DE875393C

DE875393C - Process for casting metal

Info

Publication number: DE875393C
Application number: DEU1105A
Authority: DE
Inventors: Martin Luther Samuels
Original assignee: FOUNDRY Co; United States Pipe and Foundry Co LLC
Current assignee: FOUNDRY Co; United States Pipe and Foundry Co LLC
Priority date: 1950-03-15
Filing date: 1951-02-22
Publication date: 1953-05-04

Description

Verfahren zum Gießen von Metall Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren des Schleudergießens und auf Gußstücke aus hohlem Metall, die dadurch -Hergestellt werden. Besolidere Gegenstände der Erfindung sind durch Sclileuciergtiß erzeugte rohrförmige Metallgußstücke, einschließlich Verbundwalzen, die eine wesentlich verbesserte und grundsätzlich andere 11ristall-struktur, verglichen mit rohrförmigen Gußstücken, wi,: sie bisher, sei es durch Schleuderguß oder ruhend gegossen, hergestellt worden sind, haben.Methods of Casting Metal The invention relates generally on processes of centrifugal casting and on castings made of hollow metal, which thereby -Getting produced. More specific objects of the invention are by way of illustration tubular metal castings produced, including composite rolls, which are an essential improved and fundamentally different crystal structure compared to tubular ones Castings, wi: they have been produced so far, be it by centrifugal casting or cast at rest have been.

Bei den bisher üblichen Verfahren, gleichgültig ob Schleudergute oder ruhend gegossen, wurde besonders darauf geachtet, daß -das geschmolzene Metall während des tatsächlichen Erstarrens nicht bewegt wurde, daß es vielmehr so ruhig wie möglich innerhalb der Form während dies ganzen Erstarrurgsvorganges lag. Für alle Zwecke hielt man sich eirg an diese Bedingung bzw. erfüllte sie bei clen üblichen statischen Gieß-verfahren vollkommen und bei dem bisherigen Schleudergießen wird dafür gesorgt, das gesch:molzenelletall gleichmäßig schon im Anfangsstadium der tatsächlichen Gießstufe gegen die Form zu verteilen und aufrechtzuerhalten, um die relativen Bewegungen zwischen der Form und dem geschmolzenen :Metall zu begrenzen, während das letztere erstarrt.With the methods that have been used up to now, regardless of whether they are centrifuged or Poured at rest, particular care was taken to ensure that -the molten metal during the actual freezing was not moved, so that it was rather as calm as possible was within the shape during this whole solidification process. For all purposes This condition was adhered to or met with the usual static The casting process is complete and the previous centrifugal casting ensures that Das Gesch: Molzenelletall evenly in the initial stage of the actual casting stage to distribute against the shape and maintain the relative movements between the shape and the molten: limit metal, while the latter stiffens.

Es ist bekannt, daß, wenn man geschmolzene Metalle in einem ruhigen Zustand erstarren läßt. das erste Kristallwachstum in der Richtung des Wärmeflusses von dem geschmolzenen Metall fortschreitet, d. h. senkrecht zu der Formwandung, mit dem Ergebnis, daß eine säulenförmige kristalline Struktur erzeugt wird. Diese in einer Richtung gehende Neigung der primären Kristalle wird noch verstärkt, wenn eine eiserne Form verwendet wird, da diese Wirkung durch die Erhöhung des Wärmegefälles durch dieMasse edes geschmolzenen Körpers gefördert wird, wenn dieser erstarrt. Da diese Voraussetzungen fast immer bis zu einem gewissen Grad bei den Gießverfahren nach .dem Stand der Technik vorhanden sind, so charakterisieren sich die nach solchen Verfahren hergestellten Produkte im allgemeinen,durch diese säulenförmige Struktur der primären Kristalle. Es braucht nicht besonders erwähnt werden, daß eine säulenförmige kristalline Struktur gewisse mechanische Eigenschaften das Gußstück ungünstig beeinflußt, insbesondere der Gießlinge aus spröden Metallen. und zwar deshalb, weil Ebenen geringen Widerstandes, entlang welchen der Gießling brechen kann, erzeugt werden, wenn er starken örtlichen Beanspruchungen unterworfen wird.It is known that when you have molten metals in a calm Solidifies state. the first crystal growth in the direction of heat flow advancing from the molten metal, d. H. perpendicular to the mold wall, with the result that a columnar crystalline structure is produced. These Unidirectional inclination of the primary crystals is increased when an iron form is used, as this effect is achieved by increasing the heat gradient is conveyed through the mass of each molten body as it solidifies. Since these conditions almost always up to a certain point Degree at characterize the casting process according to the state of the art the products manufactured by such processes generally pass through them columnar structure of the primary crystals. It doesn't need special mention that a columnar crystalline structure has certain mechanical properties adversely affects the casting, especially the castings made of brittle metals. this is because there are planes of low resistance along which the casting break can be generated when subjected to strong local stresses will.

Das Gießverfahren nach der Erfindung unterscheidet sich wesentlich dadurch von den Gießverfahren, nach dem Stand der Technik, daß das geschmolzene Metall innerhalb der Form bewegt wird, derart, d.aß sich keine Möglichkeit zürn Wachstum primärer Kristalle während irgendeiner beachtlichen Zeitspanne ergibt, und dieses Ziel wird erreicht, indem man vonAnfang an eineEinsatzmenge geschmolzenen Metalls am Boden einer drehbaren, horizontalen Form anbringt, und dann deren Rotationsgeschwindigkeit so einstellt, daß ein Regen geschmolzenen Metalls innerhalb der Form während fast der ganzen Zeit erzeugt wird, während welcher das geschmolzene Metall erstarrt. Es ist aus diesen Darstellungen klar, daß die Ausdrücke Regen und regnen .gemäß Beschreibung und Ansprüchen einen Zustand innerhalb der Form bezeichnen, welcher es so einem Teil des geschmolzenen Metalls, das durch die rotierernde Form mach oben getragen worden ist, gestattet, frei durch den Raum auf den ßcden der Form zu fallen.The casting method according to the invention differs significantly by the casting process, according to the prior art, that the molten Metal is moved within the mold in such a way that there is no way to get angry Results in growth of primary crystals for any considerable period of time, and this goal is achieved by melting an input amount from the start Metal at the bottom of a rotatable, horizontal mold, and then its speed of rotation so set that a rain of molten metal within the mold during almost is generated all the time during which the molten metal solidifies. It is clear from these representations that the expressions rain and raining Description and claims denote a state within the form, which it is such a part of the molten metal that makes through the rotating mold has been worn above, allowed to move freely through space on the sides of the form to fall.

Bisher wurde bei dem Schleudergießen ein segnender Zustand innerhalb der Form sorgfältig vermieden,damandachte, d,aß minderwertige, wenn nicht völlig unibrauchbare Gußstücke entstehen würden. jedoch wurde festgestellt, daß bei Aufrechterhalten ,des regnernden Zustandes gleichzeitig mit dem Erstarren des geschmolzenen Metalls Gußstücke erzielt werden, welche in mehrfachen Beziehungen denen überlegen sind, welche nach den bisherigen Verfahren hergestellt wurden.Heretofore, centrifugal casting has become a blessing state within carefully avoided the form, thought d, ate inferior, if not entirely unusable castings would arise. however, it was found that if maintained , the rainy state at the same time as the solidification of the molten metal Castings are obtained which are superior in several respects to those which were produced according to the previous processes.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren des Schleudergieißens anzugeben. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, durch Schleudergießen hergestellte, rohrförmige Metallkörper zu schaffen, welche sich in dem Zustand wie gegossen durch zufällig orientierte Struktur feiner primärer Kristalle charakterisieren. Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Erzeugung eines rohrförmigen Hartgusses aus Eisen, welcher, sobald gegossen, eine Makrostruktur feiner beliebiger angeordneter Kristalle besitzt, die sich von der Säulenförmigen, verhältnismäßig rauhen makrokristallinen Struktur unterscheiden, welche für röhrenförmige Hartgußstücke gemäß dem Stand der Technik charakterisiert ist.It is therefore an object of the present invention to provide a new method of centrifugal casting. It is another object of the invention by centrifugal casting produced, tubular metal body, which is in the state like cast characterized by randomly oriented structure of fine primary crystals. A particular aim of the invention is to produce a tubular chilled cast iron made of iron, which, once cast, has a macrostructure of finer arbitrarily arranged Has crystals, which differ from the columnar, relatively rough macrocrystalline Structure differentiate which for tubular chilled castings according to the prior art Technology is characterized.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, Verbundwalzen zu schaffen, welche zwei oder mehrere konzentrische Schichten besitzen, die fest miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine dieserLagen die verbesserte primäre Kristallstruktur besitzt, welche für die vorliegende Erfindung charakteristisch ist.Another object of the invention is to provide composite rolls, which have two or more concentric layers that are firmly attached to each other are connected, at least one of these layers having the improved primary crystal structure which is characteristic of the present invention.

