DE974097C

DE974097C - Verfahren zur Herstellung von Werkstuecken aus warmverformtem Gusseisen

Info

Publication number: DE974097C
Application number: DEE8385A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Dr-Ing Habi Wittmoser
Original assignee: RHEINSTAHL EISENWERKE GELSENKIRCHEN AG
Current assignee: RHEINSTAHL EISENWERKE GELSENKIRCHEN AG
Priority date: 1954-01-09
Filing date: 1954-01-09
Publication date: 1960-09-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus warmverformtem Gußeisen Es ist bekannt, daß sich weiß erstarrte Gußeisenlegierungen unter gewissen Bedingungen, beispielsweise durch Walzen, Pressen od. dgl., warmverformen lassen. Hierbei gelingt es jedoch, trotzdem der Zementitzerfall durch den Verformungsvorgang selbst in gewissem Maße erleichtert wird, nur sehr schwer, den ledeburitischen Zementit vollständig zum Zerfall zu bringen und in den Endwerkstücken ein völlig graues Gefüge zu erzielen.
Dieses Ziel soll nun gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß in die zum Guß der warm zu verformenden Vorwerkstücke dienende Gußeisenschtnelze solche Behandlungsstoffe eingeführt werden., welche einerseits eine weiße Erstarrung der Gußeisenschmelze hervorrufen bzw. begünstigen und welche andererseits bei der Warmverformung der Vorwerkstücke den Zerfall des ledeburitischen Zementits bewirken bzw. unterstützen, worauf die Schmelze vergossen und die weißerstarrten Werkstücke warmverformt und dadurch in graues Gußeisen übergeführt werden.
So können in weiterer Ausbildung der Erfindung als Behandlungsstoffe insbesondere die Elemente der Erdalkalien oder Alkalien, vorzugsweise in Mengenanteilen von o,o2 bis o,2 °/o, der Gußeisenschmelze zugeführt werden. Weiterhin können Aluminium und/oder Bor in Mengenanteilen bis zu o,i 1/o Verwendung finden., oder aber es kann auch als Behandlungselement Schwefel benutzt werden, und zwar in Anteilen von etwa o,25 bis i o/o.
Im Gegensatz zu bisher bekannten Verfahren, gemäß welchen entweder durch Zugabe von 1Tagnesium die Weißerstarrung von Gußeisen gefördert werden soll oder aber durch welche durch Einführung von Magnesium oder ähnlich wirkende Elemente eine Abscheidung des Graphits in kugeliger Form in grau erstarrenden Schmelzen hervorgerufen oder in weiß erstarrenden Schmelzen die Glühzeit von unverformten Gußeisenlegierungen. herabgesetzt werden sollte, bezweckt das erfindungsgemäße Verfahren, aus den weiß erstarrten Vorwerkstücken nach der Warmverformung Werkstücke mit völlig grauem Gefüge zu schaffen, in welchen also, ein völliger Zerfall des ledehuritischen Zementits eingetreten ist und in welchen der Graphit je nach denn Verformungsgrad und dem Zeitpunkt des. Zementitzerfalls in mehr oder weniger gestreckter Form vorliegen kann.
Weitere vorbekannte Verfahren beziehen sich entweder auf die Herstellung eines grau erstarrten Gußeisens mit Kugelgraphit oder auf die Wärmebehandlung eines magnesiumbehandelten weiß erstarrten Gußeisens zwecks vollständigen Zementitzerfalls oder aber auf die Warmverformung eines vorher grau erstarrten Gußeisens mit Kugelgraphit. Von diesen vorbekannten Verfahren unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich dadurch, daß hierbei ein weiß erstarrtes Gußeisen im gleichen Gefügezustand einer Warmverformung unterzogen wi rd und der Zementitzerfall im Laufe dieser Warmverformung durch die bei der Schmelzbehandlung zugesetzten, spezifisch auf den Zenentitzerfall wirkenden Behandlungsmittel erzielt wird.
Einser vorveröffentlichten Schrifttumsstelle ist ferner zu entnehmen, daß ein weiß erstarrtes Gußeisen selbst nach 2ostündigetn Glühen noch völlig ledeburitisch bleibt und daß selbst nach 7io/oiger Verformung dieser Gefügezustand im wesentlichen noch erhalten war, während nach c94,5°/oiger Verformung ein graues Gefüge vorlag. Hierdurch wird bewiesen, daß keineswegs die zur Verformung notwendige Erwärmung allein den Zementitzerfall bewirkt, sondern daß der Verformungsvorgang selbst eine stark graphitisierende Wirkung ausübt. Demgemäß besteht der Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens. ja auch gerade darin, den für eine Überführung des Gefüges in den, grauen Zustand erforderlichen Verformungsgrad durch die vorgeschlagene metallurgische Behandlung möglichst weitgehend herabzusetzen.
Infolgedessen, wird der Technik durch die Erfindung ein grundsätzlich neuer Weg derart gewiesen, daß dem weiß erstarrten Werkstoff vor der Erstarrung Zusatzmittel (wie z. B. Magnesium) zugegeben werden, die beim Verformungsvorgang graphitisierend wirken, wodurch der Zementitzerfall beim Verformungsvorgang ganz bedeutend erleichtert wird, indem insbesondere der für die Überführung des Gefüges in den grauen Zustand erforderliche Verformungsgrad weitgehend herab gesetzt wird. Hieraus ergibt sich ein besonderer Vorteil dadurch, daß die Streckung der ersten Graphitausscheidungen gegenüber denen., die erst ins Verlaufe der weiteren Verformung auftreten, nur verhältnismäßig wenig unterschiedlich ist, wodurch das Auftreten der besonders für die O_uereigenschaften schädlichen Zeilenstruktur weitgehend vermieden wird.
Der ;Mengenanteil der Behandlungsstoffe richtet sich erfindungsgemäß danach, bei welchem Verformungsgrad in jedem speziellen Falle die völlige Graphitisierung des ledeburitischen Zementits eingetreten sein soll. So werden z. B. bei geringem Verformungsgrad im allgemeinen zur Herbeiführung des. möglichst rasch ablaufenden Zementitzerfalls höhere Mengenanteile der Behandlungsstoffe zugegeben werden müssen als zur Erzielung der Graphitisierung bei hohem Verformungsgrad erforderlich sind, da im letzteren Falle der ledeburitische Zementit länger beständig bleiben und erst später zum Zerfall gelangen soll.
Wird beispielsweise bei einem größeren Verformungsgrad der Mengenanteil der Behandlungsstoffe groß gewählt, so, tritt der Zementitzerfall und damit die Graphitisierung so früh ein, daß durch den nachfolgenden weiteren Verformungsvorgang eine verhältnismäßig starke Streckung der Graphiteinlagerungen hervorgerufen wird.

