DE740458C

DE740458C - Method and device for preventing segregation pearls from escaping

Info

Publication number: DE740458C
Application number: DED81455D
Authority: DE
Inventors: Alfred Daum; Dipl-Ing Walter Paap
Original assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Current assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Priority date: 1939-11-04
Filing date: 1939-11-04
Publication date: 1943-10-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern de§ Austretens von Seigerungsperlen Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Gußblöcken und Strängen, z. B. aus Al-Cu-Mg-Legierungen, die Bekämpfung der Seigeiungen erhebliche Schwierigkeiten bereitet, und zwar um so mehr, je größer die Blockabmessungen sind. Eine Erscheinungsform der Seigerung ist die Anreicherung eutektisch kristallisierender Legierungsbestandteile in Form von Perlen an der Oberfläche des Gußstückes, die'z. B. im Falle der Al-Cu-Mg-Legierungen eine uni ein Vielfaches höhere Konzentration an Kupfer als im übrigen Block aufweist. Ein solches Gußerzeugnis kann man nicht ohne weiteres als Ausgangswerkstoff für eine Weiterverarbeitung durch Walzen usw. verwenden, da beim Einwalzen dieser Perlen Oberflächenfehler entstehen und die Korrosionsbeständigkeit erheblich herabgesetzt `wird. Es ist auch nicht als Grundwerkstoff für eine Plattierung mit einem anderen Werkstoff geeignet, da sich die Seigerungsperlen in die Plattierschicht eindrücken würden und die Gefahr besteht, daß die Anreicherungen entweder unmittelbar oder durch Diffusion an die Oberfläche gelangen und den beabsichtigten Zweck der Plattierung zunichte machen würden. Hinzu kommt, daß bei solchen Werkstoffen häufig die Verschweißung der beiden Teile unvollkommen ist.Method and device to prevent segregation pearls from escaping It is known that in the manufacture of ingots and strands, e.g. B. from Al-Cu-Mg alloys, the fight against segregation causes considerable difficulties, namely around the more the larger the block dimensions are. A manifestation of segregation is the accumulation of eutectically crystallizing alloy components in the form of pearls on the surface of the casting, die'z. B. in the case of Al-Cu-Mg alloys a uni has a concentration of copper many times higher than in the rest of the block. Such a cast product can not easily be used as a starting material for use further processing by rolling, etc., because when rolling in these pearls Surface defects arise and the corrosion resistance is considerably reduced `will. It is also not used as a base material for cladding with another Material suitable as the segregation pearls are pressed into the cladding layer and there is a risk that the enrichment is either immediate or reach the surface by diffusion and the intended purpose of the plating would destroy. In addition, welding often occurs with such materials of the two parts is imperfect.

Die einzige Abhilfe gegen diese Nachteile besteht bisher lediglich in einer mechanischen Entfernung der Seigerungsperlen .durch Bearbeitung der Oberfläche des Gußerzeugnisses,was das Herstellungsverfahren erheblich verlängert und verteuert.So far, the only remedy for these disadvantages has been in a mechanical removal of the segregation pearls. by processing the surface of the cast product, which extends the manufacturing process considerably and makes it more expensive.

Nach eingehenden Versuchen ist es nun gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, durch das nicht nur ein nachträgliches Bearbeiten der Gußstücke vermieden, sondern bereits beim Guß selbst die Entstehung dieser Seigerungsperlen verhindert wird.After extensive tests, it has now been possible to develop a process by not only avoiding subsequent machining of the castings, but the formation of these segregation pearls is prevented during the casting itself.

Dieses Verfahren besteht et'findungsgemäß darin, daß unter Benutzung von sich nach unten verjüngenden Kokillen mit entsprechender Ausbildung des Verjüngungsgrades durch Hineingleiten des erstarrenden Gießstoffes vermöge seines Eigengewichtes oder durch Hineinziehen ein Druck auf seine Oberfläche ausgeübt wird. Dabei ist der Neigungswinkel der Innenwand in .weiten Grenzen veränderlich, wie die Versuche der Erfinder gezeigt haben, jedoch muß er größer sein, als es der Schrumpfung des Gußstückes entspricht.According to the invention, this method consists in using by yourself Bottom tapered molds with appropriate training the degree of rejuvenation by sliding in the solidifying casting material by virtue of its Self-weight or by pulling in a pressure is exerted on its surface. The angle of inclination of the inner wall is variable within .wide limits, such as The inventors' experiments have shown, however, that it must be greater than the shrinkage of the casting corresponds.

Bei der Erstarrung löst sich dann trotz der Schrumpfung der Block nicht von der Kokillenwand ab, sondern legt sich fest an diese an. Hierdurch wird ein Austreten der Seigerungsperlen unmöglich gemacht.When solidifying, the block then loosens despite the shrinkage does not move away from the mold wall, but attaches itself firmly to it. This will an escape of the segregation pearls made impossible.

Die Kokille ist in gleicher Weise für Block-und Strangguß verwendbar, jedoch darf für Strangguß der Neigungswinkel der Kokillenwand nur wenig größer sein, als es der Schrumpfung des Stranges entspricht, da der Druck des Stranges auf die Kokillenwand nicht allein durch sein Eigengewicht, sondern vornehmlich durch den Zug des darunter befindlichen Walzenpaares hervorgerufen wird.The mold can be used in the same way for ingot and continuous casting, however, for continuous casting, the angle of inclination of the mold wall may only be slightly larger, than it corresponds to the shrinkage of the strand, since the pressure of the strand on the Mold wall not only through its own weight, but primarily through the Train the underlying pair of rollers is caused.

