DE2162100A1 - Hilfsmittel zum impfen von gusseisenschmelzen - Google Patents
Hilfsmittel zum impfen von gusseisenschmelzenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTIN LICHT
Dr. REINHOLD SCHMIDT
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
309825/0548
•nkTerbindunten: RenAulb.uk (Volkibtnk) Oppentu Konto-Nr. 641 / Binkh.m Paul ttpS, Stuttfut Konto-Nr. 71410 / PoiucheAkonto: Kiileuhe Nr. 65015
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,
309825/0548 ./.
- 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
30982S/0S48 ./·
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-
309825/0548 ·/·
- -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)
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.
309825/0548
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·
309825/0548
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |