DE750673C - Verfahren zum Giessen von Metallbloecken aus insbesondere kupferhaltigen Aluminiumlegierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Gießen von Metallblöcken aus insbesondere kupferhaltigen Aluminiumlegierungen Zur Erzielung eines gleichmäßigen seigerungs- und lunkerungsireien sowie feinkörnigen Gefüges in Metallblöcken aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen wurden verschiedene Verfahren entwickelt. Ein solches besteht z. B. darin, in einer eisernen Kokille eine Schmalseite offen zu halten, die Kokille während des Gießens abzusenken und den Längsschlitz entsprechend dem Steilren des 'Metallspiegels allmählich zu verschließen. Es gelang auf diese Weise, immer einen gleichmäßigen kurzen Abstand zwischen Gießrinne und flüssiger Metalloberfläche sicherzustellen, trotzdem jedoch die nur schwach -eneigte Gießrinne bis in die Mitte der Gießform zu führen. Diese Gießverfahren brachten gerade beim Block-ivGen \-()« kupferhaltigen Aluminiumlegierungen erhebliche Verbesserungen. @N'ährend man ,früher beispieIsweise mit Seigerungsunterschiedeti im Kupfergehalt von etwa -I- o.5 °/o Cu gegenüber dem Sollgehalt rechnen mußte, gelang es mit diesem Verfahren, die Unterschiede auf etwa -i- o,3 % herunterzusetzen. '.Man verwendete dabei jedoch verhültnismä13ig schwere Gußstahlkokillen mit dicken Wandungen, weil das Gießen großer Blöcke, wie es in derartigen Kokillen möglich geworden war, eine erhebliche Stabilität der Kokillenwandungen zu erfordern schien. Dies verhinderte jedoch eine so intensive Wärmeableitung, daß eine rasche und dadurch feinkörnige Erstarrung des Gießwerkstoffes nicht gewährleistet wurde.

  Schließlich ist auch ein Verfahren zum

  Giellen von Strängen und Drähten bekannt-

  geworden, nach dem das 'Metall durch einen

  ins Fortgang des Giessens sich schließenden

  Längsschlitz in einem Blechmantel fortlau-

  fend eingegossen wird. Dieser rohrförmige,

  mit dem eingegossenen Metall in eine Kühl-

  zone absinkende Blechmantel wird durch

  Runden einer Blechtafel in einer Art liokillc

  oder in einer durch Kugeln oder Rollen ge-

  bildeten Stützvorrichtung hergestellt. Erst

  hierauf aber @elatlgt das mit dein flüssigen

  .Metall aus-efiillte Plattierblech in eine Zone

  direkter Klihlung. Das geschilderte Verfah-

  ren sowie die ihni dienende Gießvorrichtung

  sind aber zum Gießen von großen Blöcken

  sticht geeibnet. Ferner kann durch die Art

  der Schließung des Längsschlitzes die Gieß-

  rinne niemals knapp über dein Metallspiegel

  Ilehalten werden. so daß für das zti gießende

  Met- all sich eine Fallhöhe einstellt. die .leint

  Gießen von Aluminiumlegierungen infolge

  Iicr leichten Eildun- von Oxv(len keineswegs

  erwünscht ist.

  Gegenstand der Erfindung ist nun ein Gieß-

  verfahren, mit dein eine Zweitgehende Seige-

  run-sfreilleit beim Herstellen größerer Me-

  tallblöcke aus insbesondere kupferhaltigen

  Aluniinitnillegieruugen erzielt werden kann.

  I)ie L?riindtui" bctrittt dabei eine Verbesse-

  run- des vorher geschilderten bekannten Ver-

  fahrens, wonach auch schwere Blöcke seige-

  rungs- und lunkerfrei und von feinkörnigem

  Gefüge her-estellt werden können. Es besteht

  darin, daß der Längsschlitz des die Kokillen-

  wand bildenden und in ein Kühlbad absinken-

  den Blechmantels fortlaufend durch Ver-

  scllhttiglieder zugelegt wird, welche die den

  Schlitz begrenzenden Teile des Blechmantels

  klammerartig zusammenhalten, ohne die un-

  mittelbare Hinwirkung des Kühlbades auf

  den Blechmantel zu behindern. Zur \-er-

  anschaul.ichung der Erfindung sind in den bei-

  liegenden Zeichnungen Ausführungsformen

  des Verfahrens dargestellt.

  Die Abb. i bis 3 -zeigen dabei in -zwei

  Senkrechten und einem Querschnitt eine Ko-

  kille, bei der ein U-förmig gebogenes Blech

  durch an einer Seite klaininerartig angeord-

  nete Verschlußstücke -zusammengehalten wird.

  :ebb. .1 zeigt die gleiche Anwendung für einen

  Rundbarren. Die Abb. 5 und 6 zeigen da-

  @egett Ausführun.Isformen, hei dellen die

  I;leche als Blechtafeln hingestellt und beider-

  seitig von gleichartig aus- bildeten Se;gnie#n-

  teti gestützt werden.

