CH184048A - Gusseisenlegierung für Schalenhartguss. - Google Patents

Description

      Gusseisenlegierung    für     gehalenhartguss.       Die Erfindung bezieht sich auf eine     Guss-          eisenlegierung    für     Schalenhartguss.     



  Es ist eine     Gusseisenlegierung    für     Scha-          lenhartguss    mit dem üblichen Kohlenstoff  gehalt von 2 bis 4%, dem üblichen Silizium  gehalt von 0,25 bis 2% und dem üblichen       Mangangehalt    von     0,25    bis 2 % bekannt, die       einen    weiteren Zusatz von Nickel in der  Höhe von 2 bis     4;5    % und Chrom bis 1,5  aufweist, und zwar derart, dass der Nickel  gehalt den Chromgehalt stets übertrifft, wo  bei das Verhältnis des Nickels zum Chrom  2 bis 3 :1, vorzugsweise etwa 2,5 :1 be  trägt. Durch .den Nickelzusatz soll die Ober  flächenhärte und Festigkeit der     Legierung     erhöht werden.

   Da das Nickel     graphitbildend     wirkt, wurde aber noch der Zusatz an Chrom,  das der     Graphitierung    entgegenwirkt, not  wendig. Durch Verwendung einer solchen  Legierung sollen     Schalenhartgussgegenstände     mit besonders guten Festigkeitseigenschaften  erreicht werden. Ein besonderer Vorteil der    Zusammensetzung innerhalb der genannten  Grenzen wird     ferner    darin erblickt,     :dass    sie  durch richtige Bemessung des Nickel-,  Chrom-, Silizium- und Kohlenstoffgehaltes  die Möglichkeit gewährt, die Tiefenwirkung  der Abschreckung in einfacher Weise zu re  geln.  



  In der Praxis hat es sich     nun    herausge  stellt, dass das Chrom, ein dem Giesser nicht  immer erwünschter Eisenbegleiter, nicht nur  die     Ablesung    der     :Schrecktiefe    infolge der  kaum merklichen     Graphitpunkte    in der Über  gangszone zu einer viel Sorgfalt erfordern  den Arbeit macht, sondern, dass es auch das  Eisen dickflüssig macht, was leicht zur Po  ren- und     Oxydbildung    führt. Die durch das  Nickel im allgemeinen herbeigeführten gu  ten Eigenschaften, vor allem ,die     .gute        Bear-          beitbarkeit    im grau erstarrenden Eisen, wer  den durch einen wesentlichen Chromzusatz  vollkommen wieder aufgehoben.

        Die vorliegende Erfindung betrifft nun  eine Eisenlegierung für     Schalenhartguss"    die  dadurch     gekennzeichnet    ist,     dass    sie 2 bis 4  Kohlenstoff, 0,25 bis     2%    Silizium und min  destens 2 % Mangan enthält.  



  In     Fig.    1 :der Zeichnung ist eine Kurve  veranschaulicht, aus der zu entnehmen ist,  wie durch steigenden     Manganzusatz    bei  einem gewöhnlichen,     unlegierten        Hartguss-          eisen        (mit    2,8 bis 4 % Kohlenstoff und 0,3  bis 0,8 % Silizium) die Härte gesteigert     wird.     Die durch den     Kohlenstoffgehalt    hervorge  rufene Härte ist hierbei nach der     Formal          FIB    = 112,3<I>x</I>     -f-    55<I>(x =</I> % C) von der Ge  samthärte in Abzug gebracht,

   so     dass    die       Härtesteigerung    der Wirkung des Mangans  allein     zuzuschreiben    ist. Es ist zu     erkennen,          dass    zwischen einem     Mangangehalt    von 6,5  und 9,5 % ein Maximum liegt, :das     metallo-          graphisch    durch     martensitische    Ausbildung  der Mischkristalle gekennzeichnet ist. Links  davon (unter etwa<B>6,5%)</B> sind die Mischkri  stalle     sorbitisch,    rechts (über etwa 9,5 % )       austenitisch    und daher in beiden Fällen wei  cher als die     martensitischen    Mischkristalle.

