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DE2162100A1 - Hilfsmittel zum impfen von gusseisenschmelzen - Google Patents

Hilfsmittel zum impfen von gusseisenschmelzen

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Publication number
DE2162100A1
DE2162100A1 DE19712162100 DE2162100A DE2162100A1 DE 2162100 A1 DE2162100 A1 DE 2162100A1 DE 19712162100 DE19712162100 DE 19712162100 DE 2162100 A DE2162100 A DE 2162100A DE 2162100 A1 DE2162100 A1 DE 2162100A1
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DE
Germany
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inoculant
ferrosilicon
cast iron
grains
perrosilicon
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Application number
DE19712162100
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English (en)
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DE2162100C3 (de
DE2162100B2 (de
Inventor
Erich Werner Rath
Josef Zellerer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stettner and Co
Original Assignee
Stettner and Co
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Publication date
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Application filed by Stettner and Co filed Critical Stettner and Co
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Priority to CH1650272A priority patent/CH556390A/de
Priority to NL7215752A priority patent/NL7215752A/xx
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Priority to GB5514272A priority patent/GB1394270A/en
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Priority to JP12603072A priority patent/JPS4866513A/ja
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Publication of DE2162100B2 publication Critical patent/DE2162100B2/de
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/20Measures not previously mentioned for influencing the grain structure or texture; Selection of compositions therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/08Manufacture of cast-iron

