DE1254827B - Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Verbundstahlgussbloecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B22d

Deutsche Kl.: 31 b2 - 7/02

Nummer: 1254 827

Aktenzeichen: V 28516 VI a/31 b2

Anmeldetag: 20. Mai 1965

Auslegetag: 23. November 1967

Es ist bei der Herstellung von Verbundgußstücken bekannt, in die Kokille eine aus Blech bestehende Trennwand einzusetzen, die an die vergossene Schmelze anschweißt und nach dem Ausgießen des abgeteilten Kokillenraumes inmitten des Verbundblocks verbleibt. Diese Trennwand stellt einen Fremdkörper im Verbundgußblock dar, so daß es zur Erzielung eines reinen Blocks erforderlich ist, Trennwände entsprechend den zu vergießenden Schmelzen vorrätig zu halten.

Im übrigen wird Verbundguß so hergestellt, daß man in die Kokille die anzugießende Platte einstellt und den verbleibenden Hohlraum mit der Schmelze ausgießt. Hierbei erfolgt natürlich ein teilweises Aufschmelzen der Platte, was sich insbesondere im unteren Blockteil bemerkbar macht, weil dort die anzugießende Platte, die endlich einen Bestandteil des Verbundgußblocks ausmacht, am längsten mit flüssiger Schmelze in Berührung gestanden ist und daher dort am meisten aufgeschmolzen wurde. Die Folge davon ist eine Ungleichheit der Schichtdicken vom Blockkopf zum Blockfuß.

Ferner sind auch Verfahren bekannt, die herausziehbare Trennwände verwenden. Auch diese herausziehbaren Trennwände waren verhältnismäßig dünnwandig. Sie kommen für den Abguß von schweren Verbundblöcken, wie man sie für die Herstellung von Werkzeugen benötigt, die starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind und außerdem oberflächlich einem starken Verschleiß unterworfen werden, nicht in Frage. Verbundwerkstoffe für diese Zwecke, also z. B. für die Herstellung von Pflugscharblechen, Siebblechen u. dgl., hat man bisher praktisch ausschließlich auf dem Wege der Walzplattierung hergestellt.

Ein weiterer bekannter Vorschlag bei der Herstellung eines zweischichtigen Verbundgusses, insbesondere für Schienen, bezieht sich auf die Verwendung einer starken und schweren Trennwand, die ohne Haltemittel frei in der Blockform steht und dem Metalldruck gewachsen ist. Nachdem zuerst der eine Hohlraum zwischen Platte und Kokillenwand ausgegossen und oberflächlich erstarrt ist, wird die Trennwand entfernt und die zweite Schmelze nachgegossen. Auf diese Weise ist jedoch nur ein Einfachverbund möglich. Drei- oder mehrschichtige Verbundgußblöcke mit einem exakten Schichtstärkenverhältnis können auf diese Weise nicht erzeugt werden.

Die Erfindung bezweckt die Herstellung von drei- oder mehrschichtigen Verbundstahlgußblöcken durch Gießen von Stählen verschiedener Zusammensetzung, unter Verwendung von mindestens einer in eine

Verfahren zur Herstellung von
mehrschichtigen Verbundstahlgußblöcken

Anmelder:

Vereinigte österreichische Eisen- und
Stahlwerke Aktiengesellschaft,
Linz/Donau (Österreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann, Dipl.-Ing, W. Eitle
und Dr. rer. nat, K. Hoffmann, Patentanwälte,
München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Otto Abt,
Dipl.-Ing. Ernst Sebastnik,
Dipl.-Ing. Othmar Steipe,
Linz/Donau (Österreich)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 22. Juni 1964 (A 5357/64)

Kokille einsetz- und herausziehbaren Trennwand, und besteht darin, daß als Trennwand eine Metallplatte mit guter Kühlwirkung, insbesondere aus Kupfer, verwendet wird, deren Stärke der Schichtdicke eines der Verbundmetalle entspricht, wobei nach Einsetzen der Trennwand zuerst die beidseitig jeder Trennwand gebildeten Räume mit Metall ausgegossen werden, nach oberflächlicher Erstarrung des Metalls die Trennwand entfernt und sodann der durch sie ausgesparte Raum durch ein Metall anderer Zusammensetzung ausgegossen wird. Die Kühlwirkung der Trennwand kann durch Wasserumlauf in dieser erhöht werden.