Ein weiteres -besonderes Ziel der Erfindung ist es, eine Verbundwalze zu schaffen, welche eine äußere Schicht von Hartguß der verbesserten kristallinen Struktur besitzt, wie oben beschrieben, und welche eine innere Schicht oder einen Kern aus Graugußeisen besitzt, der fest damit verbunden ist.Another specific object of the invention is to provide a composite roll to create an outer layer of chilled cast iron of the improved crystalline Structure as described above, and which has an inner layer or a Has a gray cast iron core that is firmly attached to it.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Gießen von Verbundwalzen nach der Erfindung zu zeigen.Another object of the invention is to provide a method for casting To show composite rolls according to the invention.

Die Erfindung wird an Hand Ader Zeichnungen beschrieben.The invention is described with reference to the drawings.

Fig. i zeigt einen etwas schematischen Längsschnitt einer Form der Vorrichtung, welche zur Ausführung der Gießverfahren nach der Erfindung verwendet werden kann; Fig. 2, 3, 4. und 5 zeigen schematische Querschnitte der Form nach Fig. i, -,welche die Art zeigt, gemäß welcher das geschmolzene Metall von der Form aufgenommen und zusammenhängend zwecks Bildung der rohrförmigen Gießlinge nach der Erfindung gebildet wird; Fig. 6 zeigt eine photographische Ansicht in tatsächlicher Größe, und zwar eines Bruches entlang der Wandung eines im Hartguß hergestellten rohrförmigen Gießlings gemäß der Erfindung Fig. 7 ist eine photographische Ansicht in tatsächlicher Größe eines Bruches entlang der Wandung "eines im Hartguß hergestellten rohrförmigen Gießlings der gleichen Zusammensetzung, die beim Gießen nach Fig. 6 zur Anwendung gelangte, jedoch durch ein bekanntes Schleudergießverfahren hergestellt worden ist; Fig. 8 und g sind photographische Abbildungen in tatsächlicher Größe, und zwar vongeätzten Schnitten durch die Wandungen eines rohrförmigen Gießl-ings aus Kupfer, welcher nach,dem Zerfahren der Erfin Jung bzw. nach -dem bekannten Sc'hl-eudergußverfahren hergestellt worden ist; Fig. io ist eine photographische Mikroaufnahme (15fache Vergrößerung) eines geätzten Wandschnittes eines charakteristischen, im Hartguß hergestellten, rohrförmigen Gießlings, der in Fig.6 gezeigten Art, Fig. i i eine photomikrographische Darstellung (15fache Vergrößerung) eines geätzten Schnittes ,.irres charakteristischer, rohrförmigen Gießlings, der im Hartguß hergestellt worden ist, und zwar der Art, wie in Ab b. 7 gezeigt, Fig. 12 eine photographische Abbildung in natürlicher Größe einer Verbundwalze aus Gußeisen nach -der Erfindung.Fig. I shows a somewhat schematic longitudinal section of a form of Apparatus used to carry out the casting method according to the invention can be; Figs. 2, 3, 4 and 5 show schematic cross sections according to shape Fig. 1 - which shows the manner in which the molten metal is removed from the mold added and contiguous for the purpose of forming the tubular castings after Invention is formed; Fig. 6 shows a photographic view in actuality Size, namely a fracture along the wall of a manufactured in hard casting tubular casting according to the invention Fig. 7 is a photographic view in the actual size of a fracture along the wall "of a chilled cast iron tubular casting of the same composition that was used in the casting according to FIG. 6 was used, but made by a known centrifugal casting process has been; Figs. 8 and g are actual size photographic images; namely from etched cuts through the walls of a tubular casting Made of copper, which according to the invention of Jung or according to the well-known Sc'hl-eudgießverfahren has been made; Fig. 10 is a photomicrograph (15x Enlargement) of an etched wall section of a characteristic, chilled cast iron manufactured, tubular casting, of the type shown in Fig.6, Fig. i i a Photomicrographic representation (15x magnification) of an etched cut , .irres characteristic, tubular casting, which has been produced in chilled cast iron is of the type described in Ab b. 7, FIG. 12 is a photographic image in the natural size of a composite roller made of cast iron according to the invention.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. i besteht die Vorrichtung, die vorzugsweise bei Ausführung des vorliegenden Gießverfahrens verwendet wird, aus einer zylindrischen Form i, welche auf .den üblichen Rollen 2 aufliegt, die z. B. angetrieben sind, so daß die Form -horizontal um ihre Längsachse rotieren kann. Vorzugsweise werden zwei Reihen von Rollen angewendet (es ist iiur ein Satz von Rollen gezeigt), und zwar je ein Satz Rollen auf jeder Seite -eitler vertikalen Eben- durch die Achse der Form, um eine sichere Unterlage für die Form zu bilden. Antriebswellen 3 für die Rollen werden durch nichtgezeigte beliebige Mittel gedreht und die Drehung der Rollen wird durch Reibung auf die aufliegende Form übertragen. Eine Anzahl von ringförmigen Rillen .M, welche an der Außenwand der Form angeordnet sind, nehmen die Walzen auf und verhindern eine relative Längsbewegung zwischen der Form und den Walzen.With particular reference to Fig. I, there is the apparatus which is preferably used in practicing the present casting process a cylindrical shape i, which rests on .den usual rollers 2, the z. B. are driven so that the form can rotate horizontally about its longitudinal axis. Preferably two sets of roles are used (it is only one set of Roles shown), one set of roles on each side -eitler vertical plane- through the axis of the form to provide a secure base for the form to build. Drive shafts 3 for the rollers are by any not shown Means rotated and the rotation of the rollers is due to friction on the resting Transfer form. A number of annular grooves .M, which on the outer wall the mold are arranged, take the rollers and prevent relative longitudinal movement between the mold and the rollers.

Die Form ist an ihrem Ende mit konzentrischen Einziehungen 5 versehen, die geeignet sind, Abschlußplatten 6 zwecks Abschließens der Enden der Form aufzunehmen. Die Abschlußplatten enthalten zentrale Öffnungen 7, durch welche geschmolzenes Metall 8 in die Form eingeführt werden kann, und zwar z. B. durch den gekrümmten Einguß g. Die Üttnungen bewirken auch die Aufrechterhaltung des atmosphärischen Druckes der Gase in der Form während der ganzen Gießoperation. Vorzugsweise sind die Einziehungen der Form 5 tiefer als die Dicke der Abschlußplatte zu dem Zweck, ringförmige Vorsprünge-io zu schaffen, welche sich itlyer die Abschlußplatten hinaus erstrecken. Die Vorsprünge io besitzen eine Anzahl von Löchern i i, welche darin radial angeordnet und geeignet sind, Zapfen 12 aufzunehmen, wodurch die Abschlußplatten dicht in bekannter Weise gegen das Ende der Form gehalten werden.The shape is provided with concentric indentations 5 at its end, which are suitable for receiving end plates 6 for the purpose of closing the ends of the mold. The end plates contain central openings 7 through which molten metal 8 can be introduced into the mold, e.g. B. by the curved sprue G. The exercises also maintain the atmospheric pressure of the gases in the mold throughout the casting operation. Preferably the recoveries are of the mold 5 deeper than the thickness of the end plate for the purpose of annular projections-io to create which itlyer the end panels extend out. The protrusions io have a number of holes i i arranged radially therein and suitable are to receive pin 12, whereby the end plates tightly in a known manner be held towards the end of the mold.

Bei der Beschreibung des "Verfahrens gemäß der Erfindung wird insbesondere auf die Fig. 2 und 5 Bezug genommen, wo die aufeinanderfolgenden Stufen des Gießverfahrens schematisch dargestellt sind. Die folgenden Ausführungen, -welche sich auf deii -Mechanismus des Wachstums durch Glas struktuelle Zusammenwachsen des Gießlings beziehen und andere theoretische Betrachtungen des Gießverfahrens bedeuten keine Einschränkung der Erfindun-, sie sind vielmehr nur eine Hilfe, um zu sehen. was -während des Gießverfahrens stattfindet, soweit dies nach dein bisherigen Stand der Kenntnisse möglich ist.In describing the "method according to the invention, in particular Referring to Figures 2 and 5, where the successive stages of the casting process are shown schematically. The following statements, -which relate to deii -Mechanism of growth through glass structural coalescence of the casting relate and other theoretical considerations of the casting process mean none Restriction of the invention, they are rather just an aid to see. What - takes place during the casting process, as far as this is based on your previous status the knowledge is possible.

