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Graugußlegierung für Walzen Graugußwalzen, auch Graugußkaliberwalzen,
gießt man bisher aus Graugußlegierungen mit etwa 2,o bis 3,o % Kohlenstoff, o,5
bis 1,5 0/0 Silicium und etwa o,5 bis o,8 % Mangan. Aus diesem untereutektischen
Walzenguß perlitischer Struktur bestehende Graugußwalzen sind bei einer Brinellhärte
von igo bis 24o B.E,. zu weich, um den heute allgemein verwendeten hohen Walzdrücken
genügen zu können, daneben sind sie aber auch zu wenig verschleißfest.
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Man hat nun schon versucht, die Mängel dadurch zu beheben, daß man
den Grauguß, ohne im übrigen seine Zusammensetzung wesentlich zu ändern, mit Chrom,
Nickel, Wolfram oder Molybdän legierte. Damit kam man wohl zu größeren Härten, aber
auch zu graphitarmen, fast weißen Gefügen und Walzen nur geringer Festigkeit. Walzen
aus einer Legierung mit 2,6o bis 3,350/0 C, o, i 5 bis i,o % Si, o, i o bis
0,400/0 Mn, o, i 5 bis o,65 % Cr und i,25 bis 5,oo % Ni sind nicht genügend hart
und verschleißfest, um den heute üblichen hohen Walzdrücken standzuhalten. Für Verbundwalzmäntel
hat man schon Legierungen vorgeschlagen, die neben geringen Mengen Chrom und Nickel
4 bis 15 % Mangan enthalten. Bei den weiß erstarrenden Mänteln der Verbundwalzen
kommt es .aber anders als bei den aus einem Stück bestehenden Walzen nur auf einen
möglichst hohen Härtegrad an, weil die Betriebsbeanspruchungen bei Verbundwalzen
von dem weicheren Walzenkern aufgenommen werden. Es hat sich nun herausgestellt,
daß man eine besonders hochwertige, d. h. harte und doch zähe Walze erhält, wenn
man sie aus einer Legierung folgender Zusammmensetzung abgießt: 2,o bis 3,0% Kohlenstoff,
über 2,o bis zu 5,o% Silicium, 3,o bis 15% Mangan, im Rest Eisen und die üblichen
Verunreinigungen, bei der die Elemente Kohlenstoff, Silicium und Mangan so aufeinander
eingestellt sind, daß die Legierung mit grauem, praktisch zementitfreiem, martensitischem
oder sorbitisch-martensitisch.em Gefüge mit feinster Graphitverteilung erstarrt.
Die Brinellhärte dieser Walzen, Richtrollen o. dgl. beträgt bis zu 450 B.E.. Für
eine mittelschwere Walze hat sich insbesondere ein Walzenguß folgender Zusammensetzung
bewährt: 2,4 bis 3,0 % Kohlenstoff, 5,o bis io % Mangan, 2,7 bis 3,3 % Silicium.
Bei kleineren Walzen kann der Mangangehalt bis auf ungefähr 3 % herabgesetzt werden,
bei größeren Walzen kann er bis auf 15 o% steigen. Mit der Veränderung des Mangangehaltes
geht zweckmäßigerweise eine gleichgerichtete Veränderung des Siliciumgehaltes zusammen.
Ohne den Charakter der Legierung zu verändern, aber mit gewissem Einfluß auf ihre
Festigkeitseigenschaften kann der Mangangehalt ganz oder teilweise durch Nickel
ersetzt werden. Auch kann die Legierung Zuschläge an Chrom bis zu 2,0 % erhalten.
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Mangan-Silicium-Legierungen mit bis zu 3,5 % Kohlenstoff, 2,5 bis
8 % Silicium und
7,o bis 30 % Mangan sind an sich bekannt. Bekannt
ist es ferner, einer Eisenlegierung mit 1,5 bis 2,8% Kohlenstoff, 1,8 bis 4,00/'o
Silicium und i,5 bis' 5,oö/o Mangan einen .Zu-Satz bis zu o,8 % Chrom zu geben.
Für W&t=" zen, insbesondere für Kaliberwalzen und aum@@@ für Richtrollen, hat
man diese Legierungen bisher nicht verwendet. Weil man bei entsprechender Einstellung
des Kohlenstoffes und .vor allem des Siliciumgehaltes der Legierung eine praktisch
zementitfreie, martensitische oder sorbitisch-martensitische Struktur erhält und
man es dabei vor allem erreicht, daß sich der Graphit in außerordentlich feiner
Form und Verteilung ausscheidet, kann man harte Walzen von außerordentlicher Zähigkeit
herstellen.
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Die Härte- und Festigkeitseigenschaften der aus der gekennzeichneten
Legierung abgegossenen Walzen kann man noch durch das Gießverfahren beeinflussen.
Es zeigte sich nämlich, daß sich die Härte des legierten grauen Gußeisens trotz
seines stark martensitischen Gefüges noch erheblich steigeni läßt und daß man Walzen
mit einer bis zu 65o B.E. gehärteten Mantelschicht erhält, wenn man sie in Kokillen
abgießt. Die Tiefe der Härteschicht richtet sich dabei nach dem Siliciumgehalt der
Legierung.
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Sollen Walzen, Richtrollen o. dgl. mit besonders guten Festigkeitseigenschaften,
vor allem mit hoher Zähigkeit in der beschriebenen Weise hergestellt werden, so
muß man sie einer sorgfältig geleiteten Abkühlung unterziehen. Da sich hierbei das
Gefüge des Mischkristalles nicht ändert, wird die Härte der Walze praktisch nicht
beeinflußt. Erfindungsgemäß verfährt man bei der Abkühlung einer Walze nun so, daß
man sie nach dem Abguß in einen etwas größeren Blechmantel setzt und den Spielraum
zwischen der Walze und dem Blechmantel durch ein Isoliermittel ausfüllt- Erst nach
vollkommener Abkühlung werden Blechmantel und Isolierschicht entfernt.
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Aus der beschriebenen Graugußlegierung lassen sich, unterstützt durch
eine besondere Abkühlungsbehandlung, insbesondere harte und dabei doch gut zähe
Walzen, Kaliberwalzen und Richtrollen herstellen, darüber hinaus aber auch alle
Gußstücke, die bei
| Kolier Verschleißfestigkeit besonders druck- |
| @F.in müssen. |