DE673280C

DE673280C - Eisenlegierung fuer weiss erstarrte Gussstuecke

Info

Publication number: DE673280C
Application number: DEC49161D
Authority: DE
Original assignee: Climax Molybdenum Co
Current assignee: Climax Molybdenum Co
Priority date: 1933-05-19
Filing date: 1934-04-29
Publication date: 1939-03-20

Description

Eisenlegierung für weiß erstarrte Gußstücke Die Erfindung betrifft aus einer Eisenlegierung hergestellte, weiß :erstarrte G@ußstücke, die gegen Abnutzung besonders widerst.andsfäbig,.aaßerordentlichzähund hart sind.
Die für die Gußstücke verwendete Legierung eignet sich zur Herstellung von Sandguß und ist für viele Zwecke verwendbar, für die man bisher abgeschreckten Guß verwenden mußte. Sie besteht aus folgenden Bestandteilen: Kohlenstoff von 2 bis 4,25%, Silizium von o,2 bis 10/0, Chrom von o,oo bis 50/0, Mangan von 1 bis 2%, Molybdän mehr als 1,5% bis 6%, Rest Eisen. Das Silicium wird vorzugsweise unterhalb bzw. so niedrig wie möglich gehalten und dies insbesondere dann, wenn austenitisches Gefüge vorhanden sein soll.
Der Mangangehalt von i % bis zu 2 % kann das Silicium teilweise ersetzen, da :es die Gefügebildung nicht in gleichem Umfange wie das Silicium beeinfiußt.
Der Chromgehalt hängt ab von der angestrebten Härte und kann bis zu 5 % steigen, wenn eine gewisse Brüchigkeit keine allzu große Rolle spielt.
Der Gehalt an Mo:lybdän braucht vielfach nicht höher zu sein als 2 %, und wenn ein niedriger Siliciumgehalt vorhanden ist, braucht das Molybdän ,auch nur mit einem Gehalt von wenig mehr als r, 5 % anwesend zu sein; steigt aber der Siliciumgehalt, so kann ein Molybdängehalt bis zu 6 % erforderlich werden. Das Molybdän erhöht die Zähigkeit, die Härte und den Abnutzungswiderstand der Gußstücke.
Wenn der Siliciumgehalt niedrig gehalten wird, sa verleiht das M:olybdän eine ganz außerordentliche Zähigkeit und hohen Abnutzungswiderstand, und wenn :der M:olybdängehalt gesteigert wird, erzeugt er in der Legierung ein austenitisches Gefüge und macht sie außerdem kalt härtbar.
Der Kohlenstoffgehalt der Legierung ist innerhalb 2 bis 4,25 % vorzugsweise ziemlich hoch, damit die gewünschte Härte erzielt wird, während der Siliciumgehalt so niedrig gehalten werden soll, wie die Gießverfahren es gestatten.
Aus vorstehendem :ergibt sich, daß :die Eigenschaften der Legierung durch die Regelung der Menge der verschiedenen Komponenten geändert werden können, daß aber auch ein bestimmtes gegenseitiges Verhältnis der Komponenten zweckmäßig ist. Als zweckmäßig haben sich dabei folgende Gehaltsgrenzen herausgestellt: Wenn die Legierung die,obengenannten Gehalte an Silicium, Mangan und Molybdän aufweist und der Chromgehalt zwischen 0,7 und 5 0%o beträgt, dann soll der Kohlenstoffgehalt 2 bis 4 0/0 betragen. Wenn nun bei einer solchen Legierung mit o,2 bis i% Silicium und 0,7 bis 1,5% Chrom der Molybdängehalt zwischen 3 und 4 % liegen soll, dann ist ein Kohleulstoffgehalt von 3,5 bis - 4 % und ein Mangangehalt von I bis I,75 % zu wählen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Gußstücke eignen sich als Walzen für Zemeentmahlung und Erzzerkleinerung, Gehäuse für Zementmühlen und für Kohlenzerkleinerungsvorrichtungen. Da Gußstücke gemäß der Erfindung hohe Härte mit außergewöhnlicher Zähigkeit verbinden, behalten sie eine dauernd glatte, harte Oberfläche und eignen sich deshalb besonders als Walzen in Kaltwalzwerken. Die Gußstücke können durch Vergießen in Sandformen oder durch Abschreckguß hergestellt werden.
Es ist festgestellt worden, daß Walzen aus den erfindungsgemäß zu verwendenden Molybdän-Eisen-Legierungen, die eine Härte von 6oo Brinell haben, sich besser gegen Abnutzung verhalten als Walzen aus Nickellegierungen mit einer Härte von 7oo Brineli.
In den Gußstücken gemäß der Erfindung verursacht das Moly bdän die Entstehung eines weißen Eisens, das eine ,sorbitische, martensitische, troostitische oder austenitische Grundmasse hat oder aus mehreren dieser Gefügearten innerhalb eines Netzwerkes von Carbid besteht.
Gußstücke gemäß der Erfindung lassen sich leichter gießen als solche aus einer Legierung mit ähnlichem Gefüge,. die einer, hohen Nickelgehalt hat.
