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CH651486A5 - Method for determining an area as an aid for adjusting or correcting the composition of iron/carbon melts before casting - Google Patents

Method for determining an area as an aid for adjusting or correcting the composition of iron/carbon melts before casting Download PDF

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CH651486A5
CH651486A5 CH12326/78A CH1232678A CH651486A5 CH 651486 A5 CH651486 A5 CH 651486A5 CH 12326/78 A CH12326/78 A CH 12326/78A CH 1232678 A CH1232678 A CH 1232678A CH 651486 A5 CH651486 A5 CH 651486A5
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CH
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curve
area
total heat
melt
heat
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Application number
CH12326/78A
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Ableidinger K Dr & Co
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Publication date
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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Description

651 486 651 486

2 2nd

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Bestimmung einer Fläche als Hilfsmittel zur Einstellung oder Korrektur der Zusammensetzung von Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen vor dem Abguss durch thermische Analyse einer kleinen Probe der Schmelze, wobei diese zu einem Standardprobekörper vergossen und dessen Differential-Kalorimeter-Kurve (D) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte dieser Kurve (D) in einen Rechner eingespeichert werden und von den Werten einer bestimmten, gleichfalls dort gespeicherten Gesamtwärmelinie (G) abgezogen werden, woraus sich eine Fläche der Differenzen ergibt, die den zeitlichen Ablauf des Freiwerdens der Erstarrungswärme sowie die Gesamterstarrungs-wärme zeigt, wobei aus der Form dieser Fläche und der angezeigten Gesamterstarrungswärme Aussagen über die Gefügeausbildung und das Lunkerverhalten der Schmelze abgelesen und die erforderlichen Massnahmen zur Einstellung oder Korrektur ihrer Zusammensetzung ergriffen werden können. PATENT CLAIM Process for determining an area as a tool for adjusting or correcting the composition of iron-carbon melts before casting by thermal analysis of a small sample of the melt, which is poured into a standard test specimen and the differential calorimeter curve (D) is recorded , characterized in that the values of this curve (D) are stored in a computer and subtracted from the values of a specific total heat line (G) which is also stored there, resulting in an area of the differences which determine the time course of the release of the heat of solidification as well as the total solidification heat, whereby from the shape of this surface and the total heat of solidification indicated, statements about the microstructure formation and the cavity behavior of the melt can be read and the necessary measures for adjusting or correcting their composition can be taken.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Fläche als Hilfsmittel zur Einstellung oder Korrektur der Zusammensetzung von Eisen-Kohlenstoff-Schmelzen vor dem Abguss durch thermische Analyse einer kleinen Probe der Schmelze, wobei man diese zu einem Standardprobekörper vergiesst, dessen Differential-Kalorimeter-Kurve aufnimmt und daraus Schlüsse auf den Schmelzzustand zieht. Danach kann entweder durch Überhitzen der Schmelze der Keimzustand geändert und/oder durch Zulegieren die Zusammensetzung korrigiert werden. The invention relates to a method for determining an area as an aid for adjusting or correcting the composition of iron-carbon melts prior to casting by thermal analysis of a small sample of the melt, which is poured into a standard test piece, the differential calorimeter curve of which is recorded and draws conclusions about the melting state. Thereafter, the germ state can be changed either by overheating the melt and / or the composition can be corrected by alloying.