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DE2719032A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE MICROSTRUCTURE OF SELECTED SECTIONS OF A CASTING - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING THE MICROSTRUCTURE OF SELECTED SECTIONS OF A CASTING

Info

Publication number
DE2719032A1
DE2719032A1 DE19772719032 DE2719032A DE2719032A1 DE 2719032 A1 DE2719032 A1 DE 2719032A1 DE 19772719032 DE19772719032 DE 19772719032 DE 2719032 A DE2719032 A DE 2719032A DE 2719032 A1 DE2719032 A1 DE 2719032A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
molten metal
wire
casting
flow path
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772719032
Other languages
German (de)
Inventor
Karl Bernhardt Rundman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Tractor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Tractor Co filed Critical Caterpillar Tractor Co
Publication of DE2719032A1 publication Critical patent/DE2719032A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B22D1/007Treatment of the fused masses in the supply runners

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. 8000 MÜNCHEN 22PATENT Attorney DIPL-ING. 8000 MUNICH 22

KARL H. WAGNER -, gewürzmüh.KARL H. WAGNER -, spice it up.

QQ POSTFACH 2PO Box 2

28. April 1977 77-S-2137April 28, 1977 77-S-2137

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, TlI. 61629, V.St.A.CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, TlI. 61629, V.St.A.

Verfahren zur Steuerung der MikroStruktur von ausgewählten Abschnitten eines GußstücksMethod for controlling the microstructure of selected sections of a casting

Es ist bereits seit vielen Jahren bekannt, die MikroStruktur eines Gußeisenstücks zu steuern durch die Hinzufügung von Impfmitteln, Nodulisierungsagenzien, Legierungen oder anderen Additiven zum geschmolzenen Metall unmittelbar vor dem Gießen des Gußstücks. Die Steuerung der MikroStruktur des Gußstücks und die mechanischen Eigenschaften desselben werden derart gesteuert, daß sie bestimmten Kriterien entsprechen, wie beispielsweise einer erhöhten Festigkeit und Zähigkeit, verbesserten Bearbeitbarkeit, usv?. Bislang war es auf dem Gebiet des Gießerc i wesens üblich, das Additivmaterial dem gesamten Gußstück zuzufügen, was gleichförmige mechanische Eigenschaften durch das ganze Gußstück zur Folge hat. Der unmittelbare Nachteil eines solchen Vorgehens besteht darin, daß die Kosten für das Gußstück vergrößert werden, da eine größere Menge an Additiv verwendet wird als tatsächlich erforderlich ist, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften von nur einem schmalen Abschnitt zu erhalten. Der langfristige Nachteil eines solchen Vorgehens besteht darin, daß die Additivmaterialien normalerweise knapp werdende Metalle wie Kupfer, Molybdän, Magnesium, usw. sind, so daß ein solches Vorgehen die Vorräte an diesen Metallen weiter verringert. Es wäre daher vorteilhaft, die MikroStruktur von nur einem ausgewähltenIt has been known for many years to control the microstructure of a cast iron piece by adding inoculants, Modulation agents, alloys or other additives to the molten metal immediately prior to casting the Casting. The control of the microstructure of the casting and the mechanical properties of the same are controlled in such a way that that they meet certain criteria, such as increased strength and toughness, improved machinability, usv ?. So far it has been in the field of foundries It is common to add the additive material throughout the casting, resulting in uniform mechanical properties throughout the casting has the consequence. The immediate disadvantage of such an approach is that it increases the cost of the casting because a larger amount of additive is used than is actually required to achieve the desired mechanical Get properties from just a narrow section. The long-term disadvantage of such an approach is that that the additive materials are normally scarce metals such as copper, molybdenum, magnesium, etc., so that such Proceedings further reduced the stocks of these metals. It would therefore be advantageous to select the microstructure from only one

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED TFLEFON: (089) 29B527 TE LEGFlAMM : PATLAW MÜNCHEN TELEX 5-27J39 palw dTFLEFON: (089) 29B527 TE LEGFlAMM: PATLAW MUNICH TELEX 5-27J39 palw d

