Verfahren zur Herstellung von Gu & stücken. Die vorliegende Erfindung bezweckt, Gussstücke mit einer glatten Oberfläche aus spröden Legierungen, insbesondere dünne, stabförmige Gussstücke, herzustellen.
Das Nacharbeiten, z. B. durch Drehen oder Schleifen, von auf die übliche Weise in Sandformen gegossenen Gussstücken, um ihnen eine glatte Oberfläche zu erteilen, hat bei Gussstücken aus spröden Legierungen den Nachteil eines leichten Abbröckelns des Gussstiickes.
Wenn die Legierung in einer Metallform gegossen wird, ergibt sich zwar ein Gussstück mit einer glatten Oberfläche, aber infolge der schnellen Wärmeabfuhr von der Metallform kühlt das gegossene Metall an den Wänden der Gussform so schnell ab, dass, insbesondere beim Giessen von dünnen, stabförmigen Ge genständen, störende Unregelmässigkeiten in den Gussstücken auftreten können. Das Me tall kann bereits fest werden, bevor die Form völlig gefüllt ist, oder es kann sogenanntes Kaltfliessen auftreten, indem das \später ein strömende geschmolzene Metall sich in unzu reichendem Masse mit dem bereits früher eingebrachten Metall vereinigt.
Nach der Erfindung werden Gussstücke mit einer glatten Oberfläche dadurch aus spröden Legierungen angefertigt, dass die Le gierungen in Formen aus Glas bezw. kerami schem Material mit glatten Innenwänden ge gossen werden, wobei diese Formen in einer Aussenform eingeschlossen sind.
Bei Anwendung dieses Verfahrens springt die gläserne oder keramische Form gewöhn lich infolge der plötzlichen Wärmezufuhr des geschmolzenen Metalles. Es wurde aber über raschenderweise festgestellt, dass, wenn die gläserne oder keramische Form in Sand oder einer metallenen Aussenform eingeschlossen ist, ihre Kohärenz zureichend bleibt, um dem gegossenen Gegenstand die erforderliche Form und die gewünschte glatte Oberfläche zu ge ben, ohne dass die Risse in der Form störende Spuren auf der Oberfläche des Gussstückes zurücklassen. Nach der Abkühlung des ge gossenen Gegenstandes werden die Bruch stücke der in den meisten Fällen gesprunge nen Form entfernt.
Wenn die Gussform aus Quarzglas angefertigt ist, springt die Form während des Giessens in den meisten Fällen nicht.
Auf diese Weise lassen sich dünne, stab- förmige Gussetücke mit einem Durchmesser von 5 mm und weniger in angemessener Länge mit einer glatten Oberfläche herstellen, ohne dass störende Unregelmässigkeiten in der Struktur oder der Zusammensetzung auf treten.
Die Erfindung ist von grosser Bedeutung für die Herstellung von Gussstücken für ma gnetische Zwecke, da magnetische Legierun gen oft sehr spröde sind und sich schwer bearbeiten lassen. Sie ist insbesondere wichtig für die sehr spröden Magnetstähle, welche neben Eisen 6 bis 15 Gew. % Aluminium, 12 bis 30 Gew. % Nickel, gegebenenfalls bis 30 Gew. % Kobalt und gewünschtenfalls noch kleinere Mengen, nämlich bis 6 Gew. %, an Elementen wie Kupfer imd/oder Titan enthalten.
Wenn eine solche Legierung in einer gläsernen oder keramischen Röhre mit glatter Innenwand gegossen wird, die in eine Sand- oder einer metallenen Aussenform eingeschlos sen ist, so ergibt sich ein stabförmiger Gegen stand mit einer völlig glatten Oberfläche, der z. B. als Kompassnadel oder zum Polarisieren eines Relais dienen kann.
Als Gussformmaterial wird in diesem Falle und auch in andern Fällen, in denen die zu giessende Legierung, ebenso wie der erwähnte Magnetstahl, einen hohen Schmelz punkt besitzt, vorzugsweise Boratglas ver wendet. Boratgläser lassen sich nämlich mit einem hohen Erweichungspunkt herstellen, so dass aus solchen Gläsern angefertigte Guss formen während des Giessens keine störende Deformierung aufweisen.
Es ist beim Giessen des erwähnten Magnetstahls in einer Form aus solchem Material möglich, stabförmige Gussstücke mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 30 cm herzustellen, die eine völlig regelmässige Struktur besitzen. Bei Verwendung einer Metallform gelingt es kaum, solche dünne Stäbe bis zu einer Länge von 5 cm herzustellen, wobei die Struktur dann noch unregelmässig ist.