Vorzugsweise -wird d.ie gesamte geschmolzene -Metallcharge in die Formeingeführt, -nährend diese mit einer Geschwindigkeit rotiert, die nicht genügt, uni das -Metall am Umfang der Forni zu verteilen. Unter solchen Bedingungen liegt das Metall als zusammenhängende Masse am Grund der Form, -wobei die Reibung zwischen der sich bewegenden Form und dem geschmolzenen Metall an ihren Periihrungsflächen das Metall bewegt, wie durch die Pfeile in der Masse aus -Metall in Fig. -2 angedeutet. Gewöhnlich -wird das geschmolzene Metall auch eine sehr kurze Strecke nach aufwärts auf die sich nach oben bewegende Seite der Form getragen und an der nach abwärts gehenden Seite etwas nach unten gepreßt. 'Unter diesen Umständen kühlt ,die Klasse aus geschmolzenem Metall ziemlich schnell und gleichmäßig, -wodurch sich eine Vergrößerung der Viskosität ergibt, derart, daß nach einer gewissen Zeit eine dünne Schicht geschmolzenen Metalls nach aufwärts durch die aufsteigende Seite der Form bis zu einem Punkt, in der Nähe des oberen Scheitels, getragen wird, wie in Fig.3 gezeigt. Wenn dieser Zustand erreicht ist, so wird die Drehgeschwindigkeit der Form vorzugsweise erhöht, um den. kräftigen -Ietallre@gen zu erzeugen und aufreclitzu.-erhalten, welcher das vorliegende Gießverfahren charakterisiert.Preferably the entire molten metal charge is put into the Form introduced, while it rotates at a speed that is insufficient, uni to distribute the metal around the circumference of the forni. Under such conditions lies the metal as a coherent mass at the base of the form, with the friction between the moving mold and the molten metal at their interfaces the metal moves, as indicated by the arrows in the mass of metal in Fig. -2. Usually the molten metal will also move up a very short distance carried on the upward moving side of the mold and on the downward moving side going side pressed down a little. 'In these circumstances, the class is cooling from molten metal fairly quickly and evenly, causing an increase in size the viscosity results in such a way that after a certain time a thin layer melted Metal up through the ascending side of the shape to a point near the upper part of the head, as shown in Fig. 3. If this State is reached, the speed of rotation of the mold is preferably increased, to the. to generate powerful metal rain and get excited, which the characterizes the present casting process.

Da das Gießverfahren weiter fortschreitet und die Viskosität des geschmolzenen Metalls in,dem Maße weiter zunimmt wie seine Temperatur abfällt, wird bald der Zeitpunkt erreicht, wo ein Teil des geschinolz-enen -Metalls an der Form haftet, wenn sie durch den oberen Teil ihres Bogens ihrer Drehung hindurchgeht und dort eine dünne, feste oder halbfeste Schicht des gegossenen Metalls, die -der Form anliegt, erzeugt. Heftiges Regnen -wird während dieser Periode natürlich weiterhin stattfinden, da die kombinierten Wirkungen der Drehung der Form und der Viskosität des geschmolzenen Metalls nicht genügen, um den Gravitationszug auf die Hauptmenge des geschmolzenen -Metalls, welches zu dem oberen Teil der Form befördert worden ist, zu überwinden. So -wird außer der dünnen Schicht des geschmolzenen ll.etalls, welche sich in direkter Verbindung mit der Form befindet (bzw. -welche nach Beginn des Erstarrens mit einer vorher abgesetzten Schicht an festgewordenem gegossenen Metall) das geschmolzene -Metall, -welches in den oberen Teil der Form befördert -worden ist, als Regen -weiter unter dem Einfluß der Schwerkraft zurück in die Hauptmasse am Grunde der Form fallen. Aus dem Vorangehenden ist es klar, daß nach Beginn des Erstamens eine dünne Schicht geschmolzenen Metalls gegen die Form gehalten wird und in dieser Stellung während jeder Umdrehung der Form erstarrt.As the casting process continues and the viscosity of the molten Metal, as its temperature continues to rise, soon becomes the point of time reaches where some of the geschinolz-enen metal adheres to the mold when it passes through the upper part of its arc of its twist and there a thin, solid or semi-solid layer of the cast metal that rests against the mold. Heavy raining - will of course continue to take place during this period since the combined effects of the rotation of the mold and the viscosity of the molten one Metal is not enough to pull the gravitational pull on the bulk of the molten material -Metal that has been carried to the top of the mold. So -be besides the thin layer of molten metal, which is in direct Connection with the form (or which after the start of solidification with a previously deposited layer of solidified cast metal) the melted -Metal, -which has been carried into the upper part of the mold -as rain -continue fall back under the influence of gravity into the main mass at the bottom of the mold. From the foregoing it is clear that after the first mantling has started a thin layer molten metal is held against the mold and in this position during solidifies with every turn of the mold.

Fig.4 zeigt diese Vergrößerung der gegossenen Schale innerhalb der Form durch Anwachsen und man ersieht aus Fig. d., daß heftiges Regnen des geschmolzenen -Metalls während der Zeitspanne .der Gießoperation anhält, wenn die zylindrische Schale, die gegossen wird, tatsächlich gebildet wird. Nachdem eine dünne Haut von festem, gegossenem Metall an der Form gebildet worden ist, vermindert sich die Spannung zwischen der neuen verfestigten Schicht und der Hauptmasse von flüssigem Metall am Boden der Form, derart, daß nur eine sehr dünne. Schicht von flüssigem 1letall bleibt, um gegen die innere Wandung des bereits gebildeten Gießlings zu erstarren.4 shows this enlargement of the cast shell within the Form by growth and it can be seen from Fig. D. That heavy raining of the molten -Metal during the period of the casting operation stops if the cylindrical Shell that is poured is actually formed. Having a thin skin of When solid, cast metal has been formed on the mold, the stress is reduced between the new solidified layer and the bulk of liquid metal at the bottom of the mold, such that only a very thin one. Layer of liquid 1letall remains to solidify against the inner wall of the casting already formed.

In Fig. ;, welche die letzte Stufe der Aufnahme und des Erstamens des gegossenen -Materials zeigt, ist in der Hauptsache das gesamte gegossene Nietall verteilt und gegen die Form verfestigt, -wie oben beschrieben, und,die flüssige -Menge ist vom Grund der Forni verschwunden. Dabei wird der feine, dünne, flüssige Film aus Metall gleichmäßig verteilt gezeigt (mit Ausnahme der letzten paar Tropfen), und zwar auf der inneren Wandung des Gießlitigs.In Fig.; Which is the final stage of admission and first-naming of the cast material is mainly the entire cast rivet distributed and solidified against the shape, -as described above, and, the liquid -Many has disappeared from the bottom of the Forni. This is the fine, thin, liquid Metal film shown evenly spaced (except for the last few drops), namely on the inner wall of the pouring pipe.

Obwohl, wie oben betont, das vorliegende Gießv,rfahren vorzugsweise mit dem Eingießen des geschtnolzenen Gießmetalls in eine langsam rotierende Form beginnt, so wird hei einer alternativen Ausführungsform gemäß der Erfiildung das Eingießen des geschmolzenen Metalls begonnen, während die Form feststeht, und das Eingießen wird fortgesetzt, bis sich eine zusammenhängende Masse am Grund der Form gesammelt hat und sich über deren Gesamtlängen erstreckt. Die Form wird dann schnell auf die richtige Gießgeschwindigkeit gebracht (ohne die anfängliche langsame Rotation, die oben beschrieben wurde), während das Eingießen beendigt wird. Bei dieser anderen Ausführungsform .des Gießverfahrens wird der Regen aus geschmolzenem Metall gewöhnlich beginnen, bevor das Eingießen beendigt ist und unter normalen Umständen während einer erheblichen Zeitspanne andauern, nachdem das Eingießen beendigt ist. Das endgültige Ergebnis beider Verfahren ist jedoch das gleiche, da die kombinierten Wirkungen ,der Drehung der Form und der Viskosität des geschniolzenen Metalls, welche die Geschwindigkeit des Absetzens des geschmolzenen (Metalls bei jeder Umdrehung der Form bedingen, im Fall von gleichen Rotationsgeschwindigkeiten der Form in beiden Fällen die gleichen sein werden.Although, as emphasized above, the present casting method is preferred with the pouring of the molten metal into a slowly rotating mold begins, it is called an alternative embodiment according to the Formation started pouring the molten metal while the mold is fixed, and pouring is continued until a coherent mass is at the bottom the shape has collected and extends over their entire lengths. The shape will then quickly brought to the correct casting speed (without the initial slow rotation described above) while the pouring is finished. In this other embodiment of the casting process, the rain is made of molten material Metal typically start before pouring is finished and below normal Circumstances persist for a substantial period of time after the pouring has ceased is. However, the final result of both procedures is the same as the combined one Effects, the rotation of the shape and the viscosity of the blown metal, which the rate of settling of the molten (metal at each revolution of the shape, in the case of the same rotational speeds of the shape in both Cases will be the same.