Abschnitt des Gußstücks an Stelle des gesamten Gußstücks zu steuern.Control section of the casting in place of the entire casting.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zur Einführung von Zusatzmaterialien in ein geschmolzenes Metall vorzusehen, um die MikroStruktur von ausgewählten Abschnitten des durch das geschmolzene Metall gebildeten Gußstücks zu steuern. Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren vor, bei dem das Zusatzmaterial nur vorgewählten Teilen des Schmelzmetalls zugeführt wird, welches in die Gießform gegossen wird.The invention has set itself the goal of a method of introduction of additive materials to provide in a molten metal to the microstructure of selected sections of the the casting formed by the molten metal. The invention also provides a method in which the additional material only preselected parts of the molten metal is supplied, which is poured into the mold.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung;die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Ausbildungsform einer Vorrichtung zur Steuerung der Mikrostruktur ausgewählter Abschnitte eines Gußstücks.Further advantages, objectives and details of the invention emerge from the description of exemplary embodiments on the basis of FIG The drawing shows a schematic representation of an embodiment of a device for controlling the microstructure selected sections of a casting.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und umfaßt eine Zeitsteuervorrichtung, die betriebsmäßig zwischen einen Fühler oder Sensor und eine Drahtzuführungsvorrichtung geschaltet ist, um die Zuführung eines Drahtes aus Additiv oder Zusatzmaterial in das geschmolzene Metall in der Gießform zu starten und zu stoppen, und zwar zu vorbestimmten Zeiten,nachdem das Gießen des geschmolzenen Metalls angefangen hat.A device for carrying out the method according to the invention is shown schematically in the drawing and includes a timing device which is operative between a Probe or sensor and a wire feed device is connected to the feed of a wire from additive or additional material to start and stop in the molten metal in the mold, at predetermined times after the Pouring the molten metal has started.

Die Vorrichtung umfaßt - vgl. die Zeichnung - eine im ganzen durch Bezugszeichen 10 bezeichnete Gießform mit einem in der Oberseite ausgebildeten Eingußtrichter 11, der mit einem Gußhohlraum 12 über einen sich vertikal erstreckenden Kanal 13 und eine horizontale Rinne 14 verbunden ist. Die Gießform 10 kann typischerweise mehrere Gießhohlräume darinnen ausgebildet aufweisen, und zwar in Verbindung mit einem Paar von nach unten gerichteten Kanälen, wobei die Verbindung durch ein Verbindungssystem erfolgt, während aber hier nur ein einziger Gießraum und ein einziger nach unten gerichteter Eingußkanal aus Gründen der erleichterten Darstellung gezeigt ist. Eine Pfanne 16 ist gesondert vorgesehen und zum Eingießen eines flüssigen geschmolzenen Metalls 17. wie. beispielsweise von qe-The device comprises - see the drawing - a casting mold designated as a whole by reference numeral 10 with a mold in the Sprue funnel 11 formed on the upper side, which is connected to a casting cavity 12 via a vertically extending channel 13 and a horizontal gutter 14 is connected. The mold 10 may typically have multiple mold cavities formed therein in connection with a pair of downwardly directed channels, the connection being by a connection system takes place, while here only a single casting space and a single downwardly directed sprue is shown for the sake of ease of illustration. A pan 16 is provided separately and for pouring one liquid molten metal 17. how. for example from qe-

?09850ft)7ö5? 09850ft) 7ö5

schmolzenem Eisen, in den Eingußtrichter angeordnet, von wo aus es durch den nach unten gerichteten Eingußkanal und die Rinne in den Gußhohlraum fließt.molten iron, placed in the sprue from where it flows through the downward sprue and runner into the casting cavity.

