend geschilderten Verfahren vereinigen, indem man beispielsweise die Spule hebt und gleichzeitig stufenweise abschaltet. Es läßt sich dadurch eine außerordentlich genaue Regelung des Abkühlungsvorganges erzielen, so daß man also je nach der Art des geschmolzenen Metalls mit der jeweils für das betreffende Metall günstigsten Geschwindigkeit das Erstarren erfolgen lassen kann.
• Das Verfahren eignet sich vorwiegend für Induktionsöfen, die keine Eisenjoche enthalten.
• Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß beim Arbeiten nach den geschilderten Verfahren in der Tat erreicht wird, daß das Erstarren allmählich von unten nach oben fortschreitet und daß nicht, wie bei früheren, in Verbindung mit Gießformen angewendeten Arbeitsweisen etwa die nach dem Kopf des Blocks zu gelegenen Teile schon vorzeitig erstarren und wieder aufgetaut werden müssen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung nahezu lenkerfreier Gußstücke aus Induktionsöfen, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung des an sich bekannten Erstarrenlassens der Schmelze im Tiegel selbst am Ort der Schmelzung die Schmelze langsam von unten her fortschreitend zum Erstarren gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel (d), der auf einer beweglichen Stütze (b) gelagert ist, mit regelbarer Geschwindigkeit aus dem Bereich der Induktionsspule gesenkt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule oder das ganze Ofengehäuse gegenüber einem ortsfesten Tiegel mit regelbarer_ Geschwindigkeit nach oben verschoben' wird. q..
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Primärwicklung des Ofens eine Kühlvorrichtung angebracht ist.
5. 5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch ggkennzeichnet, daß die Primärspule mit Anzapfungen versehen ist, die das gruppenweise Ausschalten von Windungen von unten her ermöglichen. ,