Die erfindungsgemäße Trennwand muß, damit der Wärmedehnung beim Anguß Rechnung getragen wird, einige Millimeter Spiel zur Kokilleninnenwand haben. Für 12-t-Kokillen hat sich ein Spiel von beiderseits 8 mm als ausreichend erwiesen. Diese Spalte müssen vor dem Guß — also bei der Anbringung der Trennwand — feuerfest abgedichtet werden. Dabei muß jedoch die Wärmedehnungs-

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möglichkeit für die Trennwand sichergestellt werden. Hierfür haben sich die für Dichtungszwecke im Heißbetrieb bekannten Asbestbänder und -schnüre bestens bewährt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Anwendung sowohl des Obergusses als auch des Gusses im Gespann. Die Zeichnung zeigt die Ausführung des Gespanngusses.

Mit 1 ist die erfindungsgemäße Trennwand, insbesondere aus Gußeisen, mit 2 sind die zur Abdichtung des Dehnungsspaltes dienenden Asbestbänder bezeichnet; 3 ist die Gespannplatte, 4 der Gießtrichter für die harte Stahlschmelze, 5 jener für die weiche Schmelze und 6 eine übliche, schwach kpnische Kokille. Letztere wird, wie üblich, auf die Gespannplatte gesetzt und die Trennwand 1, die hierzu mit Tragösen versehen ist, mittels des Krans unter Verwendung einer Zentrierlehre eingesetzt. Eine weitere Befestigung der Trennwand ist im allgemeinen nicht erforderlich.

Die Abdichtung der Spalte erfolgt durch eingelegte Asbestbänder. In die Ecken kann noch eine Asbestschnur gestopft werden. Die F i g. 1 und 2 zeigen die Anordnung dieser Dichtungen, die F i g. 3 und 4 zeigen die Details Y und Z der F i g. 1 und 2. Die Abdichtung in den Ecken zwischen Kokillentrennwand und Kokille kann durch Anbringen von Blechwinkeln zusätzlich gefördert werden.

Zur Vermeidung nichtmetallischer Einschlüsse zwischen den Verbundschichten und damit zur besseren Verschweißung der Schichten wird die Trennwand mit einem gießhautabstoßenden Lack behandelt und auf die flüssige Stahloberfläche des zuerst vergossenen Stahles ein Schwimmrahmen aus Wellpappe gelegt.

Das Ausführungsbeispiel zeigt den Guß eines Verbundstahlblockes hart-weich-hart, wie er für die Herstellung von Pflugscharblechen benötigt wird. Nach der beschriebenen Vorbereitung der Kokille wird zuerst der qualitativ höherwertige Stahl durch den Trichter 4 vergossen. Einige Minuten nach Gießende (bei der 12-t-Kokille nach 5 Minuten) wird die Trennwand gelockert, was mittels des Krans geschehen kann oder auch mit hydraulischen Preßstempeln. Alsdann wird die Trennwand langsam hochgezogen und gleichzeitig oder kurz nachher mit dem Abguß der zweiten Schmelze (Grundmasse) begonnen. Hierfür hat sich unberuhigter Stahl bewährt.

Statt des kommunizierenden Gusses der Grundmasse kann die Grundmasse auch von oben gegossen werden, wobei sich gleichfalls unberuhigter Stahl bewährt hat.

Wie erwähnt, wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt durch kommunizierendes Gießen durchgeführt, wobei bei besonders kleinen Kokillenräumen ovale Kanalaufsteiglöcher verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Trennwand kann wiederholt verwendet werden, da die Temperaturbeanspruchung während des Gusses der ersten Schmelze und bis zum Ziehen relativ gering ist (höchstens 800° C oberflächlich).

Die Erfindung ist dort am wirtschaftlichsten, wo Ofeneinheiten vorhanden sind, deren Kapazität dem Verhältnis der an dem Verbundguß beteiligten Qualitäten entspricht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von drei- oder mehrschichtigen Verbundstahlgußblöcken durch Gießen von Stählen verschiedener Zusammensetzung, unter Verwendung von mindestens einer in eine Kokille einsetz- und herausziehbaren Trennwand, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennwand eine Metallplatte mit guter Kühlwirkung, insbesondere aus Kupfer, verwendet wird, deren Stärke der Schichtdicke eines der Verbundmetalle entspricht, wobei nach Einsetzen der Trennwand zuerst die beidseitig jeder Trennwand gebildeten Räume mit Metall ausgegossen werden, nach oberflächlicher Erstarrung des Metalls die Trennwand entfernt und sodann der durch sie ausgesparte Raum durch ein Metall anderer Zusammensetzung ausgegossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwirkung der Trennwand durch Wasserumlauf in dieser erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand zur Ermöglichung der Wärmedehnung geringfügig kleiner gewählt wird, als die Kokille breit ist, und daß der Spalt vor dem Abguß der ersten Schmelze abgedichtet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schmelzen kommunizierend vergossen werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der verschiedenen Schmelzen kommunizierend und der andere von oben vergossen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 704 002, 713 769.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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