Es ist aus den obigen Ausführungen betreffend die alternativen Gießverfahren gemäß der Erfindung klar, d-aß die erste Bedingung dafür die Regulierung .der Rotationsgeschwindigkeit der Form während der Bildungsperiode des Gießlings zwecks Erzeugung eines Regens von geschmolzenem Metall. innerhalb der Form im wesentlichen für die ganze Zeitspanne ist, während welcher ras Erstarren des geschmolzenen Metalls stattfindet. Das Auftreten von Regen und dessen Aufhören kann natürlich einfach durch Betrachten festgestellt werden und die Beendigung des Erstarrens kann mit Hilfe eines optischen Pyrometers ermittelt werden, indem man auf die innere Fläche blickt. Auf diese Weise ist es einfach, festzustellen, wann die Bedingungen für die Ausführung des vorliegenden Gießverfahrens erfüllt sind. -Es wurde betont, daß eine Grundmenge geschmolzenen Metalls am Boden der Form während der Bildungsperiode des Gießlings vorhanden ist, denn ohne eine solche Menge würde es außerordentlich schwer sein, wenn nicht unmöglich, die Regenbedingungen -,während der -ganzen Zeit aufrechtzuerhalten, während welcher das geschmolzene Metall erstarrt. Man muß jedoch verstehen, daß die Erfindung nicht auf die hier gezeigten Gießverfahren beschränkt sein soll; sie schließt vielmehr alle Gießverfahren, bei welchen das Regnen des geschmolzenen Metalls praktisch während der gesamten Erstarrungszeit stattfindet, ein, gleichgültig, wie die verschiedenen Gießvarianten dafür eingestellt worden sind, um die Bildung der Grundmenge am Boden .der Form zu ermöglichen.It is from the above discussion regarding the alternative casting methods According to the invention it is clear that the first condition for this is the regulation of the speed of rotation the mold during the formation period of the casting for the purpose of generating rain of molten metal. within the shape for substantially all of the period is during which rapid solidification of the molten metal takes place. The appearance of rain and its cessation can of course be determined simply by looking at it and the completion of the solidification can be done with the help of an optical pyrometer can be determined by looking at the inner surface. That way it is easy to determine when the conditions for the execution of the present Casting process are met. -It was emphasized that a basic amount was melted Metal is present at the bottom of the mold during the formation period of the casting, for without such a crowd it would be extremely difficult, if not impossible, the rainy conditions - to maintain all the time during which the molten metal solidifies. However, it must be understood that the invention is not should be limited to the casting processes shown here; rather, it closes all casting processes in which the raining of the molten metal is practically during the entire solidification time takes place, one, no matter how the different Watering variants for this have been set to allow the formation of the basic amount on the ground .to enable the shape.

Bevor die besonderen Beispiele des Gießens nach der Erfindung aufgeführt werden, soll hier eine kurze Feststellung getroffen werden, betreffend das Nebeneinanderauftreten des Regens von geschmolzenem Metall und' der Zeitspanne, welche für das Erstarren benötigt wird, damit diese Begrenzung beim -1#Tachibenutzen des erfindungsgemäßen Gießverfahrens klargestellt wird. Es wurde gesagt, daß das Regnen von geschmolzenem Metall innerhalb der Form praktisch während der ganzen Zeitspanne, während welcher das geschmolzene Metall erstarrt, aufrechterhalten werden muß. Es ist daher klar, daß jedes derartige Regnen, welches vor dem Beginn ides Erstarrens stattfindet, in bezug auf das neue Gießverfahren überflüssig ist, obwohl solch beginnendes Regnen gewöhnlich auftritt und insoweit von Vorteil ist, als es die Kühlung des geschmolzenen Metalls bis zu dem Punkt, wo dieses zu erstarren beginnt, beschleunigt. Von -dem Augenblick an, wo das Erstarren beginnt, muß die Regenbedingung aufrechterhalten werden, bis in der Hauptsache das besamte geschmolzene Metall erstarrt ist. Natürlich hört beim tatsächlichen Ende der eigentlichen Gießstufe das Regnen auf, wenn der letzte Teil des geschmolzenen Metalls von der Form aufgenommen wird, und ,daher findet bei der praktischen Ausführung der Erfindung das Erstarren des letzten Teils des geschmolzenen Metalls während einer sehr kurzen Zeitspanne nach Beendigung des Regens statt. Aus diesem Grund wurde es erfindungsgemäß für notwendig befunden, aus Gründen der Genauigkeit in die Kennzeichnung des Gießverfahrens die. Bedingung aufzunehmen, daß der Regenzustand im wesentlichen während der ganzen Zeit, während welcher das geschmolzene Metall erstarrt, aufrechterhalten wird.Before listing the specific examples of casting according to the invention a brief statement should be made here regarding the side-by-side occurrence of the rain of molten metal and the length of time it takes for it to solidify is required so that this limitation when using the -1 # Tachibe of the invention Casting process is clarified. It was said that raining melted Metal within the mold practically all the time during which the molten metal solidifies, must be maintained. It is therefore clear that any such rains that take place before the onset of solidification with respect to the new pouring method, though such incipient raining is superfluous usually occurs and is beneficial in that it cools the molten one Metal accelerates to the point where it begins to solidify. Of the At the moment when the solidification begins, the rain condition must be maintained until the inseminated molten metal has solidified in the main. Naturally stops raining at the actual end of the actual pouring stage when the last part of the molten metal is absorbed by the mold, and, therefore finds the solidification of the last part in the practice of the invention of the molten metal for a very short period of time after the termination of the Rain instead. For this reason it was found necessary according to the invention, for the sake of accuracy in the identification of the casting process. condition record that the rainy state essentially during the whole time during which solidifies the molten metal, is maintained.

Es ist klar, daß man, falls gewünscht, bei Ausführung des Gießverfahrens nach der Erfindung den notwendig nebeneinander bestehenden Zustand des Regnens und Erstarrens nur während eines Teils der gesamten Erstarrungszeit aufrechterhalten kann. Statt z. B. diese Bedingungen während des ganzen Gießverfahrens beizubehalten (wie in den nachstehenden Beispielen i, 2 und 3) kann man gemäß der Erfindung nur während des ersten Teils desselben diese Bedingungen beibehalten und die Gießoperation bei höheren Formum,drehungsgeschwindiakeiten beendigen, welche den Rest des geschmolzenen Metalls schneller am Umfang der Form verteilen würde, wie bereits früher bekannt. Demgemäß ist festzustellen, daß die vorliegende Erfindung -das Verfahren zum Gießen zylindrischer Metallkörper aus einer gegebenen Menge geschmolzenen Metalls umfaßt (welche geringer sein kann als die gesamte Menge des gegossenen 'Metalls), wobei .die Drehgeschwindigkeit der Form so reguliert wird, daß sie innerh.alb-der Form einen Regen einer solchen gegebenen Menge an Metall erzeugt, daßl im wesentlichen während der ganzen Zeit, in der eine solche gegebene Metallmenge erstarrt, der Regen erzeugt wird. Beispiel i Die angewandte Form bestand aus Stahl, hatte 33,8 cm inneren Durchmesser, 53,8 cm äußeren Durchmesser, eine Länge von 8o cm und ein Gewicht von @ro6o kg. Sie war mit einem feinen inneren Wärmeisolierungsüberz.ug aus Silikamehl und Bentonit ausgestattet, wie beschrieben. Der Wärmeschutzüberzug wurde zunächst verwendet, um die Lebensdauer der Form zu erhöhen und wirkte nicht in der Richtung, den Wärmeverlust durch die Formwand erheblich zu verzögern. Die mit dem Überzug versehene Form wurde auf die Rollen gesetzt (Fi.g. i) und um die Form horizontal um ihre Längsachse zum Rotieren gebracht, und zwar mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 52 m/min am inneren Umfang. Beim Rotieren mit dieser Geschwindigkeit wurden 25o kg Gußeisen bei ungefähr 136o° C in die Form innerhalb einer Zeitspanne von ungefähr 30 Sekunden gegossen. Das gegossene Eisen hatte die folgende prozentual-, Zusammensetzung : 3,35 C, 0,75 Mn, 01,30 Si, 0,20 P, o,oS S, i,oo. Cr; Rest im wesentlichen Eisen.It is clear that, if desired, when carrying out the casting method according to the invention, the necessary coexistence of rain and solidification can only be maintained during part of the total solidification time. Instead of z. B. to maintain these conditions throughout the casting process (as in Examples i, 2 and 3 below), according to the invention, it is only possible to maintain these conditions during the first part of the same and to terminate the casting operation at higher mold speeds, which reduce the remainder of the molten metal Metal would spread more quickly around the perimeter of the mold, as previously known. Accordingly, it should be noted that the present invention comprises the method of casting cylindrical metal bodies from a given amount of molten metal (which may be less than the total amount of metal cast) with the speed of rotation of the mold controlled to be within The form produces a rain of such a given amount of metal that the rain is produced essentially during the entire time that such a given amount of metal is solidified. Example i The mold used was made of steel, had an inner diameter of 33.8 cm, an outer diameter of 53.8 cm, a length of 80 cm and a weight of 60 kg. It was equipped with a fine inner thermal insulation coating made of silica flour and bentonite, as described. The thermal barrier coating was initially used to increase the life of the mold and did not act in the direction of significantly delaying the loss of heat through the mold wall. The mold provided with the coating was placed on the rollers (Fig. I) and made to rotate horizontally around its longitudinal axis around the mold, namely at a peripheral speed of 52 m / min on the inner periphery. Rotating at this speed, 250 kg of cast iron at about 136 ° C was poured into the mold over a period of about 30 seconds. The cast iron had the following percentage composition: 3.35 C, 0.75 Mn, 1.30 Si, 0.20 P, o, oS S, i, oo. Cr; The remainder is essentially iron.