Insbesondere eignet sich jedoch die Stranggußkokille in idealer Weise für die Herstellung von Verbundgüß. Durch das in jedem Zustand der Schrumpfung stets gleichmäßige Anpressen des zwischen die Plattierbleche gegossenen Grundstoffes gegen den Plattierwerkstoff und des letzteren gegen die Kokillenwand wird vor allem die Vermeidung von Seigerungsperlen zwischen Grund- und Plattierwerkstoff gewährleistet. Gleichzeitig erfolgt dadurch eine überall einwandfreie und zuverlässige Verschweißung der beiden Verbundwerkstoffe.In particular, however, the continuous casting mold is ideally suited for the production of composite castings. Because of that in every state of shrinkage uniform pressing of the base material cast between the cladding plates against the cladding material and the latter against the mold wall is above all the Avoidance of segregation pearls between base and cladding material guaranteed. At the same time, this results in a perfect and reliable weld everywhere of the two composite materials.

Es sind zwar bereits Stranggußkokillen zur Herstellung von Stahlblöcken bekanntgeworden, die eine geringe Neigung der Kokillenwand aufweisen, jedoch haben sie ausschließlich den Zweck, durch besseres Anliegen des Gußblockes an der Kokillenwand eine gleichmäßige Wärmeabfuhr zu gewährleisten, ohne dabei, wie in vorliegender Erfindung, einen Druck auf den Gußblock auszuüben. Deshalb muß bei ihnen die Neigung der Wand genau der Schrumpfung des Stranges entsprechen, ja, es wird sogar ausdrücklich betont, daß das Maß der Verjüngung das der Schrumpfung nicht übersteigen darf.There are already continuous casting molds for the production of steel blocks become known that have a slight inclination of the mold wall, but have they only serve the purpose of better contact between the cast block and the mold wall to ensure even heat dissipation without doing so, as in the present case Invention of applying pressure to the ingot. That is why they must have an inclination the wall exactly correspond to the shrinkage of the strand, yes, it is even explicit stresses that the degree of tapering must not exceed that of shrinkage.

Im Gegensatz dazu ist es gemäß vorliegender Erfindung notwendig, die Größe der Neigung um ein gewisses Maß gegenüber der der Schrumpfung zu erhöhen, um einen zusätzlichen Druck auf das Gußstück auszuüben.In contrast, according to the present invention, it is necessary that The size of the tendency to increase by a certain amount compared to that of the shrinkage, to put additional pressure on the casting.

Weiterhin ist zum Vergießen von Stahl eine liegende Stranggußkokille vorgeschlagen worden, die aus einzelnen an einem endlosen Band befestigten Teilen besteht, wobei die Teile durch ein endloses Plattenband nach oben abgedeckt werden. Zum Zweck besserer Wärmeableitung wird das obere Plattenband entweder in einem gewissen. Winkel entsprechend der Schrumpfung des Gußstranges oder parallel zum unteren Gießformband eingestellt und dabei in den noch flüssigen oder erstarrenden Strang bis zur Endstellung hineingedrückt. Abgesehen davon, daß das Problem der Verhinderung des Austretens von Seigerungsperlen beim Stahlguß überhaupt nicht auftritt, eignet sich diese Vorrichtung auch gar nicht zum Vergießen von zur Blockseigerung neigenden Leichtmetalllegierungen und hat deshalb mit der Erfindung nichts zu tun.' In der Zeichnung sind Kokillen zur Ausführung des neuen Verfahrens beispielsweise dargestellt Abb. 1 zeigt eine Kokille gemäß Erfindung für Blockguß, Abb. 2,eine Kokille für plattierten Strang guß.Furthermore, a horizontal continuous casting mold is required for casting steel has been proposed that consist of individual parts attached to an endless belt consists, wherein the parts are covered by an endless plate belt upwards. For the purpose of better heat dissipation, the upper apron is either in a certain. Angle corresponding to the shrinkage of the cast strand or parallel to the lower casting mold band set and thereby in the still liquid or solidifying strand up to the end position pressed in. Besides that the problem of preventing leakage of segregation pearls does not occur at all in steel casting, this device is suitable also not at all for casting light metal alloys that tend to segregate into blocks and therefore has nothing to do with the invention. ' In the drawing there are molds for the execution of the new method shown for example Fig. 1 shows a Mold according to the invention for ingot casting, Fig. 2, a mold for clad strand molding.

Claims

CLAIMS 1. Method of preventing segregation pearls from escaping when casting metal alloys that tend to segregate, in particular light metal alloys, characterized in that using molds tapering downwards with a corresponding formation of the degree of taper by sliding in the solidifying one Block or strand in the taper by virtue of its own weight or by Pulling in a pressure is exerted on its surface. Ingot and continuous casting mold for carrying out the method according to claim r, characterized in that the taper the mold is larger from top to bottom than the shrinkage of the ingot or strand corresponds. 3. Use of an ingot and continuous casting mold according to claim 2 for the production of composite casting by pouring the core material between the cladding plates placed on the tapered mold walls. For demarcation the subject of the application from the state of the art is considered in the granting procedure drawn: American patent specification No. 1,841,297.