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der DE-PS 2 316 035, und zwar werden dabei die Schlüsse auf den Schmelzzustand gezogen aufgrund des Vergleichs dieser Kurve mit einer Differential-Kalorimeter-Kurve, die einer Schmelze entspricht, die Gusskörper der gewünschten Qualität ergibt. Dieses bekannte Verfahren hat sich seit mehreren Jahren in der Praxis sehr bewährt, jedoch muss man, um den Vergleich zu ermöglichen, entweder jeweils einen Vergleichstest anstellen, der die benötigte Vergleichskurve liefert, oder man muss eine grössere Anzahl von Kurven von vorgetesteten Proben zur Hand haben, um in jedem Fall eine für den bestimmten Zweck geeignete Testkurve zur Verfügung zu haben. Diese Arten des Vorgehens sind etwas umständlich bzw. aufwendig. Such a method is known from DE-PS 2 316 035, namely that the conclusions are drawn on the melting state based on the comparison of this curve with a differential calorimeter curve, which corresponds to a melt, which gives castings of the desired quality. This known method has proven itself in practice for several years, however, in order to make the comparison possible, one must either carry out a comparison test in each case, which provides the required comparison curve, or one must have a larger number of curves of pre-tested samples on hand in order to have a test curve suitable for the specific purpose. These types of procedures are somewhat cumbersome or complex.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass der zeitliche Verlauf des Freiwerdens der Erstarrungswärme eines kleinen Probekörpers im Vergleich mit einem berechneten Gesamtwärmeverlauf und die Gesamterstarrungswärme des Probekörpers Rückschlüsse auf die Gefügeausbildung eines wesentlich grösseren Gussstücks erlaubt. The invention is based on the surprising finding that the time course of the release of the heat of solidification of a small test specimen in comparison with a calculated total heat flow and the total heat of solidification of the test specimen allows conclusions to be drawn about the microstructure formation of a much larger casting.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass es keine Erstellung von Testkurven erfordert. The invention is based on the object of improving a method of the type mentioned in the introduction such that it does not require the creation of test curves.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Werte der Differential-Kalorimeter-Kurve des Standardprobekörpers in einen Rechner eingespeichert werden und von den Werten einer bestimmten, gleichfalls dort gespeicherten Gesamtwärmelinie abgezogen werden, woraus sich eine Fläche der Differenzen, die den zeitlichen Ablauf des Freiwerdens der Erstarrungswärme sowie die Gesamterstarrungswärme zeigt, wobei aus der Form dieser Fläche und der angezeigten Gesamterstarrungswärme Aussagen über die Gefügeausbildung und das Lunkerverhalten der Schmelze abgelesen und die erforderlichen Massnahmen zur Einstellung oder Korrektur ihrer Zusammensetzung ergriffen werden können. This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the values of the differential calorimeter curve of the standard test specimen are stored in a computer and are subtracted from the values of a specific total heat line which is also stored there, from which a surface of the differences, which shows the temporal course of the release of the heat of solidification and the total heat of solidification, whereby statements about the microstructure formation and the cavity behavior of the melt can be read from the shape of this area and the total heat of solidification indicated and the necessary measures for adjusting or correcting its composition can be taken.

