DE940710C

DE940710C - Verfahren zur Erzielung hoher Guetewerte bei gegossenen Hohlkoerpern oder mit Hohlraeumen ausgestatteten Gussstuecken aus Stahl oder Stahllegierungen

Info

Publication number: DE940710C
Application number: DEP23137D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Stich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-11-30
Filing date: 1948-11-30
Publication date: 1956-03-22

Description

Verfahren zur Erzielung hoher Gütewerte bei gegossenen Hohlkörpern oder mit Hohlräumen ausgestatteten Gußstücken aus Stahl oder Stahllegierungen Der auf wissenschaftlich-experimenteller Grundlage geführte Nachweis für die Abhängigkeit der Unterkühlbarkeit des Stahles vom jeweiligen spezifischen Druck ist bekannt. Es ist auch bekannt, daß auf diese Weise durch betriebsmäßige Verfahren (Druckhärtung) nur mittelbar von der Zusammensetzung des Stahles abhängige Güteeigenschaften über dessen so gesteigertes Härtevermögen auch ohne Ver-,vendung besonderer Legierungsmittel erzielt werden können.
Bereits die bekannten Verfahren ließen jedoch erkennen, daß Stahl beim Härten aus der Walz-oder Schmiedehitze durch eine zu stürmische Wärmeabgabe leicht zu Störungen neigt, und zwar in Form auftretender Unregelmäßigkeiten, die sich bis zum Spannungsriß steigern können, und daß zu deren Vermeidung besondere Maßnahmen getroffen werdenmüssen. Beispielsweisewurdendünnwandige Hohlkörper deshalb schon aus der Schmiedehitze nur von außen abgeschreckt. Beim sogenannten Stranggießen ist es bekannt, die Oberfläche der Stranggußblöcke rasch abzukühlen. Dabei handelt es sich aber nicht um ein die Eigenschaften des Werkstoffes durchgreifend veränderndes Härten oder Vergüten der Blöcke, sondern um eine Maßnahme, die erforderlich ist, das Ablösen der Blockoberfläche von der; Gießkokille zu bewirken, ohne daß die Abschreckwirkung über eine verhältnismäßig dünne Randschicht hinauszugehen und sich daher das Abkühlen nur auf die Zeitspanne bis zum Erstarren der Oberfläche der Stranggußkörper"zu erstrecken braucht.
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Erzielung höherer Gütewerte beigegossenen Hohlkörpern oder mit Hohlräumen aus--gestatteten Gußstücken aus Stahl und Stahllegierungen, das sich dadurch kennzeichnet, daß die Gußstücke unmittelbar aus der Gießhitze heraus von der Außenfläche her durch Wasser- od. d@gl. -abschrekkung gehärtet bzw. vergütet werden. Das Härten kann auch in der Weise geschehen, daß zunächst von der Außenfläche her abgeschreckt und danach auch die Innenfläche des Gußstückes der Einwirkung des Härtemittels unterzogen wird. An das Härten kann sich ein Anlassen anschließen.. Das Verfahren nach der Erfindung ist im besonderen auf im Schleuderverfahren hergestellte Gußstücke anwendbar und auf Werkstücke, die gut bearbeitbar sein sollen und zu diesem Zweck nach dem 'Härten auf beste Bearbeitbarkeit angelassen werden.
Die beim Verfahren nach der Erfindung erzielbare Gütesteigerung ist darauf zurückzuführen, daß bei diesem Abschrecken der Stahl bzw. das Korn der festen Lösung sich in einem echten Zustand eines »Status nascendi« befindet und aus ihm, zum Teil - insbesondere innen - unter hohem spezifischem Druck stehend, abgeschreckt wird. Andererseits wird jedoch der Ausbildung, von Spannungsrissen dadurch begegnet, daß der abzuschreckende Gußkörper hohl gehalten und dem Abschreckmittel der Zutritt in dessen Inneres entweder überhaupt oder zumindest zum Beginn des Abschreckens. verwehrt wird.
Durch diesen »Status nascendi« und die Druckeinwirkung erfolgt durchDiffusion einegleichmäßigereVerteilung der Stahlverunreinigungen und eine Steigerung der mechanischen Gütewerte, d. h. insbesondere der Streckgrenze; Festigkeit, Dehnung, Kerbzähigkeit usw. Eine weitere Gütesteigerung tritt ein, wenn der Gußkörper im Schleudergußverfahren hergestellt wird, wobei er den aus den hierbei üblicherweise hohen Umdrehungszahlen und aus dem hohen spezifischen Gewicht des Stahles entstehenden sehr hohen spezifischen Drücken vom Beginn des Gusses an ausgesetzt ist.
Versuche mit der Herstellung dickwandiger Rohre haben gezeigt, daß auf diese Weise insbesondere die Ouerkerbzähigkeit eine außerordentliche Steigerung. erfährt.
Nach dem- erfindungsgemäßen Verfahren können derünach höhl auszubildende Gußkörper aus dem so empfindlichen Zustand der Gußhitze ohne'-Spannungsrißgefahr, gütesteigernd und -gleichmäßig abgeschreckt (gehärtet) werden, wenn dieser Hohlkörper einer außen beginnenden und zur Innenwand fortschreitenden Einwirkung des Härtemittels ausgesetzt wird oder seiner Einwirkung erst nach von außen erfolgter Abschreckung gegebenenfalls auch noch zusätzlich von innen unterworfen wird. Nach dem Härten wird die gewünschte Festigkeit oder z. B. ein Zustand guter Bearbeitbarkeit durch Anlassen bei einer entsprechend gewählten Anlaßtemperatur erzielt.
Da die Mehrzahl aller durch Gießen hergestellten Gegenstände ohnehin Hohlkörper sind, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf breiter Grundlage anwenden. Sein technischer Fortschritt ist dadurch ,gegeben, daß :gegossene Körper oder Gegenstände auf billige, nämlich Zeit-, Wärme- und Kraftaufwand in wesentlichem= Umfang sparende Erzeugungsweise mit so hochwertigen Güteeigenschaften hergestellt werden können, wie sie sonst nur bei gewalztem oder geschmiedetem Stahl erzielt werden. Außerdem kann fallweise legierter Stahl durch unlegierten ersetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzielung hoher Gütewerte bei gegossenen Hohlkörpern öder mit Hohlräumen ausgestatteten Gußstücken aus Stahl und Stahllegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußstücke urimittelbar aus der Gießhitze heraus von der Außenfläche her durch Wasserod. dgl._ -abschreckung gehärtet bzw. vergütet werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst von der Außenfläche der Guß stücke her abgeschreckt und im Anschluß daran auch noch deren Innnenfläche der Einwirkung-des Härtemittels unterworfen-wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußstücke nach denn Härten nocheine Anlaßbehandlung erfahren. 4. Die Anwendung der Verfahren nach den Ansprüchen z bis 3 auf, im Schleudergußverfahren hergestellte Gußstücke. 5. Die Anwendung der Verfahren nach. den Ansprüchen i bis 3 auf Gußstücke, die gut bearbeitbar sein sollen und zu diesem Zweck nach dem Härten au# beste BeaAeitbarkeit angelassen werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 53 731, 59 694; Stahl u. Eisen, 1947, S. ii bis z3.