Unter diesen Bedingungen bildete das geschmolzene Metall ein Bad am Grund der Form, wie in Fig. 2 gezeigt. Nachdem anfängliches Aufnehmen stattgefunden hatte (Fig. 3), ungefähr 2 Minuten nach Vollendung des Eingießens indem vorliegenden Beispiel, wurde die Form auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 330 m/min gebracht und bei dieser Geschwindigkeit gehalten, bis das gesamte geschmolzene Metall am Umfang der Form verteilt war und in dieser Stellung kristallisierte. Es waren ungefähr 3 Minuten notwendig, um das geschmolzene Metall gleichmäßig in der Form bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 330 m/min zu verteilen, und im Verlauf dieser Zeit fand die Kristallisation ihr Ende. Während dieser ganzen Zeitspanne, während welcher die Form mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 330 m/min rotierte, trat ein dauerndes Regnen an geschmolzenem Metall innerhalb der Form auf, solange eine Menge von geschmolzenem Metall auf ,dem Grund der Form blieb. Mit Hilfe eines optischen Pyrometerswurde ermittelt, daß das Regnen im wesentlichen während der Erstarrungsperiode auftrat und nur aufhörte, nachdem das letzte Teil an geschmolzenem Metall aufgenommen und gegen die Form gepre@ßt worden war.Under these conditions, the molten metal formed a pool at the bottom of the mold as shown in FIG. After initial pick-up took place (Figure 3), approximately 2 minutes after the pouring was complete in the present example, the mold was brought to a peripheral speed of 330 m / min and held at that speed until all of the molten metal spread around the periphery of the mold was and crystallized in this position. It took about 3 minutes to distribute the molten metal evenly in the mold at a peripheral speed of 330 m / min, and in the course of this time the crystallization came to an end. Throughout this period, during which the mold was rotating at a peripheral speed of 330 m / min, continuous raining of molten metal within the mold occurred as long as an amount of molten metal remained at the bottom of the mold. Using an optical pyrometer, it was determined that the raining occurred essentially during the freezing period and only stopped after the last portion of molten metal had been picked up and pressed against the mold.

Es kann hier festgestellt werden, daß, sowohl vorzugsweise metallische Formen verwendet werden, welche einen -dünnen, inneren Wärmeschutzüberzug besitzen, wie oben beschrieben, das erfindungsgemäße Gießverfahren nicht auf die Verwendung solcher Formen beschränkt ist, sondern auch mit Erfolg bei nicht ausgekleideten Metallformen durchgeführt werden kann oder mit tatsächlich gegen Strahlung abgedeckten Formen, falls ge-«-ü pscht.It can be stated here that, both preferably metallic Molds are used which have a -thin, internal thermal protection coating, as described above, the casting method according to the invention does not apply to the use such forms is limited, but also succeeds with unlined Metal molds can be done or with actually covered against radiation Shapes, if - «- overpushed.

Beispiele Für die zur Anwendung gelangende Form und den Metallguß werden dieselben Bedingungen aufrechterhalten wie im Beispiel i. Es wurden ungefähr .1.o % des geschmolzenen Metalleinsatzes in die Form eingeführt während sie stillstand, und zwar innerhalb 5 bis S Sekunden; darauf wurde der Anlaßschalter für den Antrieb betätigt, urn die Rotationsgeschwindigkeit der Form direkt auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 330 m/min am Innenumfang zu bringen, wobei die Beschleunigung ungefähr 30 Sekunden dauert. Das Eingießen des Restes des geschmolzenen Metalleinsatzes in die Form wurde fortgesetzt bis zur Vollendung, sobald die Form auf die gewünschte Geschwindigkeit gekommen war. Wie in Beispiel i wurde die Umfangsgeschwindigkeit am Innenumfang von 330 In/min aufrechterhalten, bis das gesamte geschmolzene Metall an die Formwandung anliegend verteilt und erhärtet war; das Regnen des geschmolzenen'Metallwar während der Rotation bei dieser Geschwindigkeit ununterbrochen, solange eine Menge von flüssigem Metall am Grund der Form blieb.EXAMPLES The same conditions as in Example i are maintained for the mold used and the metal casting. About .1.o% of the molten metal insert was introduced into the mold while it was still, within 5 to 1/2 seconds; The starter switch for the drive was then operated in order to bring the rotational speed of the mold directly to a peripheral speed of 330 m / min on the inner periphery, the acceleration taking about 30 seconds. Pouring the remainder of the molten metal insert into the mold was continued until completion once the mold had come to the desired speed. As in Example i, the circumferential speed on the inner circumference of 330 in / min was maintained until all of the molten metal was distributed and hardened in contact with the mold wall; the raining of the molten metal was continuous while rotating at this speed as long as there was a quantity of molten metal at the bottom of the mold.

Die gemäß Beispielen i und 2 hergestellten Gießliege werden vollkommen abgeschreckt und sind für alle Zwecke und Verwendungsarten gleichgeartet. Ein typischer, so hergestellter Gießling ist in Fig.6 gezeigt, aus der man ersieht, @daß die Struktur gemäß dem verbesserten Gießverfahren der Erfindung charakterisiert ist durch außergewöhnlich feine, wahllos angeordnete Primärkristalle. Bei dem Gießling nach Fig.6 erstreckt sich die verbesserte Struktur über die ganze Wandstärke.The casting beds produced according to Examples i and 2 are perfect deterred and are alike for all purposes and uses. A typical a casting produced in this way is shown in FIG. 6, from which it can be seen that the structure according to the improved casting method of the invention is characterized by exceptional fine, randomly arranged primary crystals. Extends in the casting according to FIG the improved structure over the entire wall thickness.

Gelegentlich wird ein enges Band von säulenförmigen, primären Kristallen an der äußersten Fläche der rohrförmigen Körper gebildet, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren 'hergestellt worden sind. Wenn überhaupt vorhanden, so beträgt die Tiefe dieser äußeren Zone etwa 3 mm, oder sie stellt in jedem Fall nur einen geringen Teil der Wanddicke dar. Es wird angenommen, d aß sie au' einer verhältnismäßig dicken Schicht von geschmolzenem Metall herstammt, welche anfangs von der rauhen Auskleidung auf der Form aufgenommen wurde und ungestört gegen die Form erstarrte. Jedoch berührte das enge, säulenförmige Band nicht die Oualität der Gießlinge, denn es wird bei Gußputzarbeitsgang durch Schälen und Schleifen entfernt, bevor. die Gießlin.ge für den Gebrauch oder für den Z' erkauf fertig sind. Die abgeschreckten, röhrenförmigen Gießlinge gemäß Beispiel i oder 2 zeigen eine verbesserte, kristalline Struktur mit seinem Bruchgefüge.Occasionally there is a narrow band of columnar, primary crystals formed on the outermost surface of the tubular body according to the invention Process' have been established. If there is any, the depth is this outer zone about 3 mm, or in any case it represents only a small one Part of the wall thickness. It is assumed that they are also relatively thick Layer of molten metal originating from the rough lining initially was picked up on the form and solidified against the form undisturbed. However touched the narrow, columnar band does not match the quality of the castings, because it is at Cast plastering operation removed by peeling and grinding before. die Gießlin.ge for ready for use or purchase. The deterred, tubular Castings according to example i or 2 show an improved, crystalline structure with its fracture structure.