Der Vorteil des neuen Verfahrens gegenüber dem oben beschriebenen bekannten Verfahren besteht darin, dass man Kurven vorgetesteter und als gut befundener Proben als Vergleichsbasis nicht mehr benötigt. Man zieht vielmehr die s Werte der Differential-Kalorimeter-Kurve der zu untersuchenden Probe, die in einen Rechner eingespeichert werden, von den Werten einer in diesem Rechner gespeicherten Gesamtwärmelinie ab und bekommt so die Erstarrungswärme ausgeworfen. Aus der Menge der aus der Schmelze freiwer-10 denden Kalorien kann der Fachmann bei entsprechender Erfahrung beurteilen, ob die Schmelze für den Guss eines bestimmten zu produzierenden Gegenstandes geeignet ist. The advantage of the new method compared to the known method described above is that curves of pre-tested samples that have been found to be good are no longer required as a basis for comparison. Instead, the values of the differential calorimeter curve of the sample to be examined, which are stored in a computer, are subtracted from the values of a total heat line stored in this computer, and the heat of solidification is thus ejected. With appropriate experience, the person skilled in the art can judge from the amount of calories released from the melt whether the melt is suitable for casting a specific object to be produced.

Die Gesamtwärmelinie ist die Kurve, welche den zeitlichen Verlauf der Wärmeabgabe eines Vergleichs-Probekör-1S pers gleicher Grösse, Form und Zusammensetzung im gleichen Formstoff für den Fall wiedergibt, dass die Erstarrung homogen ohne Abscheidung verschiedener Phasen erfolgt. Sie lässt sich nach D. Rabus und K. Wutzl, Material und Technik, Jg. 5 (1977), Nr. 2, S. S. 100-102, wie folgt berech-20 nen: Für die Gesamtwärmeabgabe gilt das sogenannte Wurzelgesetz: The total heat line is the curve which shows the time course of the heat emission of a comparison test sample 1S pers of the same size, shape and composition in the same molding material in the event that the solidification takes place homogeneously without deposition of different phases. According to D. Rabus and K. Wutzl, Material und Technik, vol. 5 (1977), No. 2, pp. 100-102, it can be calculated as follows: The so-called root law applies to the total heat emission:

25 25th

Q = kl/To, Q = kl / To,

Q = cp • T • G Q = cp • T • G

(1) (1)

(2) (2)

worin wherein

Q — Gesamtwärmemenge (kJ) Q - total heat quantity (kJ)

k = Variable (kJ m~2 s~ v') = Konstante des Wurzelgesetzes k = variable (kJ m ~ 2 s ~ v ') = constant of the root law

30 t = Zeit Sekunden (s) 30 t = time seconds (s)

O = Oberfläche der Probe (m2) O = surface of the sample (m2)

cp = spezifische Wärme (kJ.kg-1 • K-1) cp = specific heat (kJ.kg-1 • K-1)

T = Temperatur (K) T = temperature (K)

G = Masse (kg) G = mass (kg)

35 35

k wird experimentell durch Aufnahme einer Abkühlungskurve im flüssigen und festen Bereich, also in dem durch Erstarrungsvorgänge nicht gestörten Bereich bestimmt, welche die k-Werte nach folgender Gleichung in Abhängigkeit von der 40 Zeit liefert: Mit T = Tj - T2 und ]/t = ]/t2 - tj wird aus (1) und (2) k is determined experimentally by recording a cooling curve in the liquid and solid range, i.e. in the range not disturbed by solidification processes, which supplies the k values according to the following equation depending on the time: With T = Tj - T2 and] / t = ] / t2 - tj becomes (1) and (2)

45 45

k = k =

IT, - Tjl-C^G IT, - Tjl-C ^ G

(3) (3)

\FTZ~T? -° \ FTZ ~ T? - °

! !

Die k-Werte nehmen zwischen Liquidus und Solidus erheblich zu, was nur durch die bessere Temperaturleitfähig-50 keit der bereits erstarrten Anteile der Schmelze und durch die ständige Zunahme der Temperaturdifferenz zwischen Mitte und Rand des Probekörpers infolge der im Inneren später frei werdenden Erstarrungswärme erklärt werden kann. The k-values increase considerably between liquidus and solidus, which can only be explained by the better thermal conductivity of the already solidified parts of the melt and the constant increase in the temperature difference between the center and the edge of the test specimen as a result of the heat of solidification released later on can.

55 55

Der ebenfalls gemessene zeitliche Verlauf der Temperaturdifferenz zwischen Mitte und Rand der Probe während der Erstarrung der Schmelze dient als Grundlage für die Festlegung der k-Werte zwischen Liquidus und Solidus, in-60 dem diese Grenzwerte durch die Verlaufskurve verbunden werden. Es wird also angenommen, dass die Temperaturleit-fahigkeit zwischen Mitte und Rand der Probe entsprechend der Zu- oder Abnahme der Temperaturdifferenz zwischen Mitte und Rand der Probe zu- oder abnimmt. The also measured time course of the temperature difference between the center and the edge of the sample during the solidification of the melt serves as the basis for the determination of the k values between liquidus and solidus, in which these limit values are connected by the course curve. It is therefore assumed that the temperature conductivity between the center and edge of the sample increases or decreases in accordance with the increase or decrease in the temperature difference between the center and edge of the sample.

