DE705767C - Verfahren zum Ununterbrochenen Giessen von Verbundmetallstraengen - Google Patents

Verfahren zum Ununterbrochenen Giessen von Verbundmetallstraengen

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DE705767C
DE705767C DEJ58574D DEJ0058574D DE705767C DE 705767 C DE705767 C DE 705767C DE J58574 D DEJ58574 D DE J58574D DE J0058574 D DEJ0058574 D DE J0058574D DE 705767 C DE705767 C DE 705767C
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Germany
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mold
strand
continuous casting
composite metal
metal
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DEJ58574D
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English (en)
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Siegfried Junghans
Erich Mueller
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths

Description

  • Verfahren zum ununterbrochenen Gießen von Verbundmetallsträngen Es werden oftmals Werkstücke oder Halbzeuge gebraucht, die nicht aus einem einheitlichen Metall oder einer einheitlichen Legierung bestehen, sondern an bestimmten Stellen mit weiteren Metallen oder Legierungen versehen sind, um z. B. besonders starken Beanspruchungen Rechnung zu tragen oder aber besonders wertvolle bzw. schwer zu beschaffende Stoffe nur so weit in Anwendung zu bringen, wie es unbedingt notwendig ist. Als Beispiel für den ersten Fall kann auf Eisenbahnschienen verwiesen werden, bei denen nur der Schienenkopf an den mit den Rädern unmittelbar in Berührung kommenden Stellen besonders widerstandsfähig sein muß, während der übrige Teil, insbesondere Steg und Fuß, aus weniger gutem Material bestehen kann, ohne daß eine Beeinträchtigung der Dauerhaftigkeit und Sicherheit eintreten könnte.
  • Für den zweiten Fall können im wesentlichen plattierte Metalle oder Legierungen als Beispiele angegeben werden, bei denen für die Plattierung besonders hochwertige Stoffe, wie Nickel, Messing o. dgl., verwendet werden, um die Angriffe der Korrosion oder anderer Einflüsse auf den Grundbaustoff zu verhindern. Hierbei kommt es dann in erster Linie darauf an, die aus hochwertigen Stoffen bestellende Planierung möglichst dünn zu machen; jedoch so, daß sie den Grundstoff wirklich vollkommen schützt.
  • Um diese Ziele zu erreichen, hat man bisher meistens die einzelnen Teile der zusammenzufügenden Stoffe einzeln zu Blöcken o. dgl. gegossen, dann diese Blöcke in der gewünschten Weise verwalzt und schließlich durch besondere Behandlung zusammengeschweißt. Abgesehen davon, daß diese Herstellungsverfahren selir umständlich sind und einen starkem Stoffabfall erzeugen, ist die Verbindung der einzelnen Metalle und Legierungen nicht vollkommen sicher. Insbesondere bei plattierten Metallen können große Schäden eintreten, da schon kleine Spalte und Fugen; an denen die Verschweißung nicht ordnungsmäßig erfolgte, ausreichen, um je nach den äußeren Einflüssen eine verhältnismäßig schnelle Zerstörung herbeizuführen.
  • Diese Übelstände -werden mit dem Verfahren gemäß der Erfindung beseitigt, und zwar dadurch, .daß im ununterbrochenen Verfahren die einzelnen Verbundwerkstoffe gleichzeitig, aber in verschiedene, in Rich-":= tung des Stranges versetzte Formen vergrls# sen werden, wobei der aus der einen For-' austretende erstarrte Strang durch ' die" nächste Form geleitet wird, um dort als Grundkörper für den eigentlichen Verbundstrang zu dienen. Man verfährt dabei zweckmäßigerweise derart, daß man den aus der einen Form austretenden erstarrten Strang ganz oder teilweise als Form für den weiteren Verbundwerkstoff benutzt. Es wenden auf diese Weise Verbundgüsse, d. h. die Verbindung von zwei oder mehr verschiedenen Metallen oder Legierungen, erhalten, die den Anforderungen in jeder Beziehung entsprechen, ohne daß schwierige und umständliche Arbeitsmethoden. erforderlich wären. Insbesondere bei Plattierungen ergibt sich bei geringstem Materialverbrauch eine überall dicht geschlossene Umhüllung, die mit dem Grundkörper überall innig verbunden ist, so daß nirgends eine Möglichkeit für vorzeitige Zerstörung besteht.
  • Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, solche Umhüllungen auf einen fertigen Grundkörper aufzugießen, und insbesondere werden Kabelumkleidungen auf diesem Wege hergestellt. Hierbei ergibt sich aber erstens der Nachteil, daß in zwei voneinander getrennten Arbeitsgängen gearbeitet wird, und zweitens, daß die Verbindung zwischen den Grundkörper und dem Umhüllungsmetall nicht stets sicher herbeizuführen ist, da ja der fertige und daher erkaltete Grundkörper ein sehr schnelles Erstarren des Umhüllungsmaterials herbeiführt, so daß die aneinanderliegenden Schichten keine Zeit finden, die erforderliche innige Verbindung einzugehen. Außerdem entsteht auf dem erkalteten Metall u. U. eine Oxydhaut, die einer guten Verbindung gleichfalls entgegenwirkt. Wenn dagegen gemäß dem Vorschlag der Erfindung die beiden Teile unmittelbar beim Gießen in kontinuierlichem Arbeitsgange zusammengebracht werden, dann sind die besten Bedingungen für ein Verschmelzen bzw. Verschweißen der aneinanderliegenden Schichten gegeben.
  • Es ist ferner beim absatzweisen Blockgießen bekannt, zwei Metalle, durch eine Scheidewand getrennt, in die Form zu gießen und dann die Scheidewand zu entfernen. Hierbei erfolgt jedoch eine Mischung an der Grenzfläche in unerwünscht hohem Maße.