Man versteht, daß abgeschreckte, aus Hart guß bestehende, rohrförmige Metallgießlinge mit der Struktur, wie oben beschrieben, nach dem vorliegenden Gießverfahren hergestellt werden können, indem man eine Gußeisenmischung verwendet, welche sich von der besonderen Zusammensetzung nach Beispiel i und :2 unterscheidet. Es wurde z. B. gefunden, daß Gußeisen der folgenden Charakteristik C I Si I Mn I P I S I Cr I V 3.3o bis 4,00 % I o,fo bis i,oo % 1 0,2o bis 1,25 % I 0,5o % max 1 0,2o % max 1 o bis 3,00 % 1 o bis 0,40 leim Gießen in eiserne Formen nach dem neuen Verfahren als abgeschrecktes Eisen kristallisiert und die oben beschriebene verbesserte Struktur besitzt. Die Beschreibung ist auch so zu verstehen, daß sie Legierungen einschließt, welche zusätzlich zu den erwähnten Elementen andere Legierungsbestandteile enthalten, welche der Legierung einverleibt worden sind, um ihr zusätzlich physikalische oder chemische Eigenschaften zu erteilen. Der Fachmann für Hartgußwalzen wird einsehen, daß der verhältnismäßig große Zusammensetzungsbereich, der ob-en gegeben worden ist, je nach dem zu verwenden ist .und für besondere Z-vecke. Der höchste Kohlenstoffgehalt (falls eine hohe Walzenhärte z. B. verlangt wird) wird angewandt, zusammen mit einem geringen Silicium- und hohem Chromgehalt, während der niedrigste Kohlenstoffgehalt (wenn geringere Walzenhärte verlangt wird) den Gebrauch von. mehr Silicium und weniger Chrom gestattet. Diese verschiedenen Kombinationen sind zur Vermeidung von primärer Graph.itisierung während des Erstarrens gedacht und beruhen auf den allgemeinen bekannten Karbidstabilisierungs- oder Graph:itisierungscharakteristikender Elemente.It will be understood that quenched, cast, tubular metal castings having the structure as described above can be made according to the present casting process using a cast iron mixture which differs from the particular composition of Examples i and: 2. It was z. B. found that cast iron has the following characteristic CI S i I Mn IPISI Cr IV 3.3o to 4.00% I o, fo to i, oo% 1 0.2o to 1.25% I 0.5o% max 1 0.2o% max 1 o to 3.00% 1 o to 0.40 Glue pouring into iron molds according to the new process crystallizes as quenched iron and has the improved structure described above. The description is also to be understood to include alloys which, in addition to the elements mentioned, contain other alloy components which have been incorporated into the alloy in order to give it additional physical or chemical properties. The person skilled in the art of chilled cast iron will understand that the relatively large composition range given above is to be used depending on the situation and for particular Z-corners. The highest carbon content (if a high roller hardness is required, for example) is used, together with a low silicon and high chromium content, while the lowest carbon content (if lower roller hardness is required) the use of. more silicon and less chromium allowed. These various combinations are intended to avoid primary graphitization during solidification and are based on the generally known carbide stabilization or graphization characteristics of the elements.

Fig. 7 zeigt,die Makrostruktur von rohrförnvigen Gießlingen aus Hartguß, die nach den üblichen Schleudergießverfahren hergestellt worden sind. Die angewandte Form, die Zusammensetzung des Metalls, die Eingießtemperatur und andere Faktoren wurden im wesentlichen so gehalten, wie in Beispielen i und 2, mit dem einzigen Unterschied, daß die Form im vorliegenden Fall mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 5 ro m/rnin während des Eingießens des geschmolzenen Metalls rotiert wurde, mit dem Ergebnis, daß das Metall von der Form mit einer Geschwindigkeit aufgenommen wurde, .die genügte, um Regnen zu vermeiden. Daher war im Augenblick der Beendigung des Eingießens praktisch die gesamte Wanddicke des Gießlings im flüssigen Zustand, wobei die Verfestigung gerade :dann auf der äußeren Oberfläche .in der Nähe der Form begann. Anfänglich wuchsen Dendrite nach einwärts und, im rechten Winkel zu der Formwandung, wobei die niedriger schmelzende karbidreiche Flüssigkeit in :den Zwischenräumen der Dendrite sich anreicherte. Die raube, säul-enförmi.ge Struktur, -welche sich bei diesen bekannten Gießverfahren ergibt, ist eindeutig aus Fig.7 zu ersehen.Fig. 7 shows the macrostructure of tubular castings made of chilled cast iron, which have been produced by the usual centrifugal casting process. The applied Shape, the composition of the metal, the pouring temperature and other factors were kept essentially as in Examples i and 2 with the only one Difference, that the shape in the present case with a peripheral speed was rotated by 5 ro m / min while pouring the molten metal, with the result that the metal is picked up from the mold at one rate that was enough to avoid rain. Hence the moment of termination when pouring practically the entire wall thickness of the casting in the liquid state, where the solidification is straight: then on the outer surface .near the Form began. Initially, dendrites grew inward and closed at right angles the mold wall, with the lower-melting carbide-rich liquid in: the In between the dendrites accumulated. The rough, columnar structure, -what results from this known casting process is clear from Fig.7 to see.

Eine mikroskopische Prüfung der Gießlinge gemäß Fig. 6 und 7 bestätigt die Angaben über ihre IM-akrostruktur (s. Fing. ro und ii).Diephotomikroskopischen Darstellungen, -welche ungefähr 1,6 cm der Wanddicke ausmachen, angefangen mit :der roh bearbeiteten äußeren Fläche (,a,6 cm des äußeren Durchmessers wie gegossen) zeigen klar, daß das Gementitbestandteil (weiße Fläche) der neuen, im Hartguß hergestellten, rohrförmigen Gießlinge kurz und wahllos verteilt ist (Fig. rzo), im Gegensatz zu der verhältnismäßig langen hochorientierten Struktur eines üblichen rohrförmigen Hartgußgießlings (Fix. i i).A microscopic examination of the castings according to FIGS. 6 and 7 confirms the information about their IM acrostructure (see fing. Ro and ii). The photomicroscopic representations, which make up about 1.6 cm of the wall thickness, starting with: the roughly machined outer Area (, a, 6 cm of the outer diameter as cast) clearly shows that the cementite component (white area) of the new, tubular castings made in chilled iron is short and randomly distributed (Fig. Rzo), in contrast to the relatively long, highly oriented one Structure of a conventional tubular chilled casting (fix. Ii).

Beispiel 3 Die angewandte Form bestand aus Stahl, 32 cm innerer Durchmesser, 44,5 cm äußerer Durchmesser, 39 cm lang und war mit einem dünnen inneren Wärmeschutzüberzug aus Diatomeenerde und Bentonid versehen, um eine .direkte Berührung zwischen dem geschmolzenen Metall und der Form zu vermeiden-. Die Form wurde horizontal um ihre Längsachse mit ungefähr 54 m/min einer Umfangsgeschwindigkeit am inneren Umfang rotiert. Während sie mit dieser Geschwindigkeit rotierte, wurden i oo kg Kupfer, enthaltend ein Gießpfannendesoxydationsmittel von o,oi5o/o Phosphor, als Kupferphosphor bei ungefähr 136o° C in die Form innerhalb 9 Sekunden gegossen. Ungefähr 14 Sekunden, nachdem das Eingießen beendet war, wurde festgestellt, daß Finger von geschmolzenem Metall durch die aufsteigende Seite 'der Form aufgenommen wurde, und die Form wurde dann auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 33o m/min beschleunigt, wozu .etwa 24 Sekunden notwendig waren. Das Regnen des geschmolzenen Metalls begann während dieser Beschleunigungsperiode und setzte sich fort, bis eine vollkommene Aufnahme des geschmolzenen Metalls durch die Form beobachtet wurde, etwa 8 Minuten und, 2o Sekunden nach dem Beginn des Eingießens. Die Geschwindigkeit der Form wurde dann auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 300 m/min gebracht und bei dieser Geschwindigkeit gehalten, bis der Gießling abgekühlt war, um sein eigenes Gewicht zu trat,-en, worauf der Antrieb abgestellt, die Form von den Rollen genommen und der Luftkühlung überlassen wurde. Der sich er= gebende, röhrenförmige Kupfergießling ist im polierten und geätzten Zustand in Fi.g. 8 gezeigt.Example 3 The mold used was made of steel, 32 cm internal diameter, 44.5 cm external diameter, 39 cm long and was provided with a thin internal thermal barrier of diatomaceous earth and bentonide to allow direct contact between the molten metal and the mold avoid-. The mold was rotated horizontally about its longitudinal axis at about 54 m / min a peripheral speed on the inner circumference. While rotating at this speed, 100 kg of copper, containing a ladle deoxidizer of 0.05% phosphorus, was poured as copper phosphorus into the mold at about 136o ° C within 9 seconds. About 14 seconds after pouring was complete, it was found that fingers of molten metal had been picked up by the ascending side of the mold and the mold was then accelerated to a peripheral speed of 33o m / min, which took about 24 seconds . The raining of the molten metal began during this acceleration period and continued until complete absorption of the molten metal by the mold was observed, approximately 8 minutes and 20 seconds after the start of pouring. The speed of the mold was then brought to a peripheral speed of 300 m / min and held at this speed until the casting had cooled down to its own weight, whereupon the drive was switched off, the mold was removed from the rollers and the Air cooling was left. The resulting, tubular copper casting is in the polished and etched state in Fi.g. 8 shown.

