DEP0049824MA

DEP0049824MA -

Info

Publication number: DEP0049824MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 23. Juli 1949 Bekanntgemacht am IHBBHmHH

2 4, Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung nach der Patentanmeldung ρ 37491 VI/ i8b D beruht auf der Erkenntnis, daß legiertes Older unlegiertes grau oder nahezu grau erstarrendes Gußeisen, eine: spunghafte Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften erfährt, wenn der Schmelze Magnesium dergestalt zugesetzt wird, daß ein kleiner Anteil davon (.0,04 bis 0,5 °/o) im Gußstück verbleibt. Während der Graphit in. magnesiumfreiem Guß in der bekannten Flockenform vorliegt, wird er alsdann in sphärGlithischer Form ausgeschieden.

Es wurde nun gefunden, daß man bezüglich der Herstellung von sphärolithischem Gußeisen zu besonders guten Ergebnissen, gelangt und mit sehr geringen Mengen an Magnesium im Fertigguß auskommt, wenn, die Schmelze vor dem Zusatz des die Graphitumwandlung bewirkenden Magnesiums einer Entschwefelungsbehandlung unterzogen wird. Gegenstand dieser Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Herstellen von legiertem oder unlegiertem Gußeisen mit sphärolithischem Graphit durch Einführen von so viel Magnesium in die Schmelze, daß Magnesium im Fertigguß verbleibt, nach Patentanmeldung ρ 37491 VI/i8bD, gemäß dem die Schmelze vor dem Magnesiumzusatz auf einen Ge;-halt von unter 9,92 Vo Schwefel entschwefelt und

509 657/79

ρ 49824 VIJ 18b D

ihr danach so viel Magnesium zugesetzt wird, daß ο,οΐ bis 0,04 % davon im fertigen Guß verbleiben.

Das Vorentschwefein der Gußeisenschmelze kann

in bekannter Weise, z. B. durch Behandeln mit einer

.5 geschmolzenen, basischen Schlacke erfolgen, in der sich das gebildete Sulfid schnell löst. Die Wirkung der Schlacke läßt sich durch besondere Entschwefelungsmittel verstärken, beispielsweise durch Natriumkarbonat oder Kalzium. Es hat sich gezeigt, daß man so zu sehr niedrigen. Schwefelgehalten kommt und die sphärolithische Graphitform schon mit sehr geringen Magnesiumgehalten erzeugt werden kann. Die Entschwefelung kann auch mit Kalzium in. metallischer Form oder mit Kalzium in Verbindung oder Legierung mit anderen Elementen, z. B. mit Kalziumsilizid\ erfolgen..

Das die Graphitumwandlung bewirkende Magnesium wird nach der Vorentschwefelung zweckmäßigerweise! in Form einer Legierung mit hohem Nickelgehalt zugegeben. Um unnötige Magnesiumverluste zu vermeiden, ist ein rasches Vergießen der Schmelze erforderlich. >

Wesentlich für die Herstellung des Gußeisens nach dieser Erfindung ist, daß es mit grauem oder doch nahezu grauem .Gefüge erstarrt. Danach müssen sich seine Zusammensetzung, die Gießbedingungen und die Anwendung von. Mitteln richten, die der Schmelze in bekannter Weise als graphiirisierend wirkende Impfmittel zugesetzt werden. Zum Impfen können siliziumhaltige Mittel, wie Ferrosilizium, KalziumsiHzid.oderNickelsilizid, Verwendung finden, aber auch Aluminium. Nach der vorliegenden Erfindung wird in der Regel geimpft, mit Ausnahme bestimmter Fälle; in denen die Schmelze an sich schon sehr hohe Graphitisierkraft hat. Vorzugsweise wird das Magnesium getrennt von und vor dem Impf mittel zugegeben, das vorzugsweise aus Silizium in Form von, z.B. Ferrosilizium besteht. Der zum Impfen erforderliche Siliziumanteil liegt

4.0 zwischen 0,3 und 2,5 %, vorzugsweise zwischen'0,4 und i,2⁰/». Unter legiertem graphitischem Gußeisen ist ein Gußeisen, verstanden, das außer Magnesium noch Legierungselemente, z. B. Nickel, Chrom, Molybdän u. a., einzeln oder zu mehreren enthält.