  • Schließlich ist auch ein .absatzweise arbeitendes Verfahren bekanntgeworden, bei welchem eine Form, mit einem Metall ausgegossen und dann so weit abgekühlt wird, bis der äußere Teil erstarrt. Durch Ablassen der innen noch schmelzflüssigen Masse und Eingießen des zweiten Metalls wird gleichfalls -.;ein plattierter Block erzeugt, jedoch be-:@ierrscht man hierbei nicht die Stärke der e;rizelnen Metallschichten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann in weiterer Verbesserung derart ausgeführt «erden, daß erst der äußere Teil gegossen wird, worauf unmittelbar nach dem ersten Erstarren dieses Teils das Metall oder die Legierung in den ersten Teil hineingegossen wird. Durch an sich bekannte Mittel kann auch dafür Sorge getragen werden, daß die flüssigen Gießköpfe sowie die aus den Kokillen austretenden Einzelstränge und der Gesamtstrang mit Hilfe bekannter 1Mittel gegen Oxydation oder sonstige schädliche Einflüsse geschützt werden. Das Gießen und Kühlen erfolgt dabei mit solchen Temperaturen, daß sowohl das Gießen als auch das Erstarren und Verschmelzen bzw. Verschweißen unter den jeweils günstigsten Bedingungen erfolgen kann. Um etwaige innere Spannungen nach dem Gießen zu beseitigen, wird man in manchen Fällen das fertige Gußstück einer Wärmebehandlung unterwerfen; durch diese Maßnahme wird für einen weiteren guten Verband gesorgt.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
  • Die Abb. i bis 6 zeigen in senkrechten Längsschnitten verschiedene Kokillenanordnungen zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung, und die Abb. 7 bis 18 zeigen in Querschnitten eine Reihe verschiedener Gußprofile, die sich mit 3Lm Verfahren nach der Erfindung herstellen lassen, jedoch ließen sich diese Beispiele noch beliebig vermehren.
  • Bei der Ausführung nach.Abb. i sind zwei Kokillen a und b konzentrisch, aber in verschiedenen Höhen zueinander angeordnet. Diese Kokillen a und, b sind mit Kühlmänteln versehen, die mit Kühlmittelzu- und -abführungsleitung,-n g in Verbindung stehen, wie es bei Kokillen für kontinuierliche Gießverfahren an sich bekannt ist.
  • In das Innere der Kokillen a- und b sind Zuleitungen lt und i für die Metalle oder Legierungen geführt. Das Verfahren geht nun folgendermaßen vor sich: In die Kokille a wird durch die Zuleitung la flüssiges Metall; z. B. Duraluminium, eingeführt, welches in der Kokille a erstarrt und nach unten irr einem Strang c austritt. Sobald auf diese Weise der Strang c kontinuierlich die Kokille ä verläßt und etwa bis zur Unterkante der Kokille b gelangt ist, wird auch in diese durch die Zuleitung i der gewünschte Werkstoff für die Umhüllung eingeführt, z. B. Reinaluminium, welches vielfach gebraucht wird, um Gußkörper aus Duraluininium gegen die Angriffe der Korrosion zu schützen. Dieser Umhüllungswerkstoff füllt also den Raum in der Kokille b, soweit er nicht durch den Strang c eingenommen wird, vollkommen aus und bildet dann die Umhüllung d z. B. gemäß ebb. 7. Da der \@'erkstoff der Umhüllung in geschmolzenem Zustand auf den oben erstarrten, aber noch «-armen Gußstrang c trifft, wird sich eine sehr innige Verbindung der Grenzflächen ergeben und somit an diesen Stellen eine unlösbare Verbindung entstehen, die allen äußeren Angriffen sicher standhält. Die Spiegelhöhen der flüssigen Metalle oder Legierungen sollten in den Kokillen a und: b bei f bzw. .e gehalten werden.
  • Bei der Ausführung nach Abb.2 sind die Kokillen a. und b nicht symmetrisch zueinander angeordnet, so daß also Gußkörper etwa gemäß den Abb. 12, 13, 1.4 und 15 hergestellt «-erden können, bei denen. der eine äußere Teil des Gußstück es aus einem anderen Werkstoff als der andere äußere Teil besteht. Auch hier «wird erst in der Kokille a der eine Strang c gegossen. Wenn er beim Verlassen der Kokille a gerade erstarrt ist, «wird er mit dem in der Kokille b entstehenden Strang d verbunden, so daß ein innig verbundener Strang c-d entsteht, der je nach der Form der Kokille den gewünschten Querschnitt hat.
  • Bei der Ausführung. nach Abh.3 ist die Kokillenanordnung derart, daß erst die äußere Form b gefüllt und in ihr der Strang d gebildet wird, «worauf der Hohlraum im Innern des Strangkörpers d selbst als Kokille für den mittleren Teil c des Stranges benutzt wird. Eine solche Ausführung bietet besonders dann Vorteile, wenn das äußere Metall bzw. die äußere Legierung beim Erstarren stark schrumpft, da dann für eine sichere Angleichung des Querschnittes des Innenstranges c gesorgt werden kann, wenn sein Metall oder seine Legierung in den Hohlraum selbst eingebracht «wird. Die Querschnitte können auch hierbei beliebige Form haben; etwa gemäß den Abb. 16 bis 18.
  • Die Abb. q. zeigt eine ähnliche Anordnung wie Abb. 3, jedoch mit dem Unterschied, daß der Querschnitt nicht symmetrisch ausgebildet ist.
  • Abb. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher die äußeren Teile aus verschiedenen Stoffen hergestellt «-erden sollen. Es sind daher an jeder Seite des mittleren Teiles mit der Zuleitung lt getrennte Zuleitungen i, und 4 vorgesehen, so daß die Stränge d, und d2 verschieden geartet sind, wie etwa in den Querschnitten der Abb. 16 bis 18 angedeutet.
  • Bei der Ausführung nach Abb. 6 handelt es sich um den Fall, daß ein starker Querschnitt des Grundmetalls mit einer nur dünnen überzugschicht versehen werden soll. Auch hierbei wird in der Kokille a der Grundkörper c gegossen, und unter der Kokille a befindet sich in bestimmtem Abstand die nur um ein geringes Maß größere Kokille b, in welcher dann die Umhüllung des Grundkörpers c mit der Plattierung d erfolgt. Es sind hier besondere Leitvorrichtungen p beliebiger Art vorgesehen. um die Schmelze für die Umhüllung d in die Kokille b hineinzubringen.
  • Um eine vollkommen sichere Verschw eißung der beiden Stoffe des endgültigen Stranges oder sonstigen V erbundgußkörpers zu erreichen und um jede Oxydation oder sonstige Beeinflussung des erstarrten oder erstarrenden Materials zu erreichen, können sowohl die Oberflächen der flüssigen GußkÖrper als auch die Flächen der austretenden Stränge in bekannter Weise mit beliebigen Mitteln geschützt werden. Ferner ist es hierbei möglich, für jedes Metall bzw. jede Legierung die günstigsten Bedingungen zu schaffen und während der Arbeit aufrechtzuerhalten.
  • Sollten schließlich durch die Abkühlung in dem aus der Kokille tretenden Gußstück Spannungen entstehen, so lassen sich diese durch eine nachfolgende Wärmebehandlung o. dgl. beseitigen oder so weit ausgleichen, daß keine Schädigung eintreten kann.