In Fig. 9 ist ein röhrenförmiger Kupfergießling gezeigt, gleichfalls poliert und geätzt, welcher nach einem bekannten Schleudergießverfahren hergestellt worden ist, wobei die Form dieselbe war wie in Beispiel 3 und die Bedingungen für das geschmolzene Kupfer ungefähr so gehalten wurden wie in Beispiel 3; jedoch wurde im vorliegenden Fall die Form mit einer solchen Geschwindigkeit während dies Eingießens rotiert, d.aß das geschmolzene Kupfer schnell- gegen :die Formwandung verteilt wurde, und man ließ es in dieser Stellung ohne Regnen von geschmolzenem Metall erstarren.In Fig. 9 there is shown a tubular copper casting, also polished and etched, which has been produced by a known centrifugal casting method, the shape being the same as in Example 3 and the conditions for the molten copper being kept approximately as in Example 3; however, in the present case the mold was rotated at such a speed during this pouring that the molten copper was rapidly distributed against the mold wall and allowed to solidify in this position without raining molten metal.

Ein Vergleich von Fig.8 und 9 zeigt klar die verbesserte Kristallstruktur, -welche nachdem erfin dungsgemäßen Gießverfahren gegenüber den bekannten Gießverfahren zu erhalten ist. Insbesondere zeigen Gießlinge, hergestellt nach :dem erfindungsgemäßen Gießverfahren eine feinere, gleichmäßigere, -wahllose Kristallstruktur, -während die bisher angewandten Gießverfahren Produkte ergeben, welche im allgemeinen eine ungleichmäßige, verhältnismäßig raube hochorientierte Kristallstruktur zeigen. -Es wird angenommen, daß die verbesserte Struktur der erfindungsgemäßen Gießlinge zum Teil auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß die kombinierten Wirkungen der Formrotation und der Visk osität-des geschmolzenen Metalls das geschmolzene Metall völlig daran hindern, an die Form anliegend gehalten zu -werden, bis das Metall fast seinen Erstarrungspunkt erreicht hat. tv#-)dttrch nur ein geringer Temperaturanstieg durch die geringe Dicli#e des geschmolzenen Metalls erfolgt, «-elches schließlich zu jeder gegebenen Zeit an der Form gehalten wird und nur ein wahlloses Kristallwachstum zuläßt. Ferner, da die Kristallisation des geschmolzenen .Metalls an der Form dauernd unterbrochen wird, werden ILristalle wesentlich geringerer Länge erhalten. Andererseits wird beim üblichen Schleudergießverfahren das geschmolzene Metall schneller um die Form verteilt und in dieser Stellung gehalten. Unter diesen Umständen geben der steile Temperaturanstieg durch die Masse des geschmolzenen Metalls zuzüglich des verhältnismäßig ruhigen Zustandes des geschmolzenen Metalls mit Hinblick auf die Form eine Möglichkeit zur Bildung von groben und säulenförmigen Kristallen, welche tatsächlich durch diese bekannten (-,ießv,erfahren erzielt werden.A comparison of Fig. 8 and 9 clearly shows the improved crystal structure, -which after inven tion according to the casting process compared to the known casting process is to be obtained. In particular, castings produced according to the invention show Casting process a finer, more uniform, random crystal structure, -during the casting processes used to date result in products which generally have a show uneven, relatively rough, highly oriented crystal structure. -It it is believed that the improved structure of the castings according to the invention for Partly due to the fact that the combined effects of shape rotation and the viscosity-of the molten metal the molten metal fully adheres to prevent it from being held against the mold until the metal is almost on Freezing point has reached. tv # -) dttrch only a slight increase in temperature due to the small diameter of the molten metal takes place, "- what finally happens at any given time is held in shape and only allows indiscriminate crystal growth. Further, since the crystallization of the molten metal on the mold is continuously interrupted is obtained, I-crystals of a much shorter length are obtained. On the other hand will with the usual centrifugal casting process, the molten metal around the mold faster distributed and held in this position. In these circumstances give the steep Temperature rise due to the mass of the molten metal plus the proportionate calm state of the molten metal in terms of shape a possibility to the formation of coarse and columnar crystals, which are actually produced by this known (-, ießv, experienced.

Aus dem Vorangehenden ist zu ersehen, daß eine sorgfältige Kontrolle der Eing ießtemperatur nicht -wesentlich für das vorliegende Verfahren ist, da die Wirkungen von Viskosität und Rotation der Form selbsttätig verhindern, daß irgendwelches Metall in Berührung mit der Form bleibt, bis der größte Teil der überschüssigen Hitze der gesamten Charge des geschmolzenen Metalls verbraucht worden ist und seine Temperatur ganz nahe dem Erstarrungspunht liegt. So kann für jedes gegebene Gießmetall die Gießtemperatur innerhalb weiter Grenzen variieren, jedoch werden die gegossenen Produkte für eine granze Reihe von Gießverfahren im wesentlichen dieselbe Struktur besitzen, solange die Rotationsgeschwindigkeiten -der Formen so reguliert sind, daß das \ebeneinanderlrergehen des Regnens und des Erstarrens gesichert ist, wie oben beschrieben.From the foregoing it can be seen that careful control the pouring temperature is not -essential for the present process, since the Effects of viscosity and rotation of the mold automatically prevent anything from happening Metal stays in contact with the mold until most of the excess The entire batch of molten metal has been consumed and its heat Temperature is very close to the freezing point. So can for any given casting metal the casting temperature vary within wide limits, but the cast Products for a wide range of casting processes have essentially the same structure as long as the speeds of rotation of the forms are regulated so that the merging of rain and freezing is assured, how described above.

Es soll nun auf eine Erörterung der Verbundwalzen eingegangen werd-°n, welche einen be sonderen Teil der vorliegenden Erfindung bilden. Es wird wieder auf die Beispiele i und 2 zur rrläuterung verwiesen, wo das Gießen einer äußeren Schale oder eines äußeren Ringes von Hartguß bereits beschrieben worden ist, Nachdem die anfängliche Charge des geschmolzenen Metalls am Umfang der Form verteilt worden ist (Beispiel r und 2), läßt man eine bestimmte Zeitspanne (im vorliegenden Fall ungefähr 21Minuten) verstreichen, bevor der .Metallkern eingegossen wird, um das @@'iederschnielzen .der abgeschreckten Schicht unter der Einwirkung des auftreffenden Stromes von Kernmetall auf ein 'Minimum zu bringen. Diese Warteperiod"ehann natürlich nichtgenau in üblichen Zeiteinheiten festgesetzt werden, weil sie natürlich mit der Größe der Wärmeübertragung der Form variieren wird. ferner mit dem Charakter und der Menge des Metalls, welches für die äußere Schicht eingegossen wird, mit der Temperatur und der Menge des 'Metallkerns, welche eingegossen wird und mit anderen Faktoren. Es wird angenommen, daß es genügt, zti sagen, daß die innere Fläche :der äußeren Schicht erstarrt sein sollte, jedoch noch eine Temperatur haben sollte, welche ein schnelles Anschweißen an den 'Metallkern gestattet, wenn der letztere eingegossen wird.A discussion of composite rollers will now be given, which form a particular part of the present invention. It is going to be alright Reference is made to examples i and 2 for explanation, where the casting of an outer Shell or an outer ring of chilled cast iron has already been described, after the initial charge of molten metal has been distributed around the perimeter of the mold is (example r and 2), one leaves a certain period of time (in the present case about 21 minutes) pass before the metal core is poured in to @@ 'iederschnielzen .the quenched layer under the action of the impacting To bring the current of core metal to a minimum. This waiting period "naturally" anyway cannot be set precisely in the usual time units, because they are of course with the amount of heat transfer of the mold will vary. furthermore with the character and the amount of metal poured into the outer layer the temperature and the amount of the 'metal core which is poured and with others Factors. It is assumed that it suffices to say zti that the inner surface: the outer layer should be solidified, but should still have a temperature, which allows rapid welding to the metal core if the latter is poured.

Bevor der 1Tetalllzern @in die Form eingegossen wird, «-elche den vorher gebildeten Ring enthält, wird die Rotationsgeschwindigkeit vorzugsweise auf eine Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 5 io m/min oder höher gebracht, um einen dichten Kern zu sichern. Vorzugsweise wird die Rotationsg le 'schwindigkeit der Form erhöht, sobald dlie gesamte anfängliche Metallcharge am Umfang der Form verteilt worden ist, jedoch falls gewünscht, kann eine solche Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Form jederzeit bewirkt werden, nachdem die anfängliche Charge des geschmolzenen Metalls vollkommen innerhalb der Form verteilt worden ist. Es ist vorteilhaft, die Geschwindigkeit der Form zu erhöhen, bevor das Eingießen des 1Ietallkerns beginnt.Before the 1Tallholz @ is poured into the mold, «-elche the contains pre-formed ring, the rotation speed is preferably up brought a peripheral speed of about 5 10 m / min or higher to a secure dense core. The rotational speed is preferably the Shape increases once the entire initial metal charge is distributed around the perimeter of the mold however, if desired, such an increase in the rotational speed can be made The shape can be effected anytime after the initial batch of the melted Metal has been perfectly distributed within the mold. It is beneficial to that Increase the speed of the mold before pouring the metal core.