Das Verfahren nach der Erfindung soll an nachstehenden Beispielen erläutert werden. Dabei bedeutet der Ausdruck »kompakter Graphit« den Übergang vom »Flockengraphit« zum »sphärolithischen oder Kugelgraphit«. Er kennzeichnet . sich dadurch, daß bereits eine deutliche Verkürzung der Graphitnocken und eine merkliche■ Abrundung deren Kanten stattgefunden hat..

. . . Beispiel'!. '

Eine Gußeisenschmelze mit 3,6% Kohlenstoff, 1,5 %> Silizium, 0,6% Mangan, 0,1 % Schwefel und . 0,025 % Phosphor wurde bei 1400¹⁰¹C durch eine dreimal erneuerte Schlacke aus 60% Kalk, . 32⁰A) Natriumsilikat und 8 % Kryolith entschwefelt und dabei der Schwefelgehalt der Schrrielze auf 0,004% verringert. Nach dem. Entschwefeln wurde die -Temperatur der Schmelze auf 1450⁰¹C.gesteigert.

Alsdann wurden mehrere Proben gezogen und, jeder Probe in der Pfanne unterschiedliche Anteile an Nickel-Magnesium mit 8% Magnesium zugesetzt, um im Bereich von ο bis 0,04 °/o eine Reihe von Abgüssen - mit verschiedenen Mengen verbleibenden Magnesiums machen zu können, Nach der Magnesiumzugabe wurde jede Probe mit 0,5 °/o Silizium in Form von Ferrosilizium geimpft und dann vergössen. Es wurde zunächst festgestellt, daß bei Zugabe von 0,02 °/o Magnesium der im Guß verbliebene Magnesiumgehalt 0,013 °/o betrug und der Graphit fast vollständig in kompakter Form vorlag. Die Zugfestigkeit betrug 40 kg/mm². Eine Zugäbe von 0,03 % Magnesium zur Schmelze ergab einen im Gußstück verbliebenen Magnesiumgehalt, von 0,020 %, ein Gefüge mit überwiegend kompaktem Graphit und einigen, Sphäroiden. sowie eine Zugfestigkeit von 47 kg/mm². Bei einer Zugabe: von. 0,04% Magnesium zur Schmelze betrug der im Guß verbliebene Magnesiumgehalt 0,026%. Der Graphit war ganz in sphäroidischer Form ausgeschieden. Die Zugfestigkeit stieg dabei auf 63 kg/mm².

Beispiel 2

Die Behandlung der Gußeisenschmelze entsprach derjenigen nach Beispiel 1 mit dem Unterschied jedoch, daß für die Entschwefelung metallisches Kaizium in einer Menge Verwendung fand, die 0,2 % des Gewichtes der Schmelze entsprach. Damit wurde der Schwefelgehalt der Schmelze auf 0,002% reduziert. Es zeigte sich, daß der Graphit fast vollständig in kompakter Form vorlag, wenn der Schmelze 0,02% Magnesium zugesetzt wurde und 0,010% Magnesium im Gußstück verblieben. Die . Zugfestigkeit des Eisens betrug dann 40 kg/mm². Eine Zugabe von 0,03 % Magnesium ergab im Gußstück verbliebenen Magnesiumgehalt von 0,02% und die Ausscheidung des Graphits in einer Mischung von kompakten und sphäroidischem Graphit. Die Zugfestigkeit des Gusses betrug 52 kg/mm². Die Zugabe von 0,04% Magnesium zur Schmelze ergab einen, im Gußstück verbliebenen Magnesiumgehalt von 0,026%, völlig sphäroidischem Graphit und eine Zugfestigkeit des Eisens von 66 kg/mm².

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Verfahren zum Herstellen von legiertem oder unlegiertem Gußeisen mit sphärolithischem Graphit nach Patentanmeldung ρ 37491 VI/18 b<D durch Einführen von so viel Magnesium in die Schmelze, daß im graphitischen Fertigguß Magnesium verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußeisenschmelze vor dem .Magnesiumzusatz auf einen Gehalt von unter 0,02% Schwefel entschwefelt und ihr danach so viel Magnesium zugesetzt wird, daß 0,01 bis 0,04% davon im Fertigguß verbleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußeisenschmelze nach dem Zusatz des Magnesiums in an sich be-

657/79

ρ 49824 VI/18 b D

kannter Weise geimpft und danach sofort vergossen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entschwefelung der Gußeisenschmelze hochbasische Schlakken Verwendung finden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entschwefelung metallisches Kalzium oder Kalzium in Verbindung oder Legierung mit anderen Elementen, z. B. mit Kalziumsilizid, Verwendung findet. ,