    Als Optimum wird 8 % Mn angenommen.  Die Härte einer solchen     Manganlegierung     ohne Chrom beträgt auf der     abgeschreckten     Oberfläche tatsächlich auch etwa 740     Bri-          nelleinheiten        wie    die Härte einer Nickellegie  rung mit     4,B%    Nickel und 1,8% Chrom.

    Daraus ergibt sich, dass Nickel zur Errei  chung der gleichen Wirkung ganz oder teil  weise durch Mangan ersetzbar ist, wie auch  hieraus zu     entnehmen    ist, dass schon von  einem gewissen Betrage ab das Chrom ganz  entbehrlich werden kann.     Diese    Tatsache  beruht .darauf,     dass:    das Mangan auf die Um  wandlung der Mischkristalle, wie das Nickel,       martensitbildend    wirkt, aber im Gegensatz  zum Nickel die     .Schrecktiefe    erhöht, also die       Karbidbildung        begünstigt    und somit das  Chrom entbehrlich macht.  



  In     Fig.    2, deren Ordinate die Gehalte an  Mangan und Chrom und deren Abszisse den  Gehalt an Nickel angibt, sind Zusammen  setzungen von     Gusseisenlegierungen    mit un  gefähr gleich hoher Härte von etwa 740 HB    angegeben. Aus der geradlinig verlaufenden  Kurve des     Mangangehaltes    ergibt sich, dass  der     Mangangehalt    vom Nickelgehalt der Le  gierung derart abhängig ist,     dass    der Man  gangehalt in Prozent: (4,2 -Ni) . 1,77     -I-    0,6  beträgt.

   Aus :der andern ,geradlinigen Kurve  des Chromgehaltes ergibt sich, dass die Le  gierung Chrom in einer vom Nickelgehalt  derart abhängigen Menge enthält, dass der  Chromgehalt in Prozent gleich  ist.
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    Als vorteilhafte Ausführungsarten vor  liegender     Erfindung    ergeben sich daraus die  jenigen; Legierungen, die neben 2 bis 4  Kohlenstoff und     0,2,5    bis 2 % Silizium noch  bis     3,4%    Nickel enthalten, wobei aber der       Mangangehalt    (Mn) vom Nickelgehalt (Ni)  der Legierung derart abhängig ist, dass  der     Mangangehalt    in Prozent mindestens  (4,2 - Ni) . 1,77     -I-    0,6 beträgt.  



  Unter diesen Legierungen können diejeni  gen: mit 2,5 bis     3,4%    Nickel noch bis     0,9,5     Chrom enthalten, und zwar in einer vom  Nickelgehalt (Ni) derart abhängigen Menge,  dass der Chromgehalt in Prozent gleich  
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   ist.  



  Beträgt der Nickelgehalt      < 3,4%,    so ergibt  :ich bei letzterer Ausführungsart ein Man  gangehalt von mindestens     (4,2-3!,n)    . 1,77  0,6 - mindestens     2%    und ein Chromge  halt von
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    Besteht die Legierung nur aus Eisen,       Kohlenstoff,    Silizium, Mangan und Nickel,  so ist folgende     Zusammensetzung    zweck  mässig: 2 bis 4% Kohlenstoff, 0,26 bis 2  Silizium, mindestens 3,6 % Mangan, bis 21,5  Nickel und Rest Eisen, wobei aber der Man  gangehalt (Mn) vom Nickelgehalt (Ni)  der Legierung derart abhängig ist, dass  der     Mangangehalt    in Prozent mindestens  (4,2     ^    Ni) . 1,77     -E-    0;6 beträgt.  



  Die     Legierung    kann auch nur aus 21 bis  4 % Kohlenstoff, 2 % Silizium, 8: % Mangan  und dem     Rest    aus Eisen bestehen. Um bei  diesem hohen     Mangangehalt    von 8 % zu ver-      meiden,     dass    sich ein durchgehend weisses  Gefