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Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Schleudergußringen
bzw. -rohren Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften
von durch Schleuderguß hergestellten Gußeisenrohren Kodex -ringen, die eine Außenschicht
aus hartem, weißem Eisen besitzen.
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Um die Härte und Brüchigkeit derartiger Gußeisenrohre herabzusetzen
und die inneren Spannungen zu beseitigen oder zu vermindern, ist es üblich, die
Rohre auszuglühen. Diese Glühüng wird bei dem bisher üblichen Verfahren in einem
Bereiche von z. B. 76o bis 780°C durchgeführt und dauert so lange, daß es nicht
möglich ist, den Gehalt an gebundenem. Kohlenstoff bis zu dem biekannten Grenzmaß
von höchstens o,150/0 oder weniger herabzusetzen ohne gleichzeitig einen beträchtlichen
Teil des Phosphors in Lösung zu bringen.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Zähigkeit
des Gußstückes um, so. größer wird, je kleiner der in dem Eisen gelöste Prozentsatz
des Phosphors ist. Sie ermöglicht ferner, den gebundenen Kohlenstoff eines gußharten
Gußeisenrohres durch eine Glühbehandlung auf o, 15 0/0 oder weniger zu verringern
und gleichzeitig zu Perhüten, daß mehr als 65 % des Phosphors in Lösung gehen. Dieses
Ziel wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Temperatur des Rohres möglichst
schnell auf goo bis 94o' C gesteigert wird, s.o daß die Zersetzung des gebundenen
Kohlenstoffs einsetzt, daß man darauf dass Gußstück auf dieser Temperatur nur so,
lange hält, bis auch die Zersetzung der schwerer zersietzlichen Carbide einsetzt,
und es dann rasch bis zu einer Temperatur von 79o bis 730°C kühlt, bei der die Zersetzung
des gebundenen Kohlenstoffs weitergeht, bei der aber der Phosphor sich in dem Eisen
nicht mehr auflöst.
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Zur Ausführung der Erfindung kann ein Ofen verwendet werden, wie @er
etwa in der amerikanischen Patentschrift i 856 863 beschrieben ist.
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Beim Ausglühen von Rohren mit einem Durchmesser von etwa roomm und
edier Wandstärke von etwa 8 mm, die in einer gekühlten Schleuderform gegossen wurden,
verfährt man beispielsweise folgendermaßen: Das aus der Form genommene Rohr wird
mit einer Temperatur von ungefähr 65o" in den Glühofen gebracht, in welchem im Laufe
von
etwa 13 Minuten die Temperatur des Rohres auf etwa 9q.0° gesteigert wird. Um die
Zersetzung auch der schwerer zersetzbaren Carbide in genügendem Maße einzuleiten,
wird diese Temperatur etwa 5 Minuten lang -eingehalten. Man läßt nun das Gußstück
rasch, zweckmäßig in etwa 7 Minuten, bis auf 79o bis 73o° abkühlen und hält die
Temperatur etwa 5 Minuten lang auf dieser Höhe, jedenfalls so, lange, bis der gebundene
Kohlenstoffgehalt auf o,15 % oder weniger gesunken ist. Nachdem das Gußstück allmählich
von 73o bis auf 65o° abgekühlt worden ist, erfolgt Luftabkühlung, ohne daß schädliche
Folgen für die Rohrgüte auftreten.
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Um ein Rohr von ,ähnlicher Zusammensetzung, aber mit einem Durchmesser
von etwa 61omnm und einer Wandstärke von etwa 2o mm auszuglühen, wird es von seiner
Anfangstemperatur von etwa 65o° im Laufe von etwa 27 Minuten auf etwa 93o° erhitzt.
Alsdann wird die Temperatur des Gußstückes etwa io Minuten lang zwischen 90o und
9q.0° gehalten. Vün dieser Temperatur läßt man das Gußstück im Verlaufe von etwa
15 Minuten bis auf 79o° abkühlen und hält anschließend, um den noch verbliebenen
gebundenen Kohlenstoff im wesentlichen zu zersetzen, die Temperatur des Gußstückes
noch io Minuten zwischen 79o -und 73o°. Nach einer weiteren allmählichen Abkühlung
bis auf 650° erfolgt Luftabkühlung des Rohres.
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Beim Ausglühen von Rohren mit größerem Durchmesser- und dickeren Wänden
ist die Zeitdauer der Einwirkung der verschiedenen Temperaturen zu verlängern. Auch
beim Ausglühen der größten und schwersten Rohre werden befriedigende Ergebnisse
erzielt. Man erhitzt sie zunächst im Verlaufe von nicht mehr als q.o Minuten auf
eine Temperatur von 90o bis 9q.0°. Auf dieser Temperaturhöhe sollen die Rohre nicht
länger als 15 Minuten gehalten werden. Die rasche Abkühlung auf 79o° soll nicht
länger als 24 Minuten, die Haltezeit im Temperaturbereich von 79o bis 73o° nicht
länger als 16 Minuten dauern. Bei sehr schweren Rohren kann die Abkühlung von
730 auf 65o° bis zu 14 Minuten dauern, um das Gußstück für die Luftabkühlung
richtig vorzubereiten. In dieser Weise ausgeglühte Gußeisenrohre besitzen noch.
die kristallinfsche Struktur, mit der sie die gekühlte Gußform verließen. Sie enthalten
praktisch keinen gebundenen Kohlenstoff mehr, während der in Lösung gegangene Phosphor
höchstens 65 % des gesamten Phosphorgehaltes beträgt. Mindestens 35 % des Phosphorgehaltes
finden sich in Form ungelösten Eisenphosphides bzw. des Eisenphosphideutektikums
vor.
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Diese Prozentsätze veranschaulichen die Ergebnisse, die in wirtschaftlich
durchführbarer Weise erhalten werden können.
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Vergleichende Werkstoffprüfungen haben gezeigt, daß erfindungsgemäß
ausgeglühte Rohre eine erheblich größere Zähigkeit aufweisen als Rohre, die in der
gleichen Weise gegossen, aber nach dem bekannten Verfahren wärmebehandelt sind.