Claims (2)

  1. PATLN rANSPIZÜCIIL i. Verfahren zum ununterbrochenen Gießen von Verbundmetallsträngen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verhundwerkstoffe gleichzeitig, aber in verschiedene, in Richtung des Stranges versetzte Formen vergossen werden, wobei der aus der einen Form austretende erstarrte Strang durch die nächste Form geleitet wird, um dort als Grundkörper für den eigentlichen Verbundstrang zu dienen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der einen Form austretende erstarrte Strang ganz oder teilweise als Form für den «weiteren Verbundwerkstoff dient.
DEJ58574D 1937-07-20 1937-07-20 Verfahren zum Ununterbrochenen Giessen von Verbundmetallstraengen Expired DE705767C (de)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2496235A (en) * 1947-11-06 1950-01-31 Rossi Irving Method for the continuous casting of metal slabs
DE903024C (de) * 1948-11-23 1954-02-01 E H Siegfried Junghans Dr Ing Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Giessen von hochschmelzenden Stoffen, wie Stahl
DE1213090B (de) * 1958-10-31 1966-03-24 Karl Heinz Steigerwald Dipl Ph Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Giessen von Metallstraengen
DE1218120B (de) * 1958-12-18 1966-06-02 Karl Heinz Steigerwald Dipl Ph Vorrichtung zum kontinuierlichen Giessen von Metallstraengen
US3625277A (en) * 1970-04-13 1971-12-07 Technicon Instr Continuous casting process

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