Claims

PATRNTANSPRLCIir@ i. Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus warmverformtem Gußeisen mit völlig grauem Gefüge, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußeisenschmelze mit Stoffen behandelt wird, die einerseits eine Weißerstarrung begiinstigen b.zw. hervorrufen und andererseits beim Warmverformen des Gußstückes den Zerfall des Ledeburitzementits unterstützen bzw. bewirken, sodann die Schmelze vergossen und das weiß erstarrte Gußstück warmverformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Behandlung der Gußeisenschmelze dadurch erfolgt, daß ihre Elemente der Erdalkalien oder Alkalien in Anteilen von 0,02 bis o,2 0/a zugefügt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Gußeisenschmelze dadurch erfolgt, daß ihr die Elemente Aluminium und/oder Bor in Anteilen bis zu o, i 1/o zugefügt werden. 4.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Behandlung der Gußeisenschmelze dadurch erfolgt, da.ß ihr Schwefel in. Anteilen von o,25 bis i °/o zugefügt wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil der Behandlungsstoffe nach dem späteren Verformungsgrad der Werkstücke bemessen wird, und zwar derart, daß er bei kleinem Verformungsgrad höher ist und bei größerem Verformungsgrad kleiner. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 678 487, 697 7-I3, 630 070; französische Patentschrift Nr. i o56 9o9; USA.-Patentschriften Nr. z 485 76o, z 516 524; »Gewalztes Gußeisen« von E. Piwowarsky und A. Wittmoser, S. 38, 45, 123; »Die Technische Linie«, Beilage zum »Handelsblatt« vorn io. Februar 195o; »The Iron Age« vom 17. Februar 1949, S. 77 bis 84.