DE61646C - Verfahren und Vorrichtung zur einseitigen Härtung von Flufseisenkörpern - Google Patents

Description

Das Verfahren, welches den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, bezweckt die Herstellung von Platten aus Flufseisen oder weichem Flufsstahl, welche auf nur einer Seite gehärtet sind. Die einseitige Härtung wird dadurch erzielt, dafs man die Oberfläche des in ein Gefäfs von geeigneter Form gegossenen Metalles, nachdem die Linieren Schichten desselben bereits erstarrt oder im Erstarren begriffen sind, so lange diese Oberfläche sich noch in flüssigem Zustande befindet, mit einem Härtemittel, welches sich mit dem Flufseisen oder Flufsstahl verbindet oder sich in demselben auflöst, in Berührung bringt.

Als Härtemittel können hierbei Kohle, Graphit, Koks oder andere Kohlenstoffträger, Roheisen , Spiegeleisen, Ferrosilicium oder andere bekannte Härtemittel verwendet werden.

Von dem bekannten Verfahren der Härtung von Converter- oder Herdflufseisen vermittelst Kohlenstaubes ist das vorliegende Verfahren in Ausfuhrungsweise und Zweck verschieden. Während bei dem ersteren die Absicht besteht, die Kohlung· möglichst gleichmäfsig in der ganzen Metallmasse zu bewerkstelligen, zielt dies Verfahren auf den Endzweck blos einseitiger Härtung, und während der erstere Zweck naturgemäfs nur durch Behandlung des zu härtenden Metalles erreicht werden kann, bevor oder während der Stahl in die Coquille bezw. Gufsform gelangt, mufs dies Verfahren in dieser selbst, und zwar erst nach dem Eingiefsen des Stahles oder Flufseisens zur Anwendung gelangen.

Je nach Art und Zweck des herzustellenden Gegenstandes wird eine mehr oder minder liefgehende Härtung und mehr oder mindere Stärke der ungehärteten Schichte erwünscht sein. Hierauf wird der Erfindung gemäfs durch die Wahl des Materials Einflufs genommen, aus welchem die Seitenwände und der Boden des Gefäfses gebildet sind, in welchem die Härtung vor sich geht. In vielen Fällen wird mit Vortheil der Boden künstlich gekühlt werden, um ein rascheres Erstarren der untersten Metallschichten zu erreichen.

In der beiliegenden Zeichnung sind im senkrechten Mittelschnitt Vorrichtungen schematisch dargestellt, in welchen das feste oder flüssige Härtemittel auf der Oberfläche des flüssig eingebrachten Metalles zum Zweck der praktischen Durchführung des Verfahrens gleichmäfsig ver- '. theilt werden, und bezieht sich Fig. 1 auf die Anwendung eines festen und Fig. 2 auf die Anwendung eines flüssigen Härtemittels.

Fig. ι zeigt ein Gefäfs, in welches Flufseisen oder weicher Stahl eingegossen und hierauf mit dem pulverisirten Härtemittel nach und nach in gleichmäfsiger Vertheilung über die ganze Oberfläche bedeckt wurde, bis dieselbe dauernd zu erstarren beginnt oder bis der gewünschte Grad der Härte erreicht. ist.

Nachdem die Härtung durch Aufnahme der wirkenden Bestandteile des zur Anwendung gebrachten Mittels bis zur gewünschten Tiefe vorgeschritten ist, wird eier weiteren Erstarrung entweder der natürliche Verlauf gelassen oder . dieselbe durch Begiefsen mit Wasser oder Auflegen eines eisernen Deckels beschleunigt.

Das äufsere Gefäfs ist im allgemeinen ein eiserner Rahmen, Formkasten oder eine Coquille. Damit jedoch von den Seitenwänden her¹ keine zu rasche Abkühlung des geschmolzenen Metalles stattfinden kann, wodurch sich die Ränder des Metallbades der Härtung entziehen wurden, werden bei kleiner Oberfläche die Seitenwände mit schlechten Wärmeleitern^ wie feuerfesten'Steinen oder Chamottemasse a

•an der Innenseite ausgekleidet ; bei grofsen Gufsslücken kann die Auskleidung der Co-' quillen unterbleiben. Der Boden des Gcfäfses b ist am besten aus Gufseisen herzustellen und bei starken Platten bezw. wenn das geschmolzene Metall bis zu einer bedeutenden Höhe die Form füllt, mit besonderer Kühlung zu verschen, damit der untere Theil des Metalles früher erstarrt als die Oberfläche, somit der Härtung sich entzieht und weich (za'he) bldbt.

In Fig. ι zeigt c das aufgestreute Härtemittel, d den während der Einwirkung von c noch flüssigen und h den schon erstarrten oder erstarrenden Theil der in die Gufsform gefüllten Melallmasse.

