DE963642C

DE963642C - Verfahren zur Beeinflussung der Oberflaeche von Gusskoerpern

Info

Publication number: DE963642C
Application number: DES5801D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Willi Mertens; Dr Phil Guenther Ritzau
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1944-09-30
Filing date: 1944-09-30
Publication date: 1957-05-09

Description

Beim Veredeln der Oberflächen oder Außenschichten von Gußkörpern verfährt man bisher im allgemeinen in der Weise, daß man die bereits fertig gegossenen Gußkörper einer oberflächlichen Nachbehandlung unterzieht. Auch die noch warmen Gußkörper pflegt man durch Spezialbehandlung, Wärmebehandlung od. dgl., insbesondere aber auch durch Abschrecken oder andere plötzliche Temperaturwechsel in ihrer Oberfläche zu beeinflussen. ίο Die bisherigen Veredelungsweisen zeichnen sich dadurch aus, daß sie verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nehmen und dadurch unerwünschte hohe Kosten verursachen. Hinzu kommt, daß die so behandelten Gußkörper vielen Ansprüchen der Praxis doch nicht in ausreichendem Maße entsprechen, so daß mit Rücksicht auf die immer noch schlechten Eigenschaften der Gußkörper Spezialschichten, Überzüge od. dgl. angebracht werden müssen, die die Herstellung der fertigen Gußkörper naturgemäß weiterhin verteuern.

Die Erfindung macht demgegenüber für die Veredelung der Oberflächen oder Außenschichten von Gußkörpern von einem Verfahren Gebrauch, bei dem die Beeinflussung mit Hilfe von Zusätzen zum Formwerkstoff erzielt wird. Es ist an sich bekannt, der Form oxydhaltige Bestandteile hinzuzusetzen, durch die eine Entkohlung der Gußoberfläche bewirkt werden soll. Im Gegensatz dazu werden bei

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dem Verfahren gemäß der Erfindung dem Gußstück oberflächlich keine Stoffe entzogen. Die Erfindung besteht darin, dem Formwerkstoff Zusätze zu geben, die durch Wechselwirkung mit dem flüssigen Gußmittel und infolge dessen hoher Temperatur Stoffe absondern, die das Gußstück oberflächlich beeinflussen. Die Form gibt also den zur Veredelung dienenden Zusatzstoff durch pirogenen Zerfall ab. Das Bindemittel der Form besteht aus das Gießgut ίο veredelnden Stoffen oder enthält solche Stoffe, gegebenenfalls zonar. Es empfiehlt sich, die Formmasse mit dem Bindemittel möglichst gleichmäßig zu mischen. Der gußseitige Teil der Formmasse kann eine Zusatzbehandlung mit Bindemitteln er- *5 fahren. Das Bindemittel kann auch einen Zusatz aus einem organischen Werkstoff erhalten oder selbst aus einem organischen Werkstoff bestehen, der einerseits die Porosität der Formmasse beim Gießen gewährleistet und andererseits eine mögliehst homogene, zur Veredelung der Gießmasse dienende Stoffabgabe bewirkt. Zur Behandlung von aus Leichtmetall bestehendem Gußgut verwendet - man vorteilhaft Bindemittel, die aus reduzierbaren Schwermetallverbindungen bestehen, beispielsweise Schwermetallverbindungen, welche Blei in solcher Form enthalten, daß dieses durch Reaktion in statu nascendi die Oberfläche des Gußkörpers mit metallenem Blei durchsetzt. Solche Bindemittel eignen sich besonders zur Herstellung von Lagermetallen. Man kann auch Bindemittel verwenden, die aus organischem Werkstoff, insbesondere aus einem Werkstoff auf Kohlehydratbasis, bestehen. Besonders vorteilhaft sind Bindemittel aus Salzen aus Polyakryl- oder Polymethakrylsäuren oder Mischpolymerisaten aus Vinylverbindungen mit Maleinsäure einerseits und Di- oder Polyaminen, wie Äthylendiamin und Hexamethylendiamin, andererseits. Man kann aber auch Bindemittel aus Polyurethan oder äquivalenten Stoffen verwenden. Die Formmasse besteht zweckmäßig aus nicht metallischem, anorganischem, körnigem Gut, beispielsweise Sand, Schamottemehl od. dgl.