Eine Drahtzuführungsvorrichtung 18 ist oberhalb der Gießform 10 angeordnet, um ein Zusatzmaterial in der Form eines Drahtes 19 in das durch den nach unten gerichteten Kanal 13 fließende geschmolzene Metall einzugeben. Ein Drahtvorrat aus Zusatzmaterial wird von einer Spule 20 getragen, die drehbar auf einem Bügel 21 gehaltert ist. Die Drahtzuführ-'ngsvorrichtung 18 umfaßt ein Paar von Rollen 22, von denen mindestens eine durch einen eine veränderbare Drehzahl aufweisenden Antriebsmotor 2 3 angetrieben ist. Ein fotoelektrischer Fühler 24 ist oberhalb des Eingußtrichters 11 der Gießform angeordnet und wird durch vom geschmolzenen Metall im Eingußtrichter reflektierten Licht in üblicher Weise betätigt. Der Fühler oder Sensor ist mit einer elektronischen Zeitsteuervorrichtung 26 über eine Signalleitung 27 verbunden, wobei die Zeitsteuervorrichtung ihrerseits mit einer Signal leitung 28 mit einem Antriebsmotorbetätigungsschalter 29 verbunden ist, der betriebsmäßig mit dem Antriebsmotor in Verbindung steht. Antriebsmotor, elektronische Zeitsteuervorrichtung und fotoelektrischer Fühler sind in geeigneter Weise mit einer elektrischen Energiequelle, die nicht gezeigt ist, in der üblichen Weise verbunden .A wire feeder 18 is above the mold 10 arranged to add an additional material in the form of a wire 19 to the molten flowing through the downwardly directed channel 13 Metal to enter. A supply of wire made of additional material is carried by a spool 20 which is rotatable on a bracket 21 is held. The wire feeder 18 includes a pair of rollers 22, of which at least one is driven by a drive motor 2 3 having a variable speed. A photoelectric sensor 24 is located above the pouring sprue 11 of the mold and is through from the molten metal light reflected in the sprue is actuated in the usual manner. The feeler or sensor is with an electronic timing device 26 is connected via a signal line 27, the timing device in turn being connected to a signal line 28 is connected to a drive motor actuation switch 29 which is operatively connected to the drive motor. Drive motor, electronic timing device and photoelectric sensor are suitably connected to an electrical one Energy source, which is not shown, connected in the usual way.

Die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung bei der Durchführung des Verfahrens zur Steuerung der MikroStruktur ausgewählter Abschnitte eines Gußstücks umfaßt anfänglich den Schritt des Vorsehens der Gießform 10 mit dem Gießhohlraum 12 und dem darinnen ausgebildeten Strömungspfad in Verbindung mit dem Gießhohlraum, wobei der Strömungspfad in der Darstellung den Eingußtrichter 11, den nach unten gerichteten Kanal 13 und die Rinne oder Kanal 14 umfaßt. Die Pfanne 16 wird sodann gekippt, um geschmolzenes Metall 17 von dort aus in den Eingußtrichter der Gießform zu gießen, und zwar anfangs mit einer Geschwindigkeit zum schnellen Auffüllen des nach unten gerichteten Eingußkanals 16 und des Eingußtrichters, worauf dann das Eingießen mit einer Geschwindigkeit erfolgt, um das geschmolzene Metall auf einem im wesentlichenThe use of the device described above in the implementation of the method of controlling the microstructure of selected portions of a casting initially includes the step of Providing the casting mold 10 with the casting cavity 12 and the inside formed flow path in connection with the casting cavity, the flow path in the illustration the sprue 11, the downwardly directed channel 13 and the channel or channel 14 comprises. The pan 16 is then tilted to pour molten To pour metal 17 from there into the pouring sprue of the mold, initially at a rapid rate Filling of the downward sprue 16 and sprue, followed by pouring at one rate takes place to the molten metal on a substantially

