DE2016312B2

DE2016312B2 - Durchspuel verbundgiessverfahren

Info

Publication number: DE2016312B2
Application number: DE19702016312
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing 7000 Stuttgart Degerloch B22d 29 06 Wahl
Original assignee: Verschleiß Technik Dr Ing Hans Wahl, 7304 Ruit
Priority date: 1970-04-06
Filing date: 1970-04-06
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DE2016312A1

Description

Überall wo schleißscharfe Mineralien oder sonstige agressive Stoffe transportiert, zerkleinert, gemischt oder verarbeitet werden, tritt im allgemeinen hoher Verschleiß an den den Stofffluß begrenzenden Maschinenteilen auf. Gleichzeitig werden diese Maschinenteile oftmals auf Schlag und Biegung beansprucht.
Zur Verminderung der Verschleißkosten kommen in zunehmendem Umfang verhältnismäßig spröde Legierungen mit z. B. 3 0/o Kohlenstoff, 6 0/o Chrom, 8 0/o Nickel oder 2,8 0/o Kohlenstoff, 15 9/o Chrom, 30/0 Molybdän und ähnliche in Frage. Zwar haben die genannten und ähnlichen Legierungen eine 'hohle Abriebfestigkeit, sind jedoch verhältnismäßig spröde-und widerstehen größeren, mechanischen Beanspruchungen nicht. Deshalb können eine Reihe von Maschinenteilen, welche gleichzeitig auf Abrieb und mechanische Beanspruchung hin beansprucht werden, nicht massiv aus solchen Werkstoffen hergestellt werden. Dies trifft z. B. für Hammermühlenschläger, große Schlagleisten, Gesteinsrutschen u. dgl. zu.
Deshalb wurde von anderer Seite vorgeschlagen, Maschinenteile der genannten Art nach einem neuartigen Verbundgießverfahren herzustellen, welches ermöglicht, auf einen zähen Grundkörper hochverschleißfeste Druckschichten so aufzubringen, daß eine metallurgische Diffusionsverbindung zwischen dem zähen Grundkörper und der harten Verschleißschicht entsteht. Dieses Verfahren beruht im wesentlichen darin, daß der zähe Grundkörper in eine Form mit entsprechendem Hohlraum für den Verschleißkörper eingelegt und zwecks Anschmelzung mit einem Uberschuß flüssigen Metalls der für den Verschleißkörper geeigneten Zusammensetzung überspült wird, wobei nur der Rest des flüssigen Metalls, z. B. t/4 bis 1/2 der Gesamtmenge zur endgültigen Formfüllung benutzt wird, das überschießende Eisen aber aus der Form abgeführt wird. Dabei verbindet sich der zuletzt eingefüllte flüssige Metallrest innig mit der angeschmolzenen Grundschicht zu einem Verbundkörper, der nach der Erstarrung oben hart und verschleißfest, unten weich und zäh ist. Solche Verbundkörper vereinen in sich hohe Verschleißfestigkeit und hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schlag und Biegung.
Bisher war ein Hauptproblem bei der Durchführung des Durchspül-Verbundgießverfahrens die wirtschaftliche Verwendung des in verhältnismäßig großer Menge anfallenden flüssigen tJberschußmetalls (z. B. t/2 bis 3/4 der Gesamtmenge). Man hat vorgeschlagen, dieses Überschußmetall zur Herstellung von Massivgußteilen zu verwenden. Indes ist es schwierig, im normalen Gießereibetrieb immer genügend Formen für Massivgußteile aus dem Werkstoff des Verschieißkörpers bereitzustellen. Ein Abguß des Überschußmetalls in Masseln verbietet sich wegen der hohen Energieverluste und der starken Verminderung des Ausbringens.
Die vorliegende Erfindung überwindet diese entscheidenden fabrikatorischen und wirtschaftlichen Nachteile dadurch, daß das überschüssige flüssige Metall aus der Form direkt in das Schmelzaggregat, z. B. den Induktionsofen, zurückfließt.
Beispielsweise wird die Form beim Guß (aus einer aus dem Schmelzaggregat gefüllten Pfanne) so hoch über dem Schmelzaggregat angeordnet, daß das überschüssige flüssige Metall durch natürliches Gefälle direkt in das Schmelzaggregat zurückfließt.
Es können auch mehrere nebeneinander angeord- nete Formkästen gleichzeitig oder hintereinander abgegossen werden, wobei das überschießende Metall in einer gemeinsamen Rinne gesammelt wird, über die es durch natürliches Gefälle direkt in das tiefer gelegene Schmelz aggregat zurückfließt. In dieser Weise kann ein rationeller Massen-Verbundguß bewirkt werden, indem die Formen im Karussell oder auf einem Förderband an der Gießstelle vorbeibewegt werden.
Auch kann zur Überwindung von Höhendifferenzen eine magnetische Rinne zur Zurückführung des überschüssigen flüssigen Metalls aus der Form in das Schmelzaggregat verwendet werden, wenn z. B. durch bauliche Beschränkungen eine Anordnung der Formen über dem Schmelzaggregat nicht möglich ist.
In allen Fällen wird das in das Schmelzaggregat zurückgeführte flüssige Metall im Schmelz aggregat wieder erhitzt und danach erneut zum Verbundguß verwendet. Infolge der verhältnismäßig kurzen Verweilzeit des flüssigen Überschußmetalls außerhalb des Schmelzaggregates wird der Temperaturabfall nur gering und in kurzer Zeit durch Wiedererhitzung ausgeglichen sein. Man erreicht so einen beinahe kontinuierlichen Verbundguß mit hoher Ausbringung und geringsten Schmelzkosten.
Die Erfindung erlaubt die Anwendung des Durchspül-Verbundgießverfahrens-zur rationellen Herstellung von Verbundguß-Massenteilen, sowohl mit zweiteiligen Kasten als auch im Stapelgußverfahren.
Patentansprüche: 1. Verbundgießverfahren nach dem Durchspülverfahren zur Erzeugung von Verbundkörpern aus zähen metallischen Grundkörpern und harten metallischen Verschleißkörpern, wobei der zähe Grundkörper in eine Form mit entsprechendem Hohlraum für den Verschleißkörper eingelegt und mit einem Überschuß flüssigen Metalls zwecks Anschmelzung der Grundkörperoberfläche überspült wird und nur der Rest des flüssigen Metalls zur endgültigen Formfüllurig benutztwird,dadurch ge..kennzeichnet,daß das überschüssige flüssige Metall aus der Form direkt in das Schmelzaggregat zurückgeführt wird.
2. Verbundgießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form beim Guß so hoch über dem Schmelzaggregat angeordnet ist, daß das überschüssige flüssige Metall durch natürliches Gefälle direkt in das Schmelzaggregat zurückgeführt wird.
3. Verbundgießverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nebeneinander angeordnete Formkästen gleichzeitig oder hintereinander abgegossen- werden, wobei das überschießende Metall in einer gemeinsamen Rinne gesammelt wird, über die es durch natürliches Gefälle direkt in das Schmelzaggregat zurückgeführt wird.
4. Verbundgießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zurückführung des überschüssigen flüssigen Metalls aus der Form in das Schmelzaggregat unter Verwendung einer magnetischen Rinne erfolgt.

Claims

5. Verbundgießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Schmelzaggregat zurückgeführte überschüssige flüssige Metall im Schmelzaggregat erhitzt und danach wieder verwendet wird.