Nachstehend sind bevorzugte Zusammensetzungen der Legierung genannt: x. Gesamtkohlenstoff . . . . . . . . . . . . . . 31511/0 Silizium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9 0/ 0 Mangan .................... 1,4% Chrom ......... « ........... x,o% Molybdän .................. 3,30/ 0 Wenn die hieraus hergestellten Gußstücke einseitig abgeschreckt werden, dann haben sie an der abgeschreckten Außenfläche eine Härte von 578 Brinell und auf der nichtabgeschreckten gegenüberliegenden Außenfläche eine Härte von 652 Brinell. Der Unterschied rührt daher, daß das Gefüge auf der abgeschreckten Seite austenitisch ist, während es auf der gegenüberliegenden, in Sand gebetteten Seite martensitisch und deshalb härter ist. Wenn die Gußstücke in Sandformen hergestellt sind, haben sie eine Härte von 6oo Brinell.
2. Gesamtkohlenstoff .............. 35% Silizium .................... 0,90/ 0 Mangan .................... 1,4% Chrom . .. .. . . . . . . . . . . . ,. . . . 1,20/J Molybdän .................. 3,9% Gußstücke aus dieser Legierung haben in Sandfarmen gegossen eine Härte von 6oo Brinell und einseitig abgeschreckt eine 'Härte von 683 Brinell, und zwar sowohl auf -der abgeschreckten Fläche als auch auf der gegenüberliegenden Fläche; denn bei diesem Ausführungsbeispiel bewirkt der höhere Molyb,-dängehalt, daß beide Seiten des Gußstückes martensitisches Gefüge zeigen. übrigens kann die Gefügeausbildung durch Änderung der Gießtemperatur geregelt werden. 3. Gesamtkohlenstoff .............. 3,60/0 Silizium .................... 1,o0% Mangan ......... - ....... ». - 1,4% Chrom ..................... o,80/0 Molybdän . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,5 0/0 Gußstücke aus dieser Legierung haben in Sandformen gegossen eine Härte von 552 Brinell und bei einseitiger Abschreckung eine Härte von 555 Brinell auf der abgeschreckten Fläche und 6oo Brinell auf der nichtabgeschreckten gegenüberliegenden Fläche.
Man kann die Ecken eines Gußstückes gemäß der Erfindung herunterhämmern, ohne daß sie abbröckeln .oder absplittern, selbst bei einer Härte von über 6oo Brinell. Diese Eigenschaft verhindert frühzeitigen Bruch und bildet einen ausgesprochenen Gegensatz zu der Brüchigkeit von Gußstücken aus Eisennickellegierungen, die häufig so groß ist, daß die Gußstücke schon beim Befördern brechen.
Die Herstellung der Gußstücke gemäß der Erfindung ist auf irgendwelche besonderen Schmelz- oder Gießverfahren nicht beschränkt. Die Legierungen können im Kupolofen, im Siemens-Martin-Ofenoder im elektrischen Ofen geschmolzen werden.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Gußstücke haben, falls sie in Sand gegossen wurden, anscheinend eine verhältnismäßig dicke Außenschicht aus Martensit, welcher eine weitere Schicht aus Troostit umgibt. Es besteht keine Neigung zur Graphitbildung im Innern des Gußstückes. Wenn die Stücke durch abgeschreckten Guß hergestellt sind, haben sie eine starke austenitische Schicht, welche kalt härtbar ist und Schichten aus Martensit und Tro:ostit umgibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Weiß erstarrte Gußstücke aus einer Eisenlegierung folgender Zusammensetzung Kohlenstoff ........... 2,o bis 4,250% Silizium . . . . . . . . . . . . . . 0,2 - 10/0 Chrom ............... o,o - 50/0 Mangan . . . . . . . . . . . . . . x - 20 /0 Molybdän mehr als .... 1,5%, bis 60/0 Eisen ................ Rest. 2. Legierung für Gußstücke nach An- spruch i, gekennzeichnet durch nach- stehende Zusammensetzung: Kohlenstoff ........... 2,o bis 4,00/0 Silizium .............. 0,20 - z,000/0 Mangan . . . . . . . . . . . . . . r- - 20/0 Molybdän mehr als .... r,50/0, bis 60/0 Chrom ............... o,7 bis 5,0'/o Eisen ................ Rest. 3. Legierung für Gußstücke nach An- spruch i, gekennzeichnet durch nach- stehende Zusammensetzung: Kohlenstoff ........... 3,5 bis 4% Silizium .............. 0,20 - I0/ Mangan . . . . . . . . . . . . . . I - I,75 % Chrom ............... o,7 - 1,50% Molybdän ............ 3 - 4% Eisen ................ Rest.

4. Legierung für Gußstücke nach An- spruch i, gekennzeichnet durch nach- stehende Zusammensetzung: Kohlenstoff ................... 3,5% Silizium ...................... 0,90/0 Mangan ...................... 2,4% Molybdän .................... 3,9% Chrom ....................... z,20/ 0 Eisen ........................ Rest. 5. Legierung für Gußstücke nach An- spruch i, gekennzeichnet durch nach- stehende Zusammensetzung: Kohlenstoff ................... 3,5% Silizium ...................... 0,9% Mangan ...........,.......... I,40/, Molybdän .................... 3,3% Chrom ................ . ...... I,00/ 0 Eisen ........................ Rest.