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konstanten vorbestimmten Niveau in dem Eingußtrichter zu halten. Der fotoelektrische Fühler 24 fühlt das Vorhandensein des geschmolzenen Metalls im Eingußtrichter durch Lichtreflexion von diesem ab und schickt ein Signal über die Leitung 27, um die Zeitsteuervorrichtung zu starten, welche voreingestellt ist, um die Betätigung des Antriebsmotors 23 zu verzögern bis zu einem vorgewählten Zeitpunkt nach dem Beginn des Eingießens des geschmolzenen Metalls. Die Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Metalls durch die identisch geformten, nach unten gerichteten Eingußkanäle 16 ist verhältnismäßig konstant und vorhersagbar, so daß der Zeitverbrauch zwischen dem Beginn des Eingiessens und dem Erreichen eines vorbestimmten Volumens an Schmelzmetall im Gießhohlraum ohne weiteres bestimmt ist und demgemäß auch die in der Zeitsteuervorrichtung voreingestellte Zeit. Somit sendet nach dem Vergehen einer vorbestimmten Zeit, während welcher das Volumen an geschmolzenem Metall ein vorbestimmtes Volumen erreicht, die Zeitsteuervorrichtung ein Signal zum Schalter 29, der den Antriebsmotor 23 betätigt, um die Eingabe des Drahtes 19 aus Zusatzmaterial in das geschmolzene Metall zu beginnen, welches durch den Strömungspfad fließt. Während oiner vorbestimmten Zeit nach der Betätigung des Antriebsmotors setzt sich die Zuführung des Drahtes und das Eingießen des geschmolzenen Metals in den Strömungspfad gleichzeitig fort, so daß sich der Draht schmelzend nur mit dem geschmolzenen Metall vermischt, welches in den Strömungspfad eingegossen wird, nachdem das vorgewählte Volumen erreicht ist. Die vorbestimmte Zeit entspricht dem Volumen an geschmolzenem Metall, welches im Gießraum ein zweites vorbestimmtes Volumen erreicht. Nachdem diese vorbestimmte Zeit vergangen ist, wird die Zuführungsgeschwindigkeit geändert, wie beispielsweise durch Verminderung der Rate oder durch Anhalten der Zuführung des Drahtes. In der dargestellten Vorrichtung schaltet die Zeitsteuervorrichtung den Antriebsmotor ab und hält die Zuführung des Drahtes an. Ein weiteres mögliches Mittel zur Steuerung des Beginns und des Anhaltens der Zuführung des Drahtes in das geschmolzene Metall, wann vorgewählte Volumina an geschmolzenem Metall in den Strömungspfad gegossen sind, ist die Verwendung einer Wiegevorrichtung. Diese Mittel würden das Wiegen der Gießform vor dem Eingießen des geschmolzenento maintain a constant predetermined level in the sprue. The photoelectric sensor 24 senses the presence of the molten one Metal in the pouring funnel by light reflection from this and sends a signal over the line 27 to the Start timing device which is preset to to delay the actuation of the drive motor 23 until a preselected time after the start of pouring the molten material Metal. The flow rate of the molten metal through the identically shaped, downward facing Sprues 16 is relatively constant and predictable so that the time taken between the start of pouring and reaching a predetermined volume of molten metal in the casting cavity is readily determined and accordingly also the time preset in the timing device. Thus, after the elapse of a predetermined time, sends during which the volume of molten metal reaches a predetermined volume, the timing device sends a signal to the switch 29, which actuates the drive motor 23 to start feeding the wire 19 of filler material into the molten metal, which flows through the flow path. During a predetermined Time after the actuation of the drive motor, the feeding of the wire and the pouring of the molten metal continue in the flow path simultaneously continued, so that the Melting wire only mixed with the molten metal which is poured into the flow path after the preselected one Volume is reached. The predetermined time corresponds to the volume of molten metal which is in the casting space second predetermined volume reached. After this predetermined time has passed, the feeding speed is changed, such as by decreasing the rate or by stopping the feeding of the wire. In the device shown the timing device switches off the drive motor and stops feeding the wire. Another possible means of Control of the start and stop of the feeding of the wire into the molten metal when preselected volumes of molten metal Metal poured into the flow path is to use a weighing device. These funds would Weigh the mold before pouring the molten one

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Metalls umfassen, und sodann das Wiegen fortlaufend während des Gießens. Das Starten und Stoppen des Antriebsmotors der Drahtzuführungsvorrichtung würde durch die Wiegevorrichtung derart gesteuert, daß dann, wenn das Gewicht der Gießform ansteigt, infolge der Hinzufügung von geschmolzenem Metall, der Antriebsmotor gestartet und dann gestoppt würde, wenn vorgewählte Volumina an geschmolzenem Metall in dem Gießhohlraum erreicht werden, wie dies bestimmt ist, wenn die Gießform und das darin befindliche geschmolzene Metall vorbestimmte Gewichte erreichen. Wenn der Gießhohlraum bis zu seiner Kapn-ität angefüllt ist, so wird die Pfanne wiederum verkippt, um das Ausgießen von geschmolzenem Metall in den Strömungspfad anzuhalten.Metal, and then weighing continuously during casting. Starting and stopping the drive motor of the wire feeder would be controlled by the weighing device so that as the weight of the mold increases, as a result With the addition of molten metal, the drive motor would be started and then stopped when preselected volumes were reached molten metal can be achieved in the casting cavity, as determined when the casting mold and that located therein molten metal can reach predetermined weights. When the casting cavity is filled to its capacity, the Pan, in turn, tilted to stop pouring molten metal into the flow path.

