DEP0003563BA - Verfahren zum Herstellen von Gußeisen-Kokillen für Schleudergießmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Gußeisen-Kokillen zum Gießen von metallenen zylindrischen Hohlkörpern nach dem Schleudergießverfahren. Die Verwendung von Gußeisen als Werkstoff für diese Kokillen ist bekannt, jedoch ist es mit den bekannten Herstellungsverfahren für gußeiserne Kokillen noch nicht gelungen, eine einigermaßen befriedigende Lebensdauer für die Kokillen zu erreichen, so daß die Kokillenkosten einen auffallend hohen Anteil an den Fertigungskosten der Schleudergußkörper bilden.

Aufgabe der Erfindung ist daher in erster Linie, gußeiserne Kokillen von erhöhter Lebensdauer zu erhalten und damit eine entsprechende Kostensenkung für die Schleudergußerzeugnisse zu erzielen. Als Vorbedingung für die Lösung dieser Aufgabe waren zunächst die Gründe zu ermitteln, die bei den bisher bekannten Kokillen zum schnellen Verschleiß führten.

Die gußeisernen Kokillen wurden bisher am häufigsten in der Weise hergestellt, daß ein voller runder Block (also ohne Kern) mit der erforderlichen Bearbeitungszugabe auf den äußeren Durchmesser in geeigneter Gußeisenqualität gegebenenfalls unter Zugabe von die Hitzebeständigkeit fördernden Legierungsbestandteilen in einer wärmeisolierend wirkenden Gießform stehend gegossen wurde. Die zur Aufnahme des flüssigen Metalls erforderlich Bohrung wurde dann durch Ausbohren des sogenannten Kernstücks auf einer Hohlbohrbank hergestellt. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens ist, daß sich unter dem Einfluß der langsamen Abkühlung des flüssigen Eisens ein äußerst grobkristallines, lockeres und wenig widerstandsfähiges Gefüge aufbaut. Dieses

Gefüge ist sehr nachteilig für die Lebensdauer der Kokille, da bei jedem Schleudervorgang flüssige Metallteilchen in das Gefüge eindringen, die sich am fertigen Gußstück als Spitzen und Kanten abheben, mit dem Gußstück aber fest verbunden sind. Beim Herausziehen des fertigen Gußstücks aus der Kokille reißen diese Spitzen und Kanten in das lockere Gefüge der Kokillenwand Riefen und Rillen, die nach kurzer Zeit die Kokille unbrauchbar machen, zumal unter dem Wärmeeinfluß des flüssigen Metalls die Auflockerung des Gefüges der Kokillenwand ohnehin schon fortschreitet.

Diesen Übelständen hat mach zu begegnen versucht, indem man zur Erzielung einer gleichmässigeren Gefügestruktur in der fertigen Kokille einen Kern aus Sand, Lehm, Schamotte oder ähnlichen feuerfesten Stoffen in den Block eingegossen hat. Eine wesentliche Änderung des Gefüges nach der Blockmitte hin wird dabei vermieden, dafür ergeben sich aber andere wesentliche Nachteile. Zunächst lösen sich während des Gießvorganges oder während des Überganges des Blockwerkstoffs vom flüssigen Zustand zur völligen Erstarrung Teile des feuerfesten Kernmaterials ab und lagern sich in den Werkstoff ein. Beim nachfolgenden Ausbohren des Werkstücks auf der Hohlbohrbank treten derartige Einschlüsse dann gegebenenfalls als Löcher in Erscheinung, die die Kokille von vornherein unbrauchbar machen, abgesehen davon, daß derartige Stellen den Hohlbohrkopf aus der Geraden ableiten und seine Messer beschädigen. Außerdem besteht auch die Gefahr, daß sich der gesamte Kern im Innern des Blockes exzentrisch verlagert oder unter dem Einfluß der Hitze des flüssigen Eisens krumm wird, wodurch wiederum der Bohrkopf während des Hohlbohrens abgelenkt wird und Ausschuß ergibt.

Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Nachteile vermieden werden können, indem erfindungsgemäß die Kokillen in der Weise hergestellt werden, daß volle Gußeisenblöcke nach Art des Walzenhartgusses in Gußeisen- oder Stahlkokillen gegossen werden. Hierbei wird in der bei Hartgußwalzen bekannten Weise der kristalline Gefügeaufbau des Gußeisenblocks derart beeinflußt, daß sich unter der sogenannten Schreckwirkung der Gußeisen- oder Stahl-Kokillen von der Außenzone bis beliebig tief in das innere des Gußeisenblocks ein feinkörniges und festes Gefüge aufbaut. Bei der Herstellung von Kokillen für Schleudergießmaschinen nach der Erfindung wird nun weiter die Kühlwirkung der Kokillenwand beim Guß des Ausgangsblocks mit den an sich bekannten Mitteln so eingestellt, daß beim nachfolgenden Ausbohren des Kernes die Innenwandung ein feinkörniges dichtes Gefüge aufweist.

Bei der beschriebenen Art der Kokillenherstellung wird einmal der Ausschuß auf ein Mindestmaß herabgesetzt, und sodann erhält man eine Schleudergießkokille, deren durchschnittliche Lebensdauer die der bisher bekannten Gußeisenkokillen erheblich übertrifft. Dieses Ergebnis ist insofern völlig unerwartet, als bisher dem Walzenhartguß eine Empfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen nachgesagt wurde, die bei der Verwendung als Schleudergießkokille eine Neigung zu Rissen und Sprüngen erwarten ließ. Die beträchtliche Lebensdauer der Kokille nach der Erfindung ist also überraschend, was damit erklärt werden kann, daß durch das Ausbohren die etwa vorhandenen Spannungen auf ein ungefährliches Maß herabgesetzt werden.

Claims (1)

1. Verfahren zum Herstellen von Gußeisen-Kokillen für Schleudergießmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß volle Gußeisenblöcke nach Art des Walzenhartgusses in Gußeisen- oder Stahlkokillen mit einer derartigen Abschrecktiefe gegossen werden, daß nach dem Ausbohren des Kernes die Innenwandung ein feinkörniges dichtes Gefüge aufweist.