65 65

Aufgrund der so gefundenen k-Werte wird die Gesamtwärmemenge in Abhängigkeit von der Zeit, d. h. die Gesamtwärmelinie, nach dem Wurzelgesetz berechnet: On the basis of the k values found in this way, the total amount of heat is dependent on the time, i. H. the total heat line, calculated according to the root law:

3 3rd

651 486 651 486

Q t -t = kt -t Z2 1 2 1 Q t -t = kt -t Z2 1 2 1

. ]Jt2 - • o [kJ] . ] Jt2 - • o [kJ]

(4) (4)

Q'2- Q'2-

tl kt2-ti setzt man tl kt2-ti is used

Wärmeabgabe des Probekörpers in der Zeit zwischen ti und t2 die Variable k in der Zeit zwischen ti und t2 Heat emission of the test specimen in the time between ti and t2 the variable k in the time between ti and t2

t2"t1 = t2 "t1 =

2_t1 2_t1

(-] (-]

lkg ; lkg;

lässt sich die Gesamtwärmelinie nach den Gleichungen (3) und (4) in Temperatur werte umrechnen, wobei t2-ti = At, nämlich die für die Aufzeichnung der Differential-Kalorime- 20 ter-Kurve gewählte Differenzzeit ist: the total heat line can be converted into temperature values according to equations (3) and (4), where t2-ti = At, namely the difference time chosen for recording the differential calorimeter curve:

Fig. 3a & 3b Darstellungen entsprechend den Fig. 2a und 2b für eine Schmelze, welche gute Gussstücke liefert; 3a & 3b representations corresponding to FIGS. 2a and 2b for a melt which delivers good castings;

Fig. 4 ein Diagramm der Abhängigkeit der Festigkeit des Gussstücks von der Temperatur Tp bei Beginn der Perlit-10 Bildung. Fig. 4 is a diagram of the dependence of the strength of the casting on the temperature Tp at the start of pearlite-10 formation.

In den Figuren sind In the figures are

A = Zeit-Temperatur-Kurve (an Probe gemessen) = Ab- A = time-temperature curve (measured on sample) = Ab-

kühlungs- bzw. Erstarrungs-Kurve D = 1. Ableitung der Kurve A 15 G = Gesamtwärmelinie = 1. Ableitung der Kurve der Wärmeabgabe aus (3) und (4) berechnet G' = Achse, auf der die Differenz D-G aufgetragen ist. D' = D-G, bezogen auf die Achse G' Cooling or solidification curve D = 1st derivative of curve A 15 G = total heat line = 1st derivative of the curve of heat emission from (3) and (4) calculates G '= axis on which the difference D-G is plotted. D '= D-G, related to the axis G'

M = Stelle des 1. Minimums der 1. Ableitung D der Kurve A. M = position of the 1st minimum of the 1st derivative D of curve A.

V*, V *,

Cp Cp

= T = T

Die k-Werte sind abhängig von der Gefügeausbildung, die vom Kohlenstoffäquivalent (CE) abhängt. Sie werden für verschiedene Eisenlegierungen mit verschiedenen CE vorbestimmt. Mit diesen gefundenen k-Werten kann man die Gesamtwärmelinie in Abhängigkeit vor der Zeit in der angegebenen Weise errechnen. Die Gesamtwärmelinie einer Anzahl der voraussichtlich benötigten verschiedenen Legierungen mit verschiedenen Kohlenstoffäquivalenten (CE) werden vorab in den Rechner eingespeichert. The k values depend on the structure, which depends on the carbon equivalent (CE). They are predetermined for different iron alloys with different CE. With these k values found, the total heat line can be calculated as a function of time in the specified manner. The total heat line of a number of the different alloys with different carbon equivalents (CE) expected to be required are stored in advance in the computer.

Die Gesamtwärmelinien sind auch abhängig von der Giesstemperatur, die deshalb für die jeweils gewählte Gesamtwärmelinie und die Differential-Kalorimeter-Kurve der Probe messtechnisch oder rechnerisch etwa gleich gehalten wird. Die passende Gesamtwärmelinie wird nach dem CE der Schmelze, von welchem die Gefügeausbildung abhängt, aus den gespeicherten Kurven ausgewählt. Das CE des Eisens in der Probe bestimmt der Rechner selbst nach bekannten Verfahren aus den gemessenen Solidus-und Liquidus-werten derselben. The total heat lines are also dependent on the casting temperature, which is therefore kept approximately the same for the selected total heat line and the differential calorimeter curve of the sample in terms of measurement technology or calculation. The appropriate total heat line is selected from the stored curves according to the CE of the melt, on which the microstructure depends. The computer itself determines the CE of the iron in the sample using known methods from the measured solidus and liquidus values of the same.