Aus vorstehender Beschreibung ergibt sich also, daß ein Draht aus Zusatzmaterial wahlweise in nur einen Teil des Gesamtvolumens des geschmolzenen Metalls, welches in den Gießhohlraum eingegossen wird, eingegeben wird, um die Mikrostruktur von nur einem oder mehreren ausgewählten Abschnitten des Gußstücks zu steuern. Die Eingabe des Drahtes aus Additivmaterial von der Drahtzuführungsvorrichtung entfernt gegenüber der Gießform in das durch den Strömungspfad fließende geschmolzene Metall wird begonnen, nachdem ein vorgewähltes Volumen an geschmolzenem Metall bereits den Gießhohlraum erreicht hat. Die Drahtzuführung und das Eingießen des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad wird gleichzeitig fortgesetzt, so daß sich der Draht schmelzend mit nur demjenigen geschmolzenen Metall vermischt, welches in den Strömungspfad nach Erreichen des vorgewählten Volumens eingegossen wird. Die Zuführung des Drahtes wird dann angehalten, wenn das Volumen aus geschmolzenem Metall im Gießhohlraum ein zweites vorbestimmtes Volumen erreicht, und das Eingießen des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad wird dann angehalten, wenn der Gießhohlraum gefüllt ist.From the above description it follows that a wire made of additional material can optionally be used in only a part of the total volume of the molten metal, which is poured into the casting cavity, is inputted to the microstructure of only control one or more selected portions of the casting. Entering the wire of additive material from the Wire feeder located opposite the mold in which molten metal flowing through the flow path is started after a preselected volume of molten metal has already reached the casting cavity. The wire feed and the pouring of the molten metal into the flow path is simultaneously continued, so that the wire moves melting mixed with only that molten metal which is in the flow path after reaching the preselected Volume is poured. The wire feed is then stopped when the volume of molten metal in the casting cavity a second predetermined volume is reached and the pouring of the molten metal into the flow path is commenced then stopped when the mold cavity is filled.

Das obige Verfahren ist besonders für Gußstücke geeignet, bei denen das zu einer gegebenen Zeit in der Gießfolge in den nach unten gerichteten Kanal eintretende geschmolzene Metall zu einem speziollen Abschnitt innerhalb des Gießhohlraums hinfließt. Wenn somit Draht in das durcti den nach unten gerichteten Kanal inThe above process is particularly useful for castings that need to be followed at a given time in the casting sequence The molten metal entering the channel flows down to a special section within the casting cavity. if thus wire into the durcti the downward canal in

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dieser speziellen Zeit fließende geschmolzene Metall eingegeben wird, so wird sich das Zusatzmaterial mit nur dem durch den nach unten gerichteten Kanal während dieser gegebenen Zeit fließenden geschmolzenen Metall vermischen, wodurch die MikroStruktur dieses speziellen Abschnitts des Gußstücks gesteuert wird. Ein mögliches erfindungsgemäßes Beispiel dieser Art eines Gußstücks ist eine Zylinderauskleidung, gebildet durch den in der Zeichnung gezeigten Gußhohlraum. Der Guß- oder Gieß-Hohlraum hat seine Zuführung am Boden, so daß dann, wenn die Mischung innerhalb des Gießhohlraums minimiert wird, das erste in den Gießhohlraum eintretende Metall nach oben ansteigt, während das zuletzt in den Gießraum eintretende Metall am Boden verbleibt. Bei einer Zylinderauskleidung ist der Flansch einer hohen thermischen Beanspruchung während des Motorbetriebs ausgesetzt und macht Legierungszusätze von Molybdän und Kupfer erforderlich, um Festigkeitsniveaus zu erreichen, welche Rissen widerstehen können. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird erfindungsgemäß Molybdän und Kupfer zum Ende jedes Gießvorgangs hin zugesetzt, so daß das behandelte geschmolzene Metall - wie in der Zeichnung gezeigt -im Bereich des Flansches auftritt, der am unteren Ende des Gießraumes angeordnet ist.This particular time flowing molten metal is entered, so the additional material will be with only the through the after downward channel during this given time mixing flowing molten metal, creating the microstructure of this special section of the casting is controlled. A possible example of this type of casting according to the invention is one Cylinder lining formed by the casting cavity shown in the drawing. The casting or casting cavity has its feed at the bottom so that when mixing is minimized within the mold cavity, the first to enter the mold cavity Metal rises to the top, while the last metal to enter the casting room remains at the bottom. With a cylinder liner the flange is exposed to high thermal loads during engine operation and makes alloying additions of Molybdenum and copper are required to achieve strength levels that can withstand cracking. By using the invention According to the invention, molybdenum and copper are added to the method at the end of each casting process, so that the treated molten metal - as shown in the drawing - occurs in the area of the flange, which is at the lower end of the casting chamber is arranged.