Vollständigkeitshalber wird hier bemerkt, dass die Verwendung von Gussformen aus Quarzglas bereits vorgeschlagen würde. Da bei wurde beabsichtigt, dauerhafte Formen zu erhalten, die nicht nach einmaligem Giessen ersetzt zu werden brauchten. Der Vorteil der Erfindung; nämlich das Erhalten von Guss- stücken mit einer glatten Oberfläche, der ins besondere für spröde Legierungen wichtig ist, wie sie für magnetische Zwecke angewendet werden, hat sich dabei aber nicht offenbart.
Ausserdem wird bei der Verwendung von For men, die beim Giessen springen, gerade das Gegenteil erreicht von dem, was bei der An wendung von Quarzglas angestrebt wird. Ge genüber Formen aus anderem Glas oder aus keramischen Werkstoff haben quarzgläserne Formen noch den Nachteil, kostspielig zu sein, wodurch das Arbeiten mit quarzgläser nen Formen, trotzdem sie mehrmalig ver wendbar sind, sich teurer herausstellt.
Process for the production of Gu & pieces. The present invention aims to produce castings with a smooth surface from brittle alloys, in particular thin, rod-shaped castings.
The rework, e.g. B. by turning or grinding of castings cast in the usual way in sand molds in order to give them a smooth surface, has the disadvantage of easy crumbling of the casting in castings made of brittle alloys.
If the alloy is cast in a metal mold, the result is a casting with a smooth surface, but due to the rapid heat dissipation from the metal mold, the cast metal on the walls of the casting mold cools down so quickly that, especially when casting thin, rod-shaped Ge objects, disturbing irregularities in the castings can occur. The metal can already solidify before the mold is completely filled, or so-called cold flow can occur in that the molten metal that flows later unites with the metal that has already been introduced to an insufficient extent.
According to the invention, castings with a smooth surface are made from brittle alloys in that the alloys BEZW in molds made of glass. Ceramic material can be poured with smooth inner walls, these shapes being enclosed in an outer shape.
When using this method, the vitreous or ceramic shape will crack as a result of the sudden application of heat from the molten metal. However, it was surprisingly found that when the glass or ceramic form is enclosed in sand or a metal outer form, its coherence remains sufficient to give the cast object the required shape and the desired smooth surface without the cracks in leave traces of the shape disturbing on the surface of the casting. After the cast object has cooled down, the fragments of the cracked shape in most cases are removed.
If the mold is made of quartz glass, the mold will not crack in most cases during casting.
In this way, thin, rod-shaped castings with a diameter of 5 mm and less can be produced in an appropriate length with a smooth surface without disturbing irregularities in the structure or the composition occurring.
The invention is of great importance for the production of castings for magnetic purposes, since magnetic alloys are often very brittle and difficult to work with. It is particularly important for the very brittle magnetic steels which, in addition to iron, contain 6 to 15% by weight of aluminum, 12 to 30% by weight of nickel, optionally up to 30% by weight of cobalt and, if desired, even smaller amounts, namely up to 6% by weight Contains elements such as copper and / or titanium.
If such an alloy is poured into a glass or ceramic tube with a smooth inner wall that is enclosed in a sand or a metal outer shape, the result is a rod-shaped object with a completely smooth surface, the z. B. can serve as a compass needle or to polarize a relay.
In this case and also in other cases in which the alloy to be cast, like the aforementioned magnetic steel, has a high melting point, preferably borate glass is used as the casting mold material. Borate glasses can namely be produced with a high softening point, so that castings made from such glasses do not have any disruptive deformation during casting.
When casting the aforementioned magnetic steel in a mold made of such a material, it is possible to produce rod-shaped castings with a diameter of 3 mm and a length of 30 cm, which have a completely regular structure. When using a metal mold, it is hardly possible to produce such thin rods up to a length of 5 cm, the structure then still being irregular.
For the sake of completeness, it is noted here that the use of quartz glass casting molds has already been suggested. The aim was to obtain permanent molds that did not need to be replaced after being poured once. The advantage of the invention; namely, obtaining castings with a smooth surface, which is particularly important for brittle alloys such as those used for magnetic purposes, has not been disclosed.
In addition, when using For men that jump when pouring, just the opposite of what is sought in the application of quartz glass is achieved. Compared to shapes made of other glass or ceramic material, quartz glass shapes still have the disadvantage of being costly, which turns out to be more expensive to work with quartz glass forms even though they can be used several times.