Ob man gufseiserne Böden mit oder ohne Kühlung verwenden soll oder auch den Boden der Form aus schlechten Wärmeleitern bildet, hängt von dem jeweiligen Zweck ab, welcher eine mehr oder minder tief wirkende Härtung bedingen kann. .

Wie bei jedem guten Gusse ist auch hier darauf zu achten, dafs das Metall mit der richtigen Temperatur gegossen wird und dafs es in der Form ruhig steht, also keine lebhafte Gasentwickelung stattfindet.

Eine so hergestellte Platte ist schon im rohen Zustande sehr za'he, wenn das Metall beim Eingiefsen in die Form diese Eigenschaft schon besafs, obgleich die Oberfläche sehr hart sein kann. Man kann die Härtung der ' Oberfläche (d. h. des oberen Theiles) so weit treiben, dafs sie Roheisen wird, ohne dafs der am Boden befindliche Theil sich verändert.

Eine Platte, deren harte Seite nicht Roheisen, sondern noch Stahl ist, läfst sich ohne Schwierigkeit hämmern, walzen und in warmem Zustande biegen und kann so in jede gewünschte Form und Stärke gebracht werden.

Statt das Härtungsmittel in gepulvertem Zustande auf die zu härtende Metalloberfläche aufzubringen, kann man das zähe und specifisch schwere Flufseisen oder den weichen Flufsstahl mit härtenden, specifisch leichteren, in flüssigen Zustand gebrachten Stoffen überziehen. Auf diese Weise wird eine ruhige und stetige allseitige Berührung des zu härtenden Metalles mit dem Härtemittel hergestellt, wodurch jedochnicht eine Schweifsung, sondern eine Cementirung oder innige ausgleichende Mischung an der Oberfläche erzielt wird.

In Fig. 2 ist ein für ein solches Verfahren geeigneter Behälter dargestellt. Das in flüssigen Zustand gebrachte Härtemittel — Roheisen jeder Art oder Spiegeleisen — wird durch den Eingufs e auf das einseitig zu härtende Metall f erst dann einfliefsen gelassen, sobald dieses durch den Eingufs g in die Gufsform eingelassene Metall die Ausmündung des Eingusses e in der Form erreicht hat. Hierdurch wird die Stetigkeit der Berührungsflächen der beiden Metallmassen erzielt. Selbstverständlich können statt je eines auch mehrere Eingüssee und g angeordnet sein. Der zu härtende Theil des Metalles f mufs sich beim Einlassen des Härtungsmittels c noch in flüssigem Zustande befinden, während sein unterer Theil bereits erstarrt oder noch im Erstarren begriffen ist. Hierzu kann durch künstliche Kühlung des Bodentheiles b ganz wesentlich beigetragen werden, und bei der entsprechenden Benutzung dieses Mittels wird man der herzustellenden Platte genau jenes Mafs von Härtung ertheilcn können, welches für den gerade vorliegenden Zweck das wünschenswertheste ist. · .

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Ein Verfahren zur Herstellung einseitig gehärteter Platten aus Flufsschmiedeisen oder weichem Flufsstahl, gekennzeichnet dadurch, dafs mit der noch im flüssigen Zustande befindlichen Oberfläche des fertig gegossenen Metalles ein Kohlenstoffträger: Roheisen aller Art, Spiegeleisen, Ferrosilicium oder andere bekannte Härtungsmittel, je nach ihrer Art oder nach Belieben in Pulverform oder in flüssigem Zustande in Berührung gebracht werden, zum Zweck, ihre wirkenden Bestandteile an die Oberflächenschicht des zu härtenden Metalles abzugeben, während der untere Theil des letzteren schon erstarrt oder im Erstarren begriffen ist und daher zur Aufnahme derselben unfähig ist.
2. 2. Bei dem unter, ι. gekennzeichneten Verfahren zum Zweck der Verzögerung der Erstarrung und dadurch bedingten Verlustes der Aufnahmefähigkeit für die wirkenden Bestandteile des Härtungsmittels an den Rändern des zu härtenden Metalles die Herstellung der Seitenwände a des .Gefäfses, in welchem die Oberflächenhärtung vor sich geht, aus schlecht leitenden Materialien, wie feuerfesten Steinen oder Chamottemasse. <·
3. 3. Bei dem unter 1. gekennzeichneten Verfahren zum Zweck der Beschleunigung der Erstarrung des Metalles an der der zu härtenden Oberfläche entgegengesetzten Seite die Anwendung künstlicher Mittel zur Kühlung des Bodens des Gefäfses, in welchem die einseitige Härtung vorgenommen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.