Das oben beschriebene Verfahren zur Steuerung der MikroStruktur ausgewählter Abschnitte eines Gußstücks kann verwendet werden, um vollständig unterschiedliche Mikrostrukturen in unterschiedlichen Bereichen des Gußstückes zu erhalten. Dies könnte erfindungsgemäß die Verwendung von zwei Drahtzuführungsvorrichtungen und zwei Drähten erforderlich machen, deren jeder mit einem unterschiedlichen Zusatzmaterial hergestellt ist. Wiederum unter Verwendung der Zylinderauskleidung als Beispiel kann dann eine Art des Zusatzmaterials dem geschmolzenen Metall unmittelbar nach Beginn des Gießens zugeführt werden, bis das Volumen des geschmolzenen Metalls im Gießhohlraum ein vorbestimmtes Volumen erreicht, wobei dann zu diesem Zeitpunkt die erste Drahtzuführungsvorrichtung angehalten wird und die zweite Drahtzuführungsvorrichtung gestartet wird, um den zweiten Draht in das geschmolzene Metall solange einzugeben, bis das Ende des Gießvorgangs erreicht wird.The method described above for controlling the microstructure of selected sections of a casting can be used to get completely different microstructures in different areas of the casting. This could be according to the invention require the use of two wire feeders and two wires, each with a different one Additional material is made. Again using the cylinder liner as an example, a Type of filler material to be added to the molten metal immediately after the start of casting until the volume of the molten metal reaches a predetermined volume in the casting cavity, at which point the first wire feed device is stopped and the second wire feeder is started to feed the second wire into the melted Enter metal until the end of the casting process is reached.

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Die Erfindung ist in ihren breiteren Aspekten nicht auf die speziellen Schritte und die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. The invention in its broader aspects is not limited to the specific ones Steps and the described embodiments are limited.

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Claims (11)