Wenn man die Gesamtwärmelinie als Nullinie ansieht, so ergibt die Fläche zwischen dieser und der Differential-Kalorimeter-Kurve im Bereich zwischen Liquidus und Solidus den jeweiligen Anteil an Kristallisationswärme, die in bekannter Weise auf die Gefügebestandteile aufgeteilt werden kann. If you look at the total heat line as the zero line, the area between this and the differential calorimeter curve in the area between the liquidus and solidus gives the respective proportion of heat of crystallization, which can be distributed in a known manner to the structural components.

Die Erfindung wird erläutert durch das folgende Ausführungsbeispiel, das sich auf die beigefügten Figuren bezieht. Hierin zeigen: The invention is illustrated by the following embodiment, which refers to the accompanying figures. Show here:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Abkühlungskurve A und der zugehörigen Differential-Kalorimeter-Kurve D eines Standardprobekörpers und einer berechneten Gesamtwärmelinie G; Figure 1 is a schematic representation of a cooling curve A and the associated differential calorimeter curve D of a standard specimen and a calculated total heat line G.

Fig. 2a die entsprechenden Kurven, wie sie vom Rechner für eine Standardprobe und die ausgewählte Gesamtwärmelinie aufgezeichnet wurden, für eine Schmelze, die Gussstük-ke mit Lunkern lieferte, und 2a shows the corresponding curves, as recorded by the computer for a standard sample and the selected total heat line, for a melt which gave castings with voids, and

Fig. 2b eine vom Rechner aufgrund dieser Werte erstellte Darstellung der Differenz zwischen Differential-Kalorime-ter-Kurve und Gesamtwärmelinie der Fig. 2a, welche durch ihre Fläche die beim Erstarren freiwerdende Wärmemenge angibt. 2b shows a representation of the difference between the differential calorimeter curve and the total heat line of FIG. 2a, which the computer has created on the basis of these values and which, by its area, indicates the amount of heat released during solidification.

Beispiel example

Es sollen Rippenzylinder der Qualität GGL 25 gegossen werden. An dieses Gussstück werden folgende Forderungen 25 gestellt: Ribbed cylinders of quality GGL 25 are to be cast. The following requirements are placed on this casting 25:

1. Keinerlei Mikroporosität 1. No microporosity

2. Zugfestigkeit mindestens 250 N/mm2 2. Tensile strength at least 250 N / mm2

Von der Schmelze wurde ein Standardprobekörper mit 30 den Abmessungen 35 mm x 35 mm x 38 mm vergossen, dessen Differential-Kalorimeter-Kurve aufgenommen und in einen Rechner eingespeichert wurde. Im Rechner war bereits zuvor die Gesamtwärmelinie für eine Schmelze GGL 25 eingespeichert. Der Rechner druckte bei der Messung des Stan-35 dardprobekörpers zunächst die in Fig. 2a gezeigten Kurven G und D und anschliessend die Kurve D' der Fig. 2b. Schliesslich druckte er auch noch die Werte der entsprechenden waagrechten Zeile der folgenden Tabelle. A standard test specimen with 30 dimensions of 35 mm x 35 mm x 38 mm was cast from the melt, the differential calorimeter curve of which was recorded and stored in a computer. The total heat line for a GGL 25 melt had already been stored in the computer. When measuring the standard test specimen, the computer first printed curves G and D shown in FIG. 2a and then curve D 'of FIG. 2b. Finally, he also printed the values of the corresponding horizontal line in the following table.

Die Tabelle zeigt, dass bei der Impfung der Schmelze mit 40 0,2% FE Si 75 178 J/g eutektische Reaktionswärme frei wurden. Diese Wärmemenge ist, wie der Fachmann aus Erfahrung weiss, zu klein und deutet daraufhin, dass zu wenig eu-tektischer Graphit ausgeschieden wurde. Tatsächlich ergab sich bei den aus dieser Schmelze erhaltenen Gussstücken eine 45 Ausschussquote von 75% wegen Mikroporosität. The table shows that when the melt was inoculated with 40 0.2% FE Si 75 178 J / g, eutectic heat of reaction was released. This amount of heat is, as the expert knows from experience, too small and indicates that too little eutectic graphite has been excreted. In fact, the castings obtained from this melt had a 45 reject rate of 75% due to microporosity.