  In diesen Zeichnu1t-eil bedeuten 1 die klattt-

  itiri-:irti#,eii \-erschlttl.lstücke, a ein .Metall-.

  blech, welches die 1)'e-renztitil- der Forni hil-

  det, 3 sät die Gie#I.ii-iniie, _l der Gießtisch, auf

  «elcheni die Kokille i-tiiit. ; da; erstarrte ge-

  gosselle Metall, welches den Metallblock bildet.
• Das Gießverfahren geht nun derartig vor sich, daß ein dünnes Blech, z. 13. in U-Forin, wie Abb.3 darstellt. auf den Gießtisch gestellt und an der offenen Seite zutiüclist durch eines der den Abschluß bildenden Segmente verklammert wird. Durch die Gießrinne wird darauf Metall in die Form eingeführt, gleichzeitig der Gießtisch gesenkt und allmählich, entsprechend der zunehmenden Füllung der Form, die offene Seite des Bleches völlig zugebaut. Je höher dabei der Metallspiegel steigt und je stärker der Druck des Metalls auf die dünnen Seitenwände wird, je höher wächst andererseits der Aufbau der Segmente an der offenen Seite der Kokille und je stärker wird die- \-ersteifung des Bleches durch die wachsende Verklaimnerung. Die finit dein Bloc.: nach unten altwandernde Kokille wird in einer gewissen Entfernung von dem jeweiligen flüssigen Blockoherflächenspiegel gekühlt. Man kann sie 7.13. in ein Wasserbad eultauchen lassen.
• Noch einfacher wird die Ausführung etwa nach Abb. 7. Hier werden die dünnen Bleche einfach aus Tafeln herausreschnitteil und als Seitenwandung der Forin hingestellt. Beide Schmalseiten «-erdelf durch die Segmente aufgebaut, wobei inan auch die der Gießseite abgelegenen Sel;inente aus Zweckmäßigkeitsgründen denen der anderen Seite anpassen kann. -,Man kann andererseits auch zwei rinnen in die Kokille von beiden Seiten her einführen und auf diese Weise <las Gießen beschleunigen. Die Beschleunigung wird andererseits möglich, weil die starke Wasserkühlung durch die dünnen Bleche hindurch eine schnellere Erstarrung gewährleistet.
• flach dem Gießen können dann die Bleche, die man z. B. aus Eisen herstellen kann, wieder abgenommen und für den Guß (los nächsten Blockes verwendet werden. Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nicht nur wie bisher der freie Giel3strahl vollkommen vermieden wird, sondern daß darüber hinaus die Erstarrung in der Richtung von unten nach oben ganz. wesentlich beschleunigt wird. Die l?rstarrun"s-escliwindiglceit des Blockes kann durch Veriinderung des Abstandes zwischen dem fliis:igen Metalloberilä.chenspiegel und fier Wasserkühlung beliebig geregelt werden.
• Die Erfindung ermöglicht sogar 11(1(71l weitere \'c>#rtcile hinsichtlich der \'erbrcsserung der Ohei-'Häche des zti gießenden l)lockes. 'lall kann nämlich die Blt#(7lle auch aus dein glc#ichen Werkstoff herstellen wie (las des Blockes selbst. Gießt inan z. Mt. Aluniiniuiniegierunren wMn So kann Inan auch I,letlie dieses Werkstoffes als Kokille#iiwand benutzen. Zwar ist die Gießtemperatur dieses Stoffes naturgemäß etwas höher als die Schmelztemperatur, trotzdem ist bei der starken direkten ILülalung dieser Bleche ein Schmelzen nicht zu befürchten. Wenn Iran nun das Kokillenblech vorher durch Bürsten, Beizen u. dgl. gut reinigt, so schweißt der entstehende Block fest mit dem Kokillenblech zusammen. Dabei bildet dieses die Oberfläche des Blockes, die vollkommen glatt und frei von irgendwelchen Ausschwitzungen ist. Gerade hierin liegt der besondere Vorteil dieses Verfahrens, weil bei vielen Legierungen des Aluminiums, insbesondere hei den kupferhaltigen, die Oberfläche der gecrossenen Blöcke leicht durch Ausschwitzun-`en ungleichmäßig und raub ist und vor dem \\"eiterverarbeiten abgefräst oder abgehobelt werden muß.
• In Weiterentwicklung dieses Gedankens lassen sich sogar plattierte Blöcke gießen. Hierbei wird als Kokille dann ein Blech aus dem Werkstoff hergestellt, der die Plattierung bilden soll. z. B. kommt hier Reinalumimum oder eine sonst bekannte, hoch korrosionsfestc Aluminiumlegierung in Frage. Das Schweißverfahren selbst erfolgt, wie vorher beschrieben.
• Bei dem bekannten Gießen plattierter I:Ificlce in einer absenhbaren, zum Einführen der Gießrinne mit einem Längsschlitz versehenen Kokille wurden die Plattierbleche jedoch an den dicken Wänden der Kokille befestigt, während erfindungsgemäß mit einer aus 1letallblechen aufgebauten dünnwandigen und unmittelbar wassergekühlten Kokille gearbeitet wird, mit einer Kokille also, die die Herstellung dichter, seigerunäs.freier und feinkörnil;er Blöcke :e%väiarleistet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE r. Verfahren zutn Giel.;eia von Metallblöcken aus insbesondere l:upferllalti"eII Aluminiumlegierungen, hei dem das Metall durch einen im I'ortäang des Gusses sich schließenden Längsschlitz in einen Blechmantel fortlaufend eingegossen wird, der mit dem eingegossenen Metall in eine Kühlzone absinkt,- dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz des die Kokillenwand bildenden und in ein Kühlbad absinkenden Blechmantels fortlaufend durch Verschlußglieder zugelegt wird, welche die den Schlitz begrenzenden Teile des Blechmantels klammerartig zuSatnmenhalten, ohne die unmittelbare Einwir-. kung des Kühlbades auf den Blechmantel zu behindern.
2. 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I zum Herstellen plattierter 1letallblöcke, wobei man den Block mit dem aus dem Plattierwerkstoff bestehenden Blechmantel verschweißen läl.lt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vorn Stand der Technik sind im Erteilttngsverfahreri folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift .... 1r. 4@9 3,;z; ; britische - .... - 420 910: USA.-Patentschriften ... N r. I 9t;3 ;;. 2 055 980, 2 079 644; französische Patentschrift . . \ r. 778 410.