AnsprücheExpectations 1. Verfahren zur Steuerung der MikroStruktur ausgewählter Abschnitte eines Gußstücks, insbesondere nach der deutschen Patentanmeldung P 25 28 913.8, wobei eine Gießform mit einem Gießhohlraum darinnen vorgesehen ist und ein Strömungspfad (13, 14) in Verbindung mit dem Gießhohlraum steht, und wobei von einer Gießvorrichtung, gesondert gegenüber der Gießform, geschmolzenes Metall in den Strömungspfad eingegossen wird, gekennzeichnet durch Beginn der Zuführung eines Drahtes (19) aus Zusatzmaterial von einer Drahtzuführungsvorrichtung (18), entfernt gegenüber der Gießform, in das geschmolzene Metall, welches durch den Strömungspfad fließt, und zwar beginnt diese Drahtzuführung dann, wenn ein vorgewähltes Volumen an geschmolzenem Metall im Gießhohlraum angekommen ist, Fortsetzung der Zuführung des Drahtes und Eingießen des geschmolzenen Metalls in den Gießpfad gleichzeitig derart, daß sich der Draht schmelzend nur mit dem geschmolzenen Metall vermischt, welches durch den Flußpfad fließt, nachdem das vorgewählte Volumen erreicht ist,1. Method for controlling the microstructure of selected ones Sections of a casting, in particular according to the German patent application P 25 28 913.8, wherein a mold with a Mold cavity is provided therein and a flow path (13, 14) is in communication with the mold cavity, and wherein molten metal is poured into the flow path by a casting device, separate from the casting mold, characterized by starting the feeding of a wire (19) made of additional material from a wire feeding device (18), away from the mold, into the molten metal flowing through the flow path, and this wire feed begins when a preselected volume of molten metal has arrived in the casting cavity, Continuing to feed the wire and pour the molten metal into the pouring path simultaneously so that the wire melts only mixes with the molten metal flowing through the flow path after the preselected one Volume is reached, Anhalten der Zuführung des Drahtes dann, wenn das Volumen an geschmolzenem Metall im Gießhohlraum ein zweites vorgewähltes Volumen erreicht,Stop feeding the wire when the volume drops molten metal in the casting cavity reaches a second preselected volume, und Anhalten des Gießens des geschmolzenen Metalls in den Flußpfad dann, wenn der Gießhohlraum angefüllt ist.and stopping the pouring of the molten metal into the flow path when the mold cavity is filled. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beginnens der Drahtzuführung die Steuerung der Drahtzuführungsvorrichtung mit einer Zeitsteuervorrichtung (26) umfaßt, und zwar einschließlich der Schritte der Voreinstellung der Zeitsteuervorrichtung zum Starten der Drahtzuführungsvorrichtung nach dem Vergehen eines vorbestimmten Zeitraums vom Beginn des Gießens des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad und entsprechend dem Volumen an geschmolzenem Metall im Gießhohlraum bis zur Erreichung des vorgewählten Volumens, und Starten der Zeitsteuervorrichtung beim Beginn des Eingießens des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad.2. The method according to claim 1, characterized in that the step of starting the wire feed is the control of the wire feed device with a timing device (26) including the steps of presetting the timing device for starting the wire feeding device after a predetermined period of time has elapsed from the start pouring the molten metal into the flow path and corresponding to the volume of molten metal in the casting cavity until the preselected volume is reached, and starting the timer at the start of pouring the molten mass Metal in the flow path. 709850/0705 ORIGINAL-INSPECTED 709850/0705 ORIGINAL-INSPECTED 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Startens der Zeitsteuervorrichtung den Schritt des Abfühlens des Vorhandenseins von geschmolzenem Metall in dem Strömungspfad mit einem fotoelektrischen Fühler (24) umfaßt, und das Übertragen eines Signals vom fotoelektrischen Fühler zur Betätigung der Zeitsteuervorrichtung.3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that the step of starting the timing device the step of sensing the presence of molten Metal in the flow path with a photoelectric Sensor (24) and transmitting a signal from the photoelectric Sensor to operate the timing device. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3/ dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Stoppens der Zuführung des Drahtes die Schritt des Stoppens der Drahtzuführungsvorrichtung mit der Zeitsteuervorrichtung umfaßt, und daß vor Einstellen der Zeitsteuervorrichtung zum Stoppen der Drahtzuführungsvorrichtung nach dem Vergehen einer vorbestimmten Zeitspanne vom Beginn des Gießens des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad aus und entsprechend dem Volumen an geschmolzenem Metall im Gießhohlraum, welches das zweite vorbestimmte Volumen erreicht.4. The method according to one or more of claims 1-3 / characterized in that the step of stopping the feeding of the wire comprises the steps of stopping the wire feeding device with the timing device, and that prior to setting the timing device to stop the wire feeder after the lapse of a predetermined time from the start of pouring the molten metal into the Flow path from and according to the volume of molten Metal in the mold cavity which reaches the second predetermined volume. 