DE853296C

DE853296C - Herstellen von sphaerolitischem Gusseisen durch Legieren des Eisens mit Magnesium

Info

Publication number: DE853296C
Application number: DEB1948A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Meierling
Original assignee: Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1950-02-07
Filing date: 1950-02-07
Publication date: 1952-10-23

Description

Herstellen von sphärolitischem Gußeisen durch Legieren des Eisens mit Magnesium Mit sphärolitisch bezeichnet man ein Gußeisen, dessen Graphit in Kugelform ausgeschieden ist. Da sich durch diese Gefügeausbildung die Eigenschaften des Gußeisens sprunghaft verbessern, hat es in den letzten Jahren nicht an Versuchen gefehlt, Wege zum sicheren Herstellen solcher Gußeisensorten ausfindig zu machen. So wurde ermittelt, daß geringe Anteile an Magnesium den Graphit des Gußeisens in der gekennzeichneten Weise zur Ausscheidung bringen. In gleicher Richtung wirkt das :Metall Cer. Die Zugabe von :Magnesium erfolgt bei den bekannten Verfahren in Form von VorlegIertingen, wobei es sich im allgemeinen um liupler-@lagnesium, oder Calc itiin-\lagiic@sitini-Legierungen handelt. Da das \lagnusitiin hei den hier in Frage kommenden Temperaturen eine sehr hohe Verwandtschaft zum Sauerstoff hat, ist die Verwendung magnesiumlialtiger Vorlegierungen für den gekennzeichneten Zweck unwirtschaftlich. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß etwa das Zehnfache des im Gußeisen erforderlichen Magnesiumgehalts in Form einer Vorlegierung aufgegeben werden muß, um <icti Graphit zur kugeligen Ausbildung zu bringen.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, sphärolitisches Gußeisen dadurch herzustellen, daß man es in mit Magnesit ausgekleideten Elektroöfen erschmilzt und überhitzt. Offenbar geht hier das Legieren der Schmelze auf Kosten des Ofenmauerwerks. Beim Einbringen des Magnesiums über Vorlegierungen zeigt sich ein außerordentlicher Nachteil darin. daß <las mit erheblichem Aufwand legierte Magnesium bald wieder aus der Schmelze ausbrennt und damit der in der kugelförmigen Ausbildung des Graphits bestehende Veredelungseffekt aufgehoben wird.
7=ingehende Versuche ergaben nun, daß man sphärolitisches Gußeisen unter Verwendung von Magnesium als Legierungsmittel dadurch erheblich sicherer, aber auch wirtschaftlicher herstellen kann, daß man das Gußeisen eine Zeitlang mit einer Schlacke behandelt, die zum wesentlichen Teil aus Magnesiumcarbonat und zum Rest aus Stoffen besteht, die, wie beispielsweise das Natriumcarbonat oder das Natrium- oder Calciumfluorid, in der Lage sind, bei den hier in Frage kommenden Temperaturen mit Magnesiumcarbonat zusammen dünnflüssige Schlacken zu bilden. Für den gekennzeichneten Zweck geeignete Schlacken bestehen beispielsweise aus etwa 50 % Magnesiumcarbonat und 5o % Calciumfluorid oder aus 5o % Magnesiumcarbonat, 25 % Natriumcarbonat und 25 % Calciumfluorid. In allen Fällen kann das Calciumfluorid durch Natriumfluorid ganz oder teilweise ersetzt sein.
Es zeigte sich, daß Schlackenmengen von etwa 2 bis 5 %, bezogen auf das Gewicht der zu behandelnden Schmelze, genügen, bei der oben gekennzeichneten Zusammensetzung der Schlacke diejenigen Magnesiummengen in das Bad zu bringen, die zur kugeligen Ausscheidung des Graphits erforderlich sind. Es ist bekannt, daß man mit etwa o,o2 bis o,i % Magnesium im Gußeisen diese Wirkung erzielt.
Schließlich genügt eine verhältnismäßig kurze Behandlungszeit der Gußeisenschmelze, um mit der oben gekennzeichneten Schlacke das Magnesium ins Bad zu bringen bzw. die Kugelform des Graphits herzustellen. Wie das Magnesium aus der erfindungsgemäß zu verwendenden Schlacke in das Eisenbad reduziert wird, steht noch nicht fest. Wahrscheinlich spielen bei dieser Reduktion die Natriumverbindungeri in der Schlacke eine nicht unwesentliche Rolle.
Als Beispiel für ein nach dem Verfahren gemäß dieser Erfindung zu behandelndes Gußeisen diene ein Gußeisen mit 3,0 bis 4,0% Kohlenstoff, i,o-bis 2,0 % Silicium, 0,2 bis 0,3 % Mangan, 0,03 bis o,o6 % Phosphor, maximal o,o6 % Schwefel, o,o2 bis o, i % Magnesium, Rest Eisen.
Das in der Reduktion des Magnesiums aus einer Magnesiumcarbonat und Flußmittel enthaltenden Schlacke bestehende Verfahren nach dieser Erfindung kann bei der Herstellung von sphärolitischem Gußeisen auch dazu angewendet werden, die bekannte Verwendung von Vorlegierungen des Magnesiums wirtschaftlicher zu machen als bisher. Wird das Bad nämlich vor der Aufgabe der Vorlegierung mit einer aus Magnesiumcarbonat und Flußmittel bestehenden Schlacke abgedeckt, dann wird der bisher beobachtete Abbrand des Magnesiums aus der Vorlegierung praktisch unterbunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von sphärolitischem Gußeisen durch Legieren des Eisens mit Magnesium, dadurch gekennzeichnet, daß das Gußeisen innerhalb des Ofens, in dem es geschmolzen ist, kurze Zeit, d. h. etwa io bis 2o Minuten, mit einer Schlacke behandelt wird, die zum wesentlichen Teil aus Magnesiumcarbonat -und zum Rest aus Mitteln besteht, die mit dem Magnesiumcarbonat eine dünnflüssige Schlacke bilden.
2. Die Verwendung einer Schlacke, bestehend aus mindestens 5o % Magnesiumcarbonat und im Rest aus Natriumcarbonat, Natriumfluorid oder Calciumfluorid, diese Stoffe einzeln oder in Mischungen miteinander für den Zweck nach Anspruch i.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Anspruch 2 zu verwendende Schlacke in einer Menge von 2 bis 5 % des Gewichts der Schmelze dem Eisenbad zugesetzt werden.
4. Die Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 3 bei der Herstellung von sphärolitischem Gußeisen unter Verwendung von magnesiumhaltigen Vorlegierungen, dergestalt, daß die Schmelze vor der Aufgabe der Vorlegierungen mit einer Schlacke nach An-Spruch 2 abgedeckt wird.