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTIN LICHT
Dr. REINHOLD SCHMIDT
Pttcnuamlt Dr. R. SCHMIDT, 7603 OPFENAU, PoMfach 25
Dipl.-Wirtsdi.-Ing. AXEL HANSMANN
Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN
2162100 Oppenau, den H. DeZ. 1971
Mein Zei&en: 5216
. Dr.Sch/Ho
Hu Zeichen:
Stettner & Co0, 8560 Lauf Hilfsmittel zum Impfen von Gußeisenschmelzen
Bs ist bekannt, die Qualität von Gußeisen dadurch zu verbessern, daß man während des Gußvorgangs ein Impfmittel in Form von Ferrosilizium zusetzt, das von der Schmelze gelöst wird und den Erstarrungsvorgang in günstigem Sinne beeinflußt, vergleiche Gießerei-Lexikon, 4. Auflage 1964/65 von A. Schulenburg, Faohverlag Schiele A^Föhn GmbH, Berlin 61, Seite 410.
Das so behandelte Gußstück zeigt eine durchgehend graue Erstarrung, während beim Gießen ohne Impfmittel, vor allem bei ungünstigen Wandstärkenverhältnissen, Zementit-Bildung eintritt. Das bedeutet eine Verminderung der mechanischen Qualität des Gußstückes. Die zugesetzten Impfmittelmengen richten sich nach dem Gewicht des Gußstückes. So ist z.B. bei einem Gewicht des Gußstückes von 30 kg ein Zusatz von 30 g Impfmittel ausreichend und vorteilhaft. Dieser Vorgang der Impfung in der Form ist günstige^ als wenn das Impfmittel bereits in der Gußpfanne zugesetzt wird,
•A
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Dr. REINHOLD SCHMIDT, 7603 OPPENAU, Postfach 25, Allmcndplatz 4, Telefon (07804} 710
•nkTerbindunten: RenAulb.uk (Volkibtnk) Oppentu Konto-Nr. 641 / Binkh.m Paul ttpS, Stuttfut Konto-Nr. 71410 / PoiucheAkonto: Kiileuhe Nr. 65015
MSnAner Büro: Pltenttnwilte LICHT, HAMSMANN, HERRMANN
da hierbei die günstige Beeinflussung der Gußeisenstruktur nach einer Ε-Funktion nachläßt.
Der bisherige Stand der lechnik sieht vor, die Ferrosiliziumteile durch Zerschlagen von gegossenen Platten (Gießtemperatur etwa 2 00O0C) zu gewinnen. Die Bruchstücke werden nach Gewicht bzw. nach Größe sortiert und den 'Gießereien-in dieser Form zur Verfügung gestellt. Man nimmt bei einem Bedarf von 30 g Impfmitteln einen Brocken entsprechen den Gewichts, den man im Eingußsystem der Gießform auf den Siebkern auflegt.
Diese Herstellungsweise ist sehr kostspielig, da die Erreichung des gerade erforderlichen Gewichts der Impfmittelbrocken mehr oder weniger zufällig ist. Bei einigen Yer- · suchen, die Zuteilung der Menge an Perrosilizium über ein gepulvertes Material zu regeln, etwa durch Einbinden in organische Bindemittel, wurden keine einwandfreien Ergebnisse erreicht, da keine gleichmäßige Auflösung eintritt. Die Herstellung von gegossenen Blöcken in die erforderliche Größe ist schwierig und umständlich, infolge der hohen Schmelztemperatur des Ferrosiliziums und der großen Oberflächenspannung des geschmolzenen Materials. Gleichzeitig tritt eine oberflächliche Oxidation dieser Impfkörper ein,
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- 3 die die Lösungstension herabsetzt.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Mangeln abzuhelfen tind ein Hilfsmittel zum Impfen von Gußeisenschmelzen durch Einbringen von Ferrosilizium-Körnern zur Beeinflussung des Erstarrungsvorganges bei der Herstellung von Lamellen- und Kugel-Graphit-Gußeisen zu schaffen, welches weder bei der Dosierung noch beim Verbrauch in der Gießform dem Gießer irgendwelche Schwierigkeiten oder Unsicherheiten bereitet, sondern ohne Zeitverlust die gewünschte Zugabemenge einzugeben gestattet und für einwandfreie Auflösung beim Gießvorgang Gewähr bietet. Das Hilfsmittel soll handlich, bequem und deutlich zu kennzeichnen sein und sich möglichst mit den ohnehin bei Gußeisen-Gießformen verwendeten Mitteln zusammen verwenden lassen.
Gegenstand der Erfindung sind demgemäß kombinierte Impfmittelkörper aus Ferrosiliziumkörnern, beispielsweise mit einer Kornfraktion von 0-4 mm, die mit einem leichten, niedrig schmelzenden Metall, wie Aluminium, umgössen sind. Zu diesem Zweck wird in einer entsprechenden Gußform die vorgesehene Menge von Ferrosiliziumkörnern mit geschmolzenem Aluminium Übergossen. Dabei werden Oxidhäute auf den Ferrosiliziumkörnern durch die reduzierende Wirkung des
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geschmolzenen Aluminiums entfernt. Es entsteht ein Regulus, der in seinem Innern die vorgesehene Menge von Impfmitteln enthält und auf seiner Oberfläche eine entsprechende Bezeichnung tragen kann.
Im Gießereibetrieb werden diese Reguli im Eingußsystem auf den Siebkern aufgelegt und mit dem geschmolzenen Eisen Übergossen. Das Aluminium löst sich hierbei in kürzester Zeit auf und schwimmt hoch. Die freigelegten Ferrosiliziumkb'rner mit ihrer reaktionsfähigen Oberfläche werden von dem Elsen schnell und vollständig aufgelöst, so daß die beabsichtigte Impfwirkung maximal erreicht wird.
Eine zweite Art zur Herstellung dieser kombinierten Impfmittel sieht vor, Aluminiumpulver mit dem gekörnten Perrosilizium zu vermischen und in einem Tiegel bis auf den Schmelzpunkt des Aluminiums zu erhitzen.
Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit, der Impfmittelkombination eine Plattenform zu geben, die sich der Größe der Siebkerne anpaßt, so daß man auch passende Impfmittelplatten entsprechend der Größe der Siebkerne zur Verfügung hat. Diese Impfmittelplatten können mit den Siebkernen für den Versand und für dae Eineetzen zu einer Einheit dadurch verbunden werden, daß man sie auf den Siebkern auf-
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- -5 sintert.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf eine Kombination von Ferrosilizium mit geschmolzenem Aluminium», sondern sieht auch vor, anstelle des Aluminiums andere leichtschmelzende Metalle zu verwenden. Als Beispiel für solche Metalle seinen Zinn und Zink genannt. Weiter sind auch andere bekannte und für Gußeisensohmelzen geeignete Impfmittel anstelle von Perrosllizium in der gleichen Weise zu dosieren und für den Impfmittelkörper zu verwenden, z.B. Kal2iumsilizid mit einer Umhüllung von leichtschmelzenden Metallen, z.B. Zink.
Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbfcipiele erläutert, die auf der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen dabei . (
Pigur 1 - einen Impfmittelkörper nach der Erfindung im Querschnitt,
Figur 2 - denselben Körper in der für das Herstellen benutzten Gießform aus Gußeisen bzw. Graugußeisen, ebenfalls im Querschnitt,
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Figur 3 - einen Impfmittelkörper nach der Erfindung in einer anderen Fertigungaform und
Figur 4 - einen auf einen gelochten runden keramischen Siebkern aufgesinterten Impfkörper nach der Erfindung.
Alle dargestellten Körperformen sind Rotationskörper, so daß sich die Darstellung von Aufsichten erübrigt.
Die im Innern des Querschnitts des Impfmittelkörpers nach den Figuren 1 und 2 sichtbaren Punkte stellen die gekörnte Ferrosiliziummasse 1 dar, welche von dem Leichtmetall 2 umgössen ist. Der senkrechte Schnitt durch die Kokillengußform 3, z.B. aus Gußeisen bzw. Graugußeisen, erläutert die Methode, bei der die Ferrosiliziumkörner in die Kokille eingelegt und dann mit geschmolzenem Aluminium umgössen werden. Nach dem Erkalten braucht die Form zum Herausnehmen des Gußkörpers nur umgekippt zu werden.
Ein anderes Herstellungsverfahren nach Figur 3 arbeitet mit Sintern bzw. Schmelzen einer Mischung 1 + 2 von Ferrosiliziumkörnern mit Aluminiumetaub in «iner ggfs. aus Grauguß bestehenden Kokille 4 »it flachem Boden.
J09Ö25/0548
Die Figur 4 zeigt, wie ein Impfmittelkörper 1, 2 auf einen Siebkern 5 aus hochfeuerfester Keramik aufgesintert ist. Solche Siebkerne sind z.B. dargestellt auf dem Titelblatt der Druckschrift der Firma Stettner & Co. "Keramische Gießerei-Hilfsmittel SK 662". Die Löcher 6 im Impfmittelkörper, welche den Durchflußlöchern im Siebkern entsprechen, können dadurch erzeugt werden, daß z.B. Stahlstifte als Schablone in den keramischen Siebkern eingesteckt werden. Das Aufsintern des Impfmittelkorpers auf den Siebkern erfolgt in einer Form aus Kokillen-Werkstoff, z.B. Grauguß»
Eine bevorzugte Ausführungsform dieses vereinigten Guß-Hilfsmittels aus Siebkern mit aufgeschweißtem Impfmittelteil verwendet anstelle der Stahlstifte dünne Eisenrohre 7 als Schablone für das Gießen des gelochten Impfmittelkorpers, die in den beiden linken Löchern in Figur 4 gezeigt sind» Das hat den Vorteil, daß diese Metallrohre im Innern der Kombination Siebkern und Impfmittelkörper verbleiben können, da die Eisenrohre sich während des Gießprozesses auflösen. Man hat auf diese Weise eine dauerhafte Verbindung zwischen keramischen Siebkernen und gelochten Impfmittelkörpern. Es entfallen also die bei Verwendung von Stahlstiften zu befürchtenden Schwierigkeiten beim Herausnehmen der Stifte aus dem gegossenen Impfmittelkörper.
Patentansprüche: 309825/0548

Claims (6)

Patentansprüche
1. Hilfsmittel zum Impfen von Gußeisenschmelzen durch Einbringen von Perrosiliziumkörnern zur Beeinflussung des Erstarrungsvorganges bei der Herstellung von Lamellen- und Kugel-Graphit-Gußeisen, gekennzeichnet durch einen kombinierten Impfmittelkorper aus Perrosiliziumkörnern, die mit leichtem, niedrig schmelzendem Metall, wie Aluminium, umgössen sind.
2. Impfmittelkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in einer Gußform erzeugten erstarrten Formkörper aus einer bestimmten Menge von Perrosiliziumkörnern im Kornbereich von 0-4 mm, die mit dem geschmolzenen Leichtmetall Übergossen sind.
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Dr. REINHOLD SCHMIDT, 7603 OPPENAU, Postfach 25, Allmendplatz 4, Telefon (07804) 710
3. Impfmittelkörper nach. Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen die gewünschte Menge von Ferrosilizium enthaltenden erstarrten Formkörper, in welchem das körnige Ferrosilizium mit dem Iieichtmetallpulver gemischt und dann anschließend bis zum Schmelzen des Leichtmetalls und Einhüllen des Ferrosiliziums erhitzt wurde«
4. Impfmittelkörper nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Plattengestalt, deren Größe so bemessen ist, daß sie den in Betracht kommenden Siebkernen entspricht und mit diesen durch Aufsintern fest verbunden ist.
5. Impfhilfsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daßjVor dem in einer Kokillenform erfolgenden Aufsintern des aus Ferrosilizium und Leichtmetall gebildeten Impfmittelkörpers (1+2) auf den keramischen Siebkern (5), in die Durchflußöffnungen des Siebkerns gesteckte dünne Eisenrohre (7), welche als Schablonen die Bildung entsprechender Durchflußöffnungen (6) auch im Impfmittelkörper bewirkt haben, in dem fertiggestellten Verbundkörper verbleiben.
6. Impfmittelkörper nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das, das Ferrosilizium umhüllende Metall anstelle von Aluminium andere niedrig schmelzende Metalle wie Zinn oder Zink benutzt sind·
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DE19712162100 1971-12-15 1971-12-15 Geformter Impfmittelkörper zum Impfen von Gußeisenschmelzen Expired DE2162100C3 (de)

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