Beim Veredeln der Oberflächen oder Außenschichten von Gußkörpern kann beispielsweise so verfahren werden:

In der üblichen Weise wird in Formsand eine Sandform hergestellt. Der Formsand enthält etwa io^fl/o pulverförmiges, technisches Bleichlorid in möglichst gleichmäßiger Verteilung. Zu dem Zweck wurde der Formsand beispielsweise in einer Kugelmühle mit dem Bleichlorid versetzt und so lange durchgearbeitet, bis eine vollkommen homogene Masse erreicht ist. Sodann wurde die so erhaltene Mischung in der bei der Herstellung von Sandformen üblichen Weise verformt. In die so vorbereitete Form wird nun beispielsweise flüssiges Aluminium gegossen. Unter der Einwirkung der dem Gießgut innewohnenden Wärme wird aus der Masse der Gießform metallisches Blei abgeschieden, das sich in das Oberflächengefüge des Gußkörpers hineinfügt und diesem hochwertige Eigenschaften verleiht, die den Gußkörper besonders brauchbar als Lagermetall od. dgl. machen. Es ist hierbei zu beachten, daß das reine metallische Blei in statu nascendi eine so starke Reaktionsfähigkeit besitzt, daß es mit dem sonst im flüssigen Zustande unmischbaren Aluminium als heterogener Bestandteil eine Art Legierung bildet, wobei das Blei ziemlich tief in das Oberflächengefüge des Gußkörpers einzudringen vermag, und zwar derart, daß es in der Oberfläche selbst seine größte Dichte hat, während es sich im Innern des Gußkörpers dann allmählich verliert.

Bei Verwendung von Polyurethan als Bindemittel wird beispielsweise so verfahren:

Man mischt Formsand mit 5 bis 15% Polyurethan oder Polyurethan bildenden Ausgangsstoffen und stellt ein inniges Gemisch daraus her. Solchermaßen vorbereitete Sandformen werden dann beispielsweise mit Gußeisen abgegossen. Bei der hohen Temperatur des flüssigen Gußeisens entstehen dann aus der Formmasse karburierend und nitrierend wirkende Spaltverbindungen, die die Oberfläche des Gußkörpers veredeln. An Stelle von Sand, Quarzsand od. dgl. kann man natürlich auch Schamottemehl und ähnliche gekörnte Stoffe verwenden, die von Fall zu Fall mit mehr oder weniger Bindemittel versetzt werden unter besonderer Berücksichtigung des jeweils zu gießenden Körpers.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Beeinflussung der Oberfläche von Gußkörpern mit Hilfe von Zusätzen zum Formwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formwerkstoff Zusätze gegeben werden, die durch Wechselwirkung mit dem flüssigen Gußmittel und infolge dessen hoher Temperatur Stoffe absondert, die das Gußstück oberflächlich beeinflussen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung solcher Zusätze, die gleichzeitig gasförmige, stickstoff- und kohlenstoffhaltige Verbindungen abscheiden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Salzen aus Polyakryl- oder Polymethakrylsäure oder Mischpolymerisaten aus Vinylverbindungen mit Maleinsäure einerseits und Di- oder Polyaminen, wie Äthylendiamin und Hexamethylendiamin, andererseits als Zusatz.

4. Verfahren nach Anspruchs, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyurethan als Zusatz.

5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Metallverbindungen, insbesondere Schwermetallverbindungen, die unter dem Einfluß der Temperatur des Gießmetalls zerfallen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Bleiverbindungen, insbesondere Bleichlorid.

7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel des Form-

Werkstoffes den Zusatzstoff, gegebenenfalls zonar, enthält.

8. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Formwerkstoff mit dem Zusatzstoff möglichst gleichmäßig gemischt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gußseitige Teil der Formmasse eine Zusatzbehandlung mit dem Zusatzstoff erfährt.

10. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 5 zur Herstellung von Lagermetallen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 53 433, 679 892, 361, 701 387, 541 861.

& 709 512/424 5.57