DE965639C

DE965639C - Erzeugung spannungsfreier feinstgraphitischer Graugussstuecke mit wahlweisem Gussgefuege in eisernen Dauerformen

Info

Publication number: DE965639C
Application number: DER1091D
Authority: DE
Inventors: Alfred Rexroth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1944-08-03
Filing date: 1944-08-03
Publication date: 1957-07-18

Description

Erzeugung spannungsfreier feinstgraphitischer Graugußstücke mit wahlweisem Gußgefüge in eisernen Dauerformen Es ist bekannt, daß Grauguß beim Gießen in eisernen Dauerformen dichte Gußstücke gibt.
Als Nachteil wurde seither betrachtet, daß diese Gußstücke bei gleicher Eisenmischung, besonders nach Erschmelzen im Gießereischachtofen, im Gußgefüge teils hart, teils kantenhart, teils weich ausfielen.
Man glühte deshalb diese Kokillengußstücke nach, wodurch sie zwar gut bearbeitbar, aber im Gefüge ganz verschieden wurden, nämlich teils rein ferritisch, teils ferritisch-perlitisch, teils rein perlitisch. Das Verhalten dieser nachgeglühten Gußstücke gegen Verschleiß, Zug-, Biegungs-, Stoß- und Wechselbeanspruchung ist infolge dieses verschiedenen Gefüges völlig verschieden. Man versuchte, diese Schwierigkeiten durch geeignete Gattierungen zu beheben, kam aber damit nicht zum Ziel. Man schlug z. B. folgende Gehalte im Gliß vor-

Kohlenstoff ... 2,7 bis 3,6 %

Silizium ....... 1,5 bis 3 0/0

Mangan ...... 0,4 bis 1,2 0/0 und höher bis 6 0/,

Phosphor ...... 0,05 bis 1,2 %

Schwefel ...... o,o2 bis o,i2 0/,.

Aber bei allen diesen Zusammensetzungen ergab sich keine Treffsicherheit betreffs des Gußgefüges.
Mangan in Mengen von 0,4 bis 1,2 wirkt nach Piwowarski: »Hochwertiges Gußeisen«, 1942, S. 170 unten, günstig. jedoch war es nicht bekannt, welche Mengen Mangan in diesem Bereich am günstigsten wirkten.
Auch betreffs der günstigsten Höhe des Kohlenstoffgehaltes war nicht viel bekannt. Wegen der Gießschwierigkeiten.verwendete man seither hochgekohlte dünnflüssige Eisenlegierungen.
Ferner war der in Dauerformen erzeugte Grauguß oft spröde, was auch durch nachträgliche Wärmebehandlung oft nicht behoben wurde und einen Hauptgrund für das Zögern vieler Gußverbraucher bildete, sich auf Kokillengrauguß umzustellen.
Dieser hohe Kohlenstoffgehalt der Schmelze bewirkte, daß der Kokillenguß ziemlich hart fiel und deshalb nachgeglüht werden mußte. Dazu trat an vorstehenden Kanten dieser Gußstücke nadlige Kristallbildung auf, die den Guß brüchig machte.
Man nahm diese Nachteile des hochgekohlten Kokillengraugusses seither in Kauf, weil man keine Möglichkeit hatte, dieselben zu ändern.
Erfindungsgemäß wird die Treffsicherheit des Kokillengraugußgefüges und der Fortfall der Gußsprödigkeit erreicht durch Verwendung eines Gußeisens mit ?"7 bis 3,2 0/, Kohlenstoffgehalt und eines je nach dem gewünschten Gefüge abgestimmten Mangan-Schwefel-Verhältnisses. Erfindungsgemäß wird der Mangangehalt zur Erzielung reinen Ferritgefüges im Grauguß auf das 3,5- bis 5fache des Schwefelgehaltes des Gusses abgestimmt und zur Erzielung von rein perlitischem Gefüge auf das 2- bis 3fache oder auf über das 7fache des Schwefelgehaltes des Gusses eingestellt. Bei dieser Zusammensetzung und angepaßtem Siliziumgehalt von 2,5 bis 3 0/, entsteht das gewünschte Gefüge bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von weniger als i5o' C/Minute in der Kokille, kann aber auch durch Nachglühen von schneller abgekühltem Kokillengrauguß erzielt werden. Bei zur Vermeidung des Verziehens sehr dickwandig gebauten Kokillen und beim Gießen von dünnen Stangen und schwachwandigen Gußstücken kann oft diese Abkühlgeschwindigkeit von weniger als 150' C/Minute nicht eingehalten werden. Erfindungsgemäß stellt sich aber auch bei dem bei rascherer Abkühlung entfallenden Hartguß das gewünschte Gefüge bei der obigen Gußzusammensetzung beim Nachglühen mit geringerer Abkühlgeschwindigkeit ein.
Der niedrige Kohlenstoffgehalt von 2,7 bis 3,20/" in Verbindung mit einem Siliziumgehalt von über 2,5"/" wurde seither bei Kokillenguß bewußt vermieden, weil dieses mit C und Si übersättigte Gußeisen besonders leicht zur Garschaumbildung neigt, welche das Gußstück blasig und unrein macht. Zur Vermeidung dieser Garschaumbildung wird diesem Kokillengrauguß mindestens 2501, Stahlschrott zugesetzt und im übrigen möglichst feingraphitisches Roheisen verwendet.
Das gemäß dem neuen Verfahren erzielte Kokillengußeisen ist spannungsfrei und hat stets das angestrebte Gefüge.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur treffsicheren Erzeugung spannungsfreier feinstgraphitischer Graugußstücke mit wahlweisein, Gußgefüge in eisernen Dauerformen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gußeisen mit mehr als 25 0/, Stahlschrottzusatz erschmolzen wird-, das 2,7 bis 3,2 0/,) Kohlenstoff und 2,5 bis 3 0/, Silizium mit einem auf das zu erzeugende Gefüge derart abgestimmten Mangan-Schwefel-Verhältnis enthält, daß der Mangangehalt zur Erzielung eines reinen Ferritgefüges im Grauguß das 3,5- bis 5fache und zur Erzielung eines rein- perlitischen Gefüges das 2- bis 3fache oder das mehr als das 7fache des Schwefelgehaltes des Gusses beträgt, und daß das Gußeisen langsamer als i5o' C je Minute in der Dauerform abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen schneller, als im Anspruch i angegeben, abgekühlt und zur Erzielung des gewünschten Gefüges nachgeglüht wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 512 391, 556 373; Buch E. Piwowarski, »Hochwertiges Gußeisen" Springer-Verlag, Berlin, 1942, S. 167, 168, 170, 247, 278 bis 29o.