DE835040C

DE835040C - Verfahren zum stetigen Giessen metallischer Voll- oder Hohlstraenge aus zur Seigerung neigenden Legierungen

Info

Publication number: DE835040C
Application number: DEW1263A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Waldemar Schwarzmaier
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1944-02-04
Filing date: 1944-02-04
Publication date: 1952-03-27

Description

Verfahren zum stetigen Gießen metallischer Voll- oder Hohlstränge aus zur Seigerung neigenden Legierungen

Die nach den üblichen Stranggießverfahreh her-

gestellten metallischen Voll- oder Hohlstränge

zeigen hei Anwendung von gekühlten Gießformen

mit nachgeschalteter direkter Kühlung einte unter-

schiedliche Verformbarkeit, je nachdem es sich um

Stränge aus reinen D7,:-talleii, bzw. eutektisc.hen

Legierungen. oder aus zur Seigerung neigenden

Legierungen handelt. Bei den letzteren ist die span-

lose 1'erfornil>arkeit, lr:ispiei.sweise durch Walzen,

wesentlich sclil@@ciiter als bei den zuerst genannten,

auf gleiche Weise hergestellten Werkstoffen und

:eigar auch noch schlechter gegenüber solchen

Strängen ati: doin gleichen N\'erkstnff, die init ver-

hältnismäßig langen Gießformen ohne direkte Kühlung gegossen werden, obwohl die langen Gießformen ohne unmittelbare Kühlung eine höhere Seigerung erwarten lassen.

Es wurde ;gefunden, daß die schlechte Verformbar'keit durch spanlose Bearbeitung auf Ursachen zurückzuführen. ist, die in einer bei: dor Erstarrung bewirkten bestimmten Gefügeausbildung solcher zur @cigera@ng iieigen.dVn@ Legierungen bestehen. Wird beispielsweise eine solche bekannte AI-Legierung mit @:-twa 3°/o Kupfer und 1,2% Magnesium in `kurze Gießformen zu Vollsträngen zu einem Dtirclini-e;ser von 175 mm vergossen un,d nach dem Austritt aus der Form durch unmittelbare Berührung mit Wasser weitergekühlt, dann ereignet sich bei der Erstarrung folgendes: In der Form selbst ist bis zum Austritt des Stranges aus der Form @e,ine Randkruste erstarrt, die aus kupferarmen Primärkristallen bestellt, während der Kern des Blockes noch flüssig ist. Infolge der nunmehr bewirkten unmittelbaren Kühlung erstarren auch im Kern sehr rasch Primärkristalile über den ganzen Kernquierschrnitt, und nur eine Restschmelze von nahezu eutektischer Zusammensetzung bleibt flüssig, die die einzelnen Primärkristalle allseitig umgibt. Da der Wärmeentzug weiterhin sehr rasch erfolgt, erstarrt dann auch diese Restschmelze in Form eines Netzwerks. Alle -diese Vorgänge s@in@d so rasch erfolgt., d@aß die sonst beim Vergießen von Legierungen zur Verfügung stehende Zeit weit unterschritten wird, so daß zwischen den Primärkristallen und dem Netzwerk der erstarrten Restschmelze kein Konzentrationsausgleich mehr erfolgen kann. Diese Gefügezusammensetzung ist nun die Ursache für die schlechte spanlose Vherformbarkeit so vergossener Legierungen, denn die eingefrorene Restschmelze hat bekanntlich eine geringere Trennfestigkeit und erhöht auch die Neigung zur Bildung von Sp.annungsriss!e:n ganz wesentlich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, solche zur Seigerung neigenden Legierungen wie die obengenannte Aluminiumlegierung mit etwa 3% Kupfer und I,2% Magnesium in der Weise stetig zu vergießen, daß sie eine ibessere spanlose Verformbarkeit aufweisen. Beim Verfahren -gemäß der Erfindung wird nun zur Lösung dieser Aufgabe die bekannte stufenweise Kühlung nutzbar gemacht, jedoch in der Weise, diaß der Strang zunächst innerhalb des Temp:trat;urgebiets der völligen Löstichkeit langsam und, nach dem Unterschreiten dieses Gebietes rasch durch unmittelbare Kühlung weiter abgekühlt wind. Der durch diese Art der Kühlung erzielte Erfolg ist nach den obigen Darlegungen ohne weitz-res verständlich: Die zunächst erstarrten. Primärkristalle 'haben nunmehr die Zeit, mit der sie umgebenden Restschmelze in Konzentrationsausgleich zu treten, -und zwar im Idealfall so weit, daß das Gefüge des erstarrten Stranges zwischen den Korngrenzen der Primärkristatle überhaupt keine erstarrte Restschmelze mehr erkennen läBt. Wenn auch dieser Idealfall nicht unter allen Gi-eßb:dingungen und mit allen zur Seigerung neigenden Legierungen erreichbar ist, so kann man sich ihm jedoch auf jeden Fall so weit nähern, d'aß eine ganz beträchtliche Verbesserung der spanlosen 'Verforniharkeit erreicht wird. Dies wirkt sich auch in i_iner größeren Festigkeit aus, da z. B. bei der Erstarrung der erwähnten Aluminiumlegierung mehr Kupfer von den Primärkristallen aufgenommen wird.
Die Vermutung ist nun naheliegernd, daß die gleiche Wirkung auch bei der Anwendung der bekannten langen Stranggießformen erreicht wird, bei denen -der Strang nach dem Austritt aus der Form nicht durch unmittelbare Beaufsch.lagung eines Kühlmittels gekühlt wird. Bei diesem bekannten Verfahren bildet sich aber in der Tat ein anderes Gefüge .aus. Da hier der Strang, n.ach@dh:@m er das Temperaturgebiet der völligen Löslichkeit unterschritten hat, nicht wie beim Verfahren gemäß der Erfindung rasch weiter abgekühlt wird, sondern nur die ganz langsame Luftabkühlung erleidet, wird! im Falle des I3::is.pie'ls der genannten Aluminiumlegierung das Kupfer wegen. der reit sinkender Temperatur Lösungsfähigkeit des Mischkristalls für Kupfer zum Teil wiederum ausgeschieden, und zwar im wesentlichen als A1zCu. Diese Bestandteile ordnen sich in kugeliiger Form an und können auch durch eine nachfolgende lange Glühurig nicht mehr völlig zur Lösung gebracht werden. Halbzeug, dias nach diesem bekannten Verfahren erzeugt wurde, weist deshalb beträchtlich geringer:- mechanische Werte auf als solches, das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wird.

Claims

PATCITA\SPßt'CFF: Verfahren zum stetigen Gießen metallischer Voll- oder Hohlstränge aus zur Seigerung neigenden Legierungen unter stufenweiser Kühlung des Stranges, dadurch gekennzeichnet., daß der Striang zunächst innerhalb des Temperaturgebietes der völligen Löslichkeit langsam und nach dem Unterschreiten dieses Gebietes rasch durch unmittelbare Kühlung w: fiter abgekühlt w -i rd.