5. Verfahren zur Steuerung der MikroStruktur ausgewählter Abschnitte eines Gußstücks, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Vorsehen einer Gießform (10) mit einem darin befindlichen Gießhohlraum (12) und einem zum Gießhohlraum führenden Strömungspfad (13, 14); Eingießen eines geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad; Beginn der Zuführung eines Drahtes (19) aus Zusatzmaterial von einer Drahtzuführungsvorrichtung (18), die entfernt gegenüber der Gießform angeordnet ist, und wobei die Eingabe in das geschmolzene Metall erfolgt, welches durch den Strömungspfad läuft, und zwar nachdem ein vorgewähltes Volumen an geschmolzenem Metall in den Strömungspfad eingegossen wurde; Fortsetzen der Zuführung des Drahtes und des Gießens an geschmolzenem Metall in den Strömungspfad gleichzeitig derart, daß sich der Draht schmelzend mit nur dem geschmolzenen Metall vermischt, welches durch den Strömungspfad nach dem Erreichen des vorgewählten Volumens fließt; und Änderung der Zuführungsgeschwindigkeit des Drahtes dann, wenn das Volumen an eingegossenem, geschmolzenem Metall ein zweites vorbestimmtes Volumen erreicht.5. A method for controlling the microstructure of selected sections of a casting, characterized by the following steps: Providing a casting mold (10) with a casting cavity (12) located therein and a flow path (13, 14) leading to the casting cavity; Pouring a molten metal into the flow path; Beginning of feeding a wire (19) made of additional material from a wire feeding device (18) which is removed is located opposite the mold, and wherein the input takes place in the molten metal, which is through the flow path runs after a preselected volume of molten metal has been poured into the flow path; Continue the Feeding the wire and pouring molten metal into the flow path simultaneously so that the wire is melting mixed with only the molten metal which passed through the flow path after reaching the preselected Volume flows; and changing the feed rate of the wire when the volume of poured molten Metal reaches a second predetermined volume. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Änderung der Zuführungsgeschwindigkeit des Drahtes den Schritt des Anhaltens oder Stoppens der Zuführung des Drahtes umfaßt.6. The method according to claim 5, characterized in that the step of changing the feed speed of the wire includes the step of stopping or stopping the feeding of the wire. 7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Schritt des Beginnens der Zuführung eines zweiten Drahtes aus Zusatzmaterial von einer zweiten Drahtzuführungsvorrichtung aus in das geschmolzene Metall, welches durch den Strömungspfad fließt, nachdem das Volumen des geschmolzenen eingegossenen Metalls das zweite vorgewählte Volumen erreicht.7. The method according to claim 6, characterized by the step of starting the feeding of a second wire of additional material from a second wire feeder into the molten metal flowing through the flow path, after the volume of molten metal poured into it second preselected volume reached. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Beginnens der Zuführung des Drahtes die Voreinstellung einer Zeitsteuervorrichtung (26) umfaßt, um die Drahtzuführungsvorrichtung zu starten, und zwar nach Vergehen einer vorbestimmten Zeitspanne vom Beginn des Gießens des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad und entsprechend dem Volumen des geschmolzenen Metalls im Gießhohlraum, welches das vorgewählte Volumen erreicht, und Starten der Zeitsteuervorrichtung beim Start des Eingießens des geschmolzenen Metalls in den Strömungspfad. 8. The method according to claim 5, characterized in that the step of starting the feeding of the wire is the presetting a timing device (26) to the wire feeder after a predetermined period of time has elapsed from the start of pouring the molten one Metal in the flow path and according to the volume of molten metal in the casting cavity, which the preselected Volume reached, and starting the timing device at the start of pouring the molten metal into the flow path. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das Wiegen der Gießform vor dem Eingießen des geschmolzenen Metalls und danach kontinuierlich während des Gießvorgangs, und wobei das Starten und Stoppen des Antriebsmotors der Drahtzuführungsvorrichtung durch die Wiegevorrichtung derart gesteuert ist, daß dann, wenn das Gewicht der Gießform infolge der Hinzufügung des geschmolzenen Metalls ansteigt, der Motor gestartet würde und dann gestoppt würde, wenn vorgewählte Volumina an geschmolzenem Metall in dem Gießhohlraum erreicht sind, und zwar dadurch bestimmt, wenn die Gießform und das darin befindliche geschmolzene Metall vorbestimmte Gewichte erreichen.9. The method according to one or more of the preceding claims, characterized by weighing the casting mold before pouring the molten metal and then continuously during the pouring process, and starting and stopping of the drive motor of the wire feed device is controlled by the weighing device such that when the The mold weight increases as a result of the addition of the molten metal, the engine would be started and then stopped would, when preselected volumes of molten metal are reached in the casting cavity, determined by when the mold and the molten metal therein reach predetermined weights. 709850/0705709850/0705 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Gießen in der Weise, daß das ursprünglich geschmolzene Metall, welches in den nach unten gerichteten Kanal zu einem gegebenen Zeitpunkt in der Gießfolge eintritt, zu einem speziellen Abschnitt innerhalb des Gießhohlraumes fließt.10. The method according to one or more of the preceding claims, characterized by the use for casting in the way that the originally molten metal that was in the downward channel at a given point in time occurs in the casting sequence, flows to a specific section within the casting cavity. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Gießen einer Zylinderauskleidung, wobei der ießhohlraum Bodenzuflüsse besitzt, so daß dann, wenn die Mischung innerhalb des Gießhohlraums minimiert wird, das erste in den Gießhohlraum eintretende Metall nach oben steigt, während das zuletzt eintretende Metall im Gießhohlraum am Boden verbleibt (vgl. die Figur).11. The method according to one or more of the preceding claims, characterized by the use for casting a Cylinder lining, whereby the ießhohlraum has soil inflows, so that when mixing within the mold cavity is minimized, the first metal to enter the mold cavity rises to the top, while the last metal to enter remains in the casting cavity at the bottom (cf. the figure). 7QI850/Ö70S7QI850 / Ö70S
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