DE862348C - Verfahren zur Erzielung einer guenstigen Primaerkristallisation beim Herstellen von Werkstuecken aus Stahl nach dem Schleuderverfahren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzielung einer günstigen Primärkristallisation beim Herstellen von Werkstücken aus Stahl nach dem Schleuderverfahren Bei der Herstellung von Werkstücken nach .dem Schleudergießverfahren war die Erreichung eines besonderen Gefügezustandes so lange von untergeordneter Bedeutung, als es sich darum handelte, Gegenstände herzustellen, die einer hohen mechanischen Beanspruchung nicht unterworfen wurden, und solange hierfür Werkstoffe verwendet wurden, wie z. B. Gußeisen, die eine solche Beanspruchung an sich schon nicht zuließen. Aber auch schon bei der Herstellung derartiger Werkstücke hat man gewisseGefügeziistände angestrebt, derenAnwesenheit man für vorteilhaft hielt, so z. B. die sogenannte weiche Außenhaut u. dgl. Von besonderer, ja ausschlaggebender Bedeutung wurde der Gefügezustand von nach dem Schleuderverfahren hergestellten Werkstücken erst dann, als man dazu überging, solche Werkstücke aus Stahl und für besondere, hochbeanspruchte Verwendungszwecke (z. B. Geschützrohre) herzustellen. Es zeigte sich, daß in solchen Fällen mit den aus der Gußeisenschleuderei übernommenen Erfahrungen und Maßnahmen keine Erfolge, insbesondere hinsichtlich der Primärkristallisationsbildung der Werkstücke, erreicht werden konnten. Die aus der Gußeisenschleuderei übernommenen und zum größten Teil empirisch bestimmten Umdrehungs- und Abkühlungsgeschwindigkeiten u. dgl. führten bei der Übertragung auf das Schleudern von Werkstücken aus Stahl zu Gefügezuständen, wie sie auch beim stehenden Guß vielfach erhalten werden, also grobkristallin und stark dentritisch. Es ist, bekannt, daß die notwendige Beseitigung eines solchen Gefügezustandes zum Teil durch erhöhten Energieaufwand, und 'zwar durch Warm- oder Kaltverfö.rmung oder eine thermische Behandlung wieder erreicht werden, kann. Damit aber sind die z. B. bei der Herstellung von Höhlk örpern durch das Schleuderverfahren erreichten Vorteile größtenteils wieder aufgehoben.
• Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Herstellung von Werkstücken aus Stahl nach den bisher bekanntgewordenen Schleuderverfahren, ihren Umdrehungs- und Abkühlungsgeschwindigkeiten u. dgl. dem stehenden Güß insofern weitgehend gleichkommt, .als der flüssige Werkstoff voll unter Einwirkung der Fliehleraft stehend an der Kokillenwand unverrückbar festgehalten wird und so die Bedingung für die Entstehung von groben und dentritischen, Primärgefügen- vorhanden ist, wurde nun gefunden, daß die Erreichung einer feinkörnigen und damit wesentlich günstigeren Primärkristallisation dann möglich ist, wenn bei bestimmten Vorbedingungen bestimmte Umdrehungsgeschwindig leeiten eingehalten werden.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von Kanonenrohren auf dem Schleudergießwege, die Umdrehungsgeschwindigkeit während der Erstarrungsperiode zu steigern. Zweck dieser Maßnahme ist es, eine Entmischung der Legierung durch Anreicherung an Kohlenstoff, !Schwefel und Phosphor in gewissen Zonen zu vermeiden. Als wesentlich wird dort aber unterstellt, daß die Ab- kühlungsgeschwindigkeit der Kokille, die zu diesem Zweck ausgekleidet und von außen mit Wasser gekühlt wird, der Erstarrung synchron. konstant gehalten wird. Die Umdrehungsgeschwindigkeiten werden aber an sich gesteigert, und zwar so, daß sie zu Beginn kleiner als üblich und zum Schluß größer als üblich-sind. Der Einguß@ erfolgt in die stehende Kokille, die nach seiner Beendigung erst verschlossen und dann in Drehung versetzt wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besteht zunächst darin, daß für die Kokille ein Werkstoff gewählt wird, der gestattet, eine Ab2-,iihlungsgeschwin.digkeit einzuhalten, die größer ist als die der z. B. sandausgekleideten, aber kleiner als die der z. B. wassergekühlten, Kokillen. Besonders geeignet 'haben sich Kokillen aus Hämatiteisen erwiesen, die vor Beginn des Schleuderns auf zweckentsprechende Temperaturen bis zu 3o0° erwärmt wurden und die nach dem Unbrauchbarwerden ohne wesentliche Verluste wieder umgeschmolzen werden können. Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist jedoch, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kokille zu Beginn. des Eingusses eine solche ist, daß der eingegossene flüssige Werkstoff nicht ausschließlich unter der Wirkung der Fliehkraft steht, sondern daß auch die Schwerkraft einen gewissen Einfluß ausübt. Der Werkstoff beginnt, einerseits der Schwerkraft folgend und andererseits der'Fliehkraft nachgebend, also dauernd zwischen diesen beiden Stadien schwankend und somit fortgesetzt beunruhigt, zu erstarren. Nach beendigtem Ein.guß wird, da die Erstarrung in der Kokille von außen nach - innen fortschreitet, die Umdrehungsgeschwindigkeit nach Maßgabe dieser fortschreitenden Erstarrung so gesteigert, daß auch bei den nach und nach im Innern der Kokille eintretenden kleineren Umfangsgeschwindigkeiten, hervorgerufen durch das Anwachsen der Wandung .des Werkstückes von außen nach innen, die Erstarrung unter den erfindungsgemäßen Bedingungen, also fortgesetzt beunruhigt, vor sich geht. Durch diese im einzelnen empirisch festzulegenden Umdrehungsgeschwindigkeiten in Verbindung mit der Auswahl eines für die Kdkille besonders geeigneten Werkstoffes, gelingt es, Werkstücke zu erhalten, die weitgehend und frei von Dentriden sind und deren mechanischen Werte weit über den nach den bisherigen Schleuderverfahren hergestellten Werkstücken, aus Stahl liegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzielung einer günstigen Primärkristallisation von nach dem Schleudergußverfahren hergestellten Werkstücken aus Stahl, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kokille so gewählt wird, daß die Erstarrung des Werkstoffes unter gleichzeitigem Einflufl der Schwerkraft und Fliehkraft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit nach Maßabe der im Innern der Kokille von außen nach innen fortschreitenden Erstarrung gesteigert wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch kennzeichnet, daß die Kokille aus einem Werkstoff, z. B.. Hämatiteisen, besteht, .dessen Ab- kühlungseigenschaften eine solche Abkühlungsgeschwindigkeit des eingegossenen Werkstoffes gewährleisten, die zwischen .derjenigen sandausgekleideter und wassergekühlter Kokillen liegt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille vor Beginn des Schleuderns auf Temperaturen bis zu 30n"' erwärmt wird.