Wird diese Schmelze jedoch mit 0,2% Fe Si + Cer-Misch-Metall behandelt, so erhöht sich die eutektische Reaktionswärme auf 191 J/g. Die Ausschussquote wegen Mikroporosität wurde dadurch auf Null gesenkt. Der kalori-50 sehe Unterschied zwischen den Fällen, wo gute und jenen, wo schlechte Gussstücke erzielt werden, beträgt dabei lediglich etwa 13 J/g. Dieser Unterschied wird jedoch vom Gerät deutlich angezeigt, automatisch berechnet und zahlenmässig ausgedruckt. However, if this melt is treated with 0.2% Fe Si + cerium mixed metal, the eutectic heat of reaction increases to 191 J / g. This reduced the reject rate due to microporosity to zero. The kalori-50 see difference between the cases where good and bad castings are achieved is only about 13 J / g. This difference is clearly displayed by the device, automatically calculated and printed out in numbers.

55 Die Kristallisationswärmemenge q entspricht der Fläche zwischen der ersten Ableitung D der Zeit-Temperatur-Kurve A und der Gesamtwärmelinie G (Fig. 1). Die Kurve D ist die Differential-Kalorimeter-Kurve, die streng genommen als Differenzen-Quotienten-Kurve AT/At zu bezeichnen ist. Die 60 Aufteilung der Gesamtkristallisationswärme auf Eutektikum (punktierte Fläche) und Dendriten (schraffierte Fläche) wird vom Differential- und Analysengerät automatisch nach dem ersten Minimum (Punkt M in Fig. 1) der Differential-Kalorimeter-Kurve D vorgenommen. 55 The amount of heat of crystallization q corresponds to the area between the first derivative D of the time-temperature curve A and the total heat line G (FIG. 1). Curve D is the differential calorimeter curve which, strictly speaking, can be referred to as the difference quotient curve AT / At. The division of the total heat of crystallization between eutectic (dotted area) and dendrites (hatched area) is carried out automatically by the differential and analysis device according to the first minimum (point M in FIG. 1) of the differential calorimeter curve D.

65 Fig. 2a zeigt die Zeit-Temperaturkurve A, die Differential-Kalorimeter-Kurve D und die Gesamtwärmelinie G für den Guss von Rippenzylindern mit 0,2% FE-Si 75 Impfung, welche wie erwähnt 75% Ausschuss liefert. Fig. 2a shows the time-temperature curve A, the differential calorimeter curve D and the total heat line G for the casting of rib cylinders with 0.2% FE-Si 75 inoculation, which, as mentioned, provides 75% rejects.

651 486 651 486

4 4th

Die Schmelze wurde nach dem Impfen etwa 6 Minuten in der Pfanne gehalten und dann mit der Giesstemperatur TG von 1280 :C gegossen. The melt was kept in the pan for about 6 minutes after the inoculation and then poured with the casting temperature TG of 1280: C.

Das Gerät rechnet aus den Kurven D und G der Fig. 2a die Kurven der Fig. 2b, die das zeitliche Freiwerden der Erstarrungswärme zeigt. In Fig. 2b ist die Basislinie G' die li-nearisierte Gesamtwärmelinie G und die Kurve D' ist der Abstand zwischen D und G in den jeweiligen Zeitintervallen, bezogen auf G'. Man erkennt so die Fläche, die das zeitlich aufeinanderfolgende Freiwerden der Wärmemengen widerspiegelt. From the curves D and G of FIG. 2a, the device calculates the curves of FIG. 2b, which shows the temporal release of the heat of solidification. 2b, the base line G 'is the linearized total heat line G and the curve D' is the distance between D and G in the respective time intervals, based on G '. You can see the surface that reflects the successive release of the heat.