D,; r vorzugsweise angewandte Metallkern zwecks Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundwalzen ist Gußeisen, -welches als Grauguß mit der Erstarrungsgeschwindigkeit kristallisiert, -welche durch die Form und dem in ihr enthaltenen rohrförinigen Gießling, wie oben beschrieben, bestimmt ist. Auf diese Weise -wird eine Verbundwalze gebildet, welche eine äußere Schicht aus Hartguß mit ausgezeichneten Beanspruchungseigenschaften ergibt un:d einen inneren Kern von bearbeitbarem, gegen Stoß widerstandsfähigen Grauguß. Eine solche Walze ist erstauirenswert geeignet, zum Malileu oder für anderen Gebrauch. Für diesen Zweck -wurde gefunden, daß ein :Metallkern innerhalb der folgenden Grenzen der Zusammensetzung zufriedenstellend ist. C I 5i 1 Mit I P l S I Cr II@ Ni 2,go bis 3,90 % 1,25 bis 3,00 oä 1 0,3o bis i,oo % 1 i,oo % max 1 0,15 % Max 1 o bis 3,oo % 1 o bis o,5o o/, 1 o bis 2,oo Die Zusammensetzung des Metallkerns kann jedoch variiert werden, falls gewünscht, z. B. durch Zugabe voll anderen Elementen oder Weglassen eines oder mehrerer der oben angebenen, um die mechanischen Eigenschaften zu erreichen, -welche für ein bestimmtes Anwendungsgebiet wünschenswert sind. Ebenso kann die Menge des lletallkeras in Abhängigkeit von den Abmessungen und von den physikalischen Eigenschaften variieren, welche für die fertige Verbundwalze gewünscht werden.D ,; The metal core preferably used for the production of the composite rolls according to the invention is cast iron, which crystallizes as gray cast iron with the solidification rate, which is determined by the shape and the tubular casting contained in it, as described above. In this way, a composite roll is formed which gives an outer layer of chilled cast iron with excellent stress properties and an inner core of machinable, shock-resistant gray cast iron. Such a roller is amazingly suitable for Malileu or other uses. For this purpose a: metal core has been found to be satisfactory within the following compositional limits. CI 5i 1 With IP l SI Cr II @ Ni 2, go to 3.90 % 1.25 to 3.00 oä 1 0.3o to i, oo% 1 i, oo% max 1 0.15 % Max 1 o to 3, oo% 1 o to o, 5o o /, 1 o to 2, oo The composition of the metal core can, however, be varied if desired, e.g. B. by adding completely other elements or omitting one or more of the above in order to achieve the mechanical properties -which are desirable for a particular field of application. Likewise, the amount of metal ceramic can vary depending on the dimensions and physical properties desired for the finished composite roll.

Für die Größe des Gießlings gemäß Beispiel i und 2 wurden etwa 265 kg Metall der folgenden prozentuelI-en Zusammensetzung verwendet: 3,6o C, o,6o Mn, 1,70- Si, 0,50 P, 0,07 S, Rest im wesentlichen Eisen. Die Eingießtemperatur des Kernmetallsbetrug ungefähr 1300°C und etwa die ersten 67 kg des -# bIetallkerns wurden in die Form so schnell eingeführt, wie es die Einguißbedingungen und Sicherheitserwägungen gestatteten, um schnell die gesamte innere Fläche des vorher gegossenen Hartgullmetallringes zu bedecken. Die Eingießgeschwindigkeit wurde dann wesentlich verringert, um ein nochmaliges Schmelzen und Lösen des abgeschreckten Ringes auf einem Minimum zu halten. Nachdem -der Metallkern vollkommen erstarrt war, wurde die Walze herausgenommen und 1n Sand gesteckt, bis sie vollkommen auf eine Temperatur von etwa 2o5° C abgekühlt worden war.For the size of the casting according to Examples 1 and 2, about 265 kg of metal of the following percentage composition were used: 3.6o C, 0.6o Mn, 1.70 Si, 0.50 P, 0.07 S, remainder essentially iron. The pour temperature of the core metal was approximately 1300 ° C and about the first 67 kg of the - # bIetalcore were introduced into the mold as quickly as the pouring conditions and safety considerations would allow to quickly cover the entire inner surface of the previously cast carbide ring. The pour rate was then reduced significantly to minimize re-melting and loosening of the quenched ring. After the metal core had completely solidified, the roller was removed and put in sand until it had cooled down completely to a temperature of around 205 ° C.

Bei Verbundwalzen, wie oben beschrieben, ist der Metallkern völlig verbunden mit der abgeschreckten äußeren Schale, wobei die Grenze zwischen den beiden Schichten scharf und klar ist, wie in Fi:g. -i2 gezeigt. Es ist klar, daß das vorliegende Verfahren des Gießens von Hartgußw.alzen es einfach macht, die Tiefe des A:bschreck ens sehr genau festzulegen, ganz einfach dadurch, daß man die Menge :des eingegossenen Eisens kontrolliert. Solche kontrollierte Abschrecktiefe, durch welche -die Lebensdauer der Walze genau vorausgesagt werden kann, und die verbesserte kristalline Struktur :der A'bschreckschicht, mit der sich ergebenden Leistungsverbesserung gegenüber der in - üblicherweise gegossenen, abgeschreckten Walzen, machen die abgeschreckten Walzen der Erfindung wesentlich geeigneter für alle Zwecke, für vrelche solche Walzen dienen können.In composite rolls, as described above, the metal core is complete connected to the quenched outer shell, being the boundary between the two Layers is sharp and clear, as in Fig: g. -i2 shown. It is clear that the present The process of casting chilled cast iron makes it easy to find the depth of the a: bschreck ens very precisely, simply by looking at the amount: of the poured Iron controls. Such controlled quenching depth, through which -the life the roll can be accurately predicted, and the improved crystalline structure : the deterrent layer, with the resulting improvement in performance the in - usually cast, quenched rolls make the quenched ones Rollers of the invention are much more suitable for all purposes, for a variety of such rolls can serve.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for casting metal in one essentially horizontally lying rotating form, characterized in that the speed of rotation adjusted so that a rain of molten metal within (the mold is generated, essentially during the entire time that the molten Metal solidifies.

2. The method according to claim i for casting tubular metal bodies, characterized in that a quantity of molten metal is first at the bottom (the shape is formed.

3. The method of claim: 2 for casting a tubular Metal body, characterized in that: the amount of metal is at the bottom of the mold forms by pouring a batch of the molten metal into the mold while this rotates at a speed that is insufficient - the molten metal to distribute and maintain evenly against the mold by centrifugal force. ,

4. The method according to claim 2 for casting tubular bodies, characterized in that to begin pouring a batch of molten metal into the mold, `while the latter is still fixed, and that you can then change the shape at a speed lets rotate, which is not enough to distribute the molten metal and evenly hold against the mold by centrifugal force while holding the rest of the batch pour into the mold.

5. The method according to claims i to 4 for casting a cylindrical Metal body made from a certain amount of molten metal, characterized in, that a bath of molten metal is placed at the bottom of the mold, including the given amount and the rotational speed of the mold regulated so that within the mold practically all the time the specified amount solidifies a given: amount of molten metal arises.

6. Procedure according to one of claims i to 5 for casting tubular bodies made of H.artguß in a rotatable quenching mold, characterized in that a continuous bath of molten cast iron of a composition formed which solidifies as chilled cast iron in the form.

7. A tubular body produced by centrifugal casting in the quenching process, produced according to one of claims z to 6, characterized in that the primary crystals are arranged in random Orientierurtg over most of the wall thickness of the same, once cast. B. A method according to any one of claims i to 7 for casting a composite roll, characterized in that after the solidification of all of the molten metal, which, however, is still at welding temperature, a charge of a second molten metal of a different composition is poured into the mold while rotating the mold at a speed to spread the second molten wetall and hold it against the mentioned solidified first metal by centrifugal force and that this last mentioned rotational speed of the mold is maintained until the second. schmolze.ne metal has solidified within the mold. G. A composite metal roll produced by centrifugal casting produced by the method according to claim 8, characterized by an outer cylinder made of chilled cast iron and a concentric inner cylinder made of gray iron, which is in one piece with the former, wherein (the outer cylinder over most of its wall thickness being the primary crystals arranged in random orientation. io. casting produced by the process according to any one of the preceding claims, characterized in that the composition of the metal used or: the metal used for the outer cylinder in the case of composite rolls, is within the following framework: carbon 3.3o to 40/0, silicon o; io to i%, manganese o.2o to i, 25%, phosphorus o.5io,% max, sulfur o.2o0 / 0 max, chromium 0 to 3 0/0, vanadium 0 to 0.40 '/ 0.