DE740458C

DE740458C - Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern des Austretens von Seigerungsperlen

Info

Publication number: DE740458C
Application number: DED81455D
Authority: DE
Inventors: Alfred Daum; Dipl-Ing Walter Paap
Original assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Current assignee: DUERENER METALLWERKE AG
Priority date: 1939-11-04
Filing date: 1939-11-04
Publication date: 1943-10-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern de§ Austretens von Seigerungsperlen Es ist bekannt, daß bei der Herstellung von Gußblöcken und Strängen, z. B. aus Al-Cu-Mg-Legierungen, die Bekämpfung der Seigeiungen erhebliche Schwierigkeiten bereitet, und zwar um so mehr, je größer die Blockabmessungen sind. Eine Erscheinungsform der Seigerung ist die Anreicherung eutektisch kristallisierender Legierungsbestandteile in Form von Perlen an der Oberfläche des Gußstückes, die'z. B. im Falle der Al-Cu-Mg-Legierungen eine uni ein Vielfaches höhere Konzentration an Kupfer als im übrigen Block aufweist. Ein solches Gußerzeugnis kann man nicht ohne weiteres als Ausgangswerkstoff für eine Weiterverarbeitung durch Walzen usw. verwenden, da beim Einwalzen dieser Perlen Oberflächenfehler entstehen und die Korrosionsbeständigkeit erheblich herabgesetzt `wird. Es ist auch nicht als Grundwerkstoff für eine Plattierung mit einem anderen Werkstoff geeignet, da sich die Seigerungsperlen in die Plattierschicht eindrücken würden und die Gefahr besteht, daß die Anreicherungen entweder unmittelbar oder durch Diffusion an die Oberfläche gelangen und den beabsichtigten Zweck der Plattierung zunichte machen würden. Hinzu kommt, daß bei solchen Werkstoffen häufig die Verschweißung der beiden Teile unvollkommen ist.
Die einzige Abhilfe gegen diese Nachteile besteht bisher lediglich in einer mechanischen Entfernung der Seigerungsperlen .durch Bearbeitung der Oberfläche des Gußerzeugnisses,was das Herstellungsverfahren erheblich verlängert und verteuert.
Nach eingehenden Versuchen ist es nun gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, durch das nicht nur ein nachträgliches Bearbeiten der Gußstücke vermieden, sondern bereits beim Guß selbst die Entstehung dieser Seigerungsperlen verhindert wird.
Dieses Verfahren besteht et'findungsgemäß darin, daß unter Benutzung von sich nach unten verjüngenden Kokillen mit entsprechender Ausbildung des Verjüngungsgrades durch Hineingleiten des erstarrenden Gießstoffes vermöge seines Eigengewichtes oder durch Hineinziehen ein Druck auf seine Oberfläche ausgeübt wird. Dabei ist der Neigungswinkel der Innenwand in .weiten Grenzen veränderlich, wie die Versuche der Erfinder gezeigt haben, jedoch muß er größer sein, als es der Schrumpfung des Gußstückes entspricht.
Bei der Erstarrung löst sich dann trotz der Schrumpfung der Block nicht von der Kokillenwand ab, sondern legt sich fest an diese an. Hierdurch wird ein Austreten der Seigerungsperlen unmöglich gemacht.
Die Kokille ist in gleicher Weise für Block-und Strangguß verwendbar, jedoch darf für Strangguß der Neigungswinkel der Kokillenwand nur wenig größer sein, als es der Schrumpfung des Stranges entspricht, da der Druck des Stranges auf die Kokillenwand nicht allein durch sein Eigengewicht, sondern vornehmlich durch den Zug des darunter befindlichen Walzenpaares hervorgerufen wird.
Insbesondere eignet sich jedoch die Stranggußkokille in idealer Weise für die Herstellung von Verbundgüß. Durch das in jedem Zustand der Schrumpfung stets gleichmäßige Anpressen des zwischen die Plattierbleche gegossenen Grundstoffes gegen den Plattierwerkstoff und des letzteren gegen die Kokillenwand wird vor allem die Vermeidung von Seigerungsperlen zwischen Grund- und Plattierwerkstoff gewährleistet. Gleichzeitig erfolgt dadurch eine überall einwandfreie und zuverlässige Verschweißung der beiden Verbundwerkstoffe.
Es sind zwar bereits Stranggußkokillen zur Herstellung von Stahlblöcken bekanntgeworden, die eine geringe Neigung der Kokillenwand aufweisen, jedoch haben sie ausschließlich den Zweck, durch besseres Anliegen des Gußblockes an der Kokillenwand eine gleichmäßige Wärmeabfuhr zu gewährleisten, ohne dabei, wie in vorliegender Erfindung, einen Druck auf den Gußblock auszuüben. Deshalb muß bei ihnen die Neigung der Wand genau der Schrumpfung des Stranges entsprechen, ja, es wird sogar ausdrücklich betont, daß das Maß der Verjüngung das der Schrumpfung nicht übersteigen darf.
Im Gegensatz dazu ist es gemäß vorliegender Erfindung notwendig, die Größe der Neigung um ein gewisses Maß gegenüber der der Schrumpfung zu erhöhen, um einen zusätzlichen Druck auf das Gußstück auszuüben.
Weiterhin ist zum Vergießen von Stahl eine liegende Stranggußkokille vorgeschlagen worden, die aus einzelnen an einem endlosen Band befestigten Teilen besteht, wobei die Teile durch ein endloses Plattenband nach oben abgedeckt werden. Zum Zweck besserer Wärmeableitung wird das obere Plattenband entweder in einem gewissen. Winkel entsprechend der Schrumpfung des Gußstranges oder parallel zum unteren Gießformband eingestellt und dabei in den noch flüssigen oder erstarrenden Strang bis zur Endstellung hineingedrückt. Abgesehen davon, daß das Problem der Verhinderung des Austretens von Seigerungsperlen beim Stahlguß überhaupt nicht auftritt, eignet sich diese Vorrichtung auch gar nicht zum Vergießen von zur Blockseigerung neigenden Leichtmetalllegierungen und hat deshalb mit der Erfindung nichts zu tun.' In der Zeichnung sind Kokillen zur Ausführung des neuen Verfahrens beispielsweise dargestellt Abb. 1 zeigt eine Kokille gemäß Erfindung für Blockguß, Abb. 2,eine Kokille für plattierten Strang guß.

Claims

PATENTANSPRTJCHE 1. Verfahren zum Verhindern des Austretens von Seigerungsperlen beim Vergießen von zur Blockseigerung neigenden Metallegierungen, insbesondere Leichtmetallegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß unter Benutzung von sich nach unten verjüngenden Kokillen mit entsprechender Ausbildung des Verjüngungsgrades durch Hineingleiten des erstarrenden Blockes bzw. Stranges in die Verjüngung vermöge seines Eigengewichtes oder durch Hineinziehen ein Druck auf seine Oberfläche ausgeübt wird. Block- und Stranggußkokille zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung der Kokille von oben nach unten größer ist, als es .der Schrumpfung des Blockes bzw. Stranges entspricht. 3. Verwendung einer Block- und Stranggußkokille nach Anspruch 2 zur Herstellung von Verbundguß durch Eingießen des Kernwerkstoffes zwischen die an die sich verjüngenden Kokillenwände gelegten Plattierungsplatten. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfähren in Betracht gezogen worden: amerikanische Patentschrift Nr. 1 841 297.