Die schraffierte Fläche W von 3 cal/g errechnet sich aus der Zeit t in Sekunden multipliziert mit dem Differenzenquotienten AT/At und mit der spezifischen Wärme cp wie folgt: The hatched area W of 3 cal / g is calculated from the time t in seconds multiplied by the difference quotient AT / At and by the specific heat cp as follows:

q = ÉÏ • t(Sek) • cp=0,5 • 30 • 0,2 = 3 cal/g = 12,5 J/g At q = ÉÏ • t (sec) • cp = 0.5 • 30 • 0.2 = 3 cal / g = 12.5 J / g At

Fig. 3 zeigt die analogen Kurven für den Guss mit 0,2% FE-Si + Cer-Mischmetall-Behandlung, welche Gussstücke ohne Ausschuss liefert. Auch diese Schmelze wurde nach dem Impfen etwa 6 Minuten in der Pfanne behandelt und dann bei Tg = 1262 °C gegossen. Fig. 3 shows the analog curves for the casting with 0.2% FE-Si + Cer mixed metal treatment, which provides castings without rejects. This melt was also treated in the pan for about 6 minutes after the inoculation and then poured at Tg = 1262 ° C.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens gegenüber dem bekannten Verfahren, in welchem man die Festigkeit von Sphäroguss durch Vergleich des Kurvenverlaufs im Bereich der Austenit-Perlitumwandlung mit Testkurven feststellte, besteht darin, dass dann, wenn die erste Ableitung der Zeit-Temperatur-Kurve, also die Differential-Kalorimeter-Kurve D, durch die Perlitreaktion die Richtung ändert, die Temperatur, bei welcher die Umwandlung beginnt, vom Rechner ausgeworfen wird. Fig. 4 zeigt als Beispiel, wie für einen Sphäroguss die zu erwartende Zugfestigkeit von der Temperatur Tp, bei welcher die Perlitreaktion beginnt, abhängt. Another advantage of the method according to the invention over the known method, in which the strength of spheroidal cast iron was determined by comparing the curve shape in the area of austenite-pearlite transformation with test curves, is that when the first derivative of the time-temperature curve, that is the differential calorimeter curve D, through which the pearlite reaction changes direction, the temperature at which the conversion begins is ejected by the computer. As an example, FIG. 4 shows how the expected tensile strength for a spheroidal cast iron depends on the temperature Tp at which the pearlite reaction begins.

Tabelle table

Gussstück: Impfung 0,2% Impfung 0,2% Casting: vaccination 0.2% vaccination 0.2%

Rippenzylinder GGL 25 FeSi 75 FeSi + Cer- Ribbed cylinder GGL 25 FeSi 75 FeSi + Cer-

Zeit: Pfanne ca. 6 Min. (Fig. 2) Mischmetall Time: pan approx. 6 min. (Fig. 2) mixed metal

(Fig. 3) (Fig. 3)

Analyse analysis

Kohlenstoffäquivalent CE 3,97 3,94 Carbon equivalent CE 3.97 3.94

Sättigungsgrad Sc 0,933 0,927 Degree of saturation Sc 0.933 0.927

Giesstemperatur Tg °C 1280 1262 Kristallisationswärme cal/g bzw. J/g Casting temperature Tg ° C 1280 1262 heat of crystallization cal / g or J / g

Gesamt cal/g Total cal / g

59,4 59.4

60,9 60.9

J/g Y / g

249 249

254 254

Dendriten cal/g Dendrites cal / g

16,8 16.8

15,3 15.3

J/g Y / g

70 70

64 64

Eutektisch cal/g Eutectic cal / g

42,6 42.6

45,6 45.6

J/g Y / g

178 178

191 191

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

CH12326/78A 1977-12-05 1978-12-21 Method for determining an area as an aid for adjusting or correcting the composition of iron/carbon melts before casting CH651486A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0867477A AT362804B (en) 1977-12-05 1977-12-05 METHOD FOR ADJUSTING OR CORRECTING THE COMPOSITION OF IRON-CARBON MELTS BEFORE POURING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH651486A5 true CH651486A5 (en) 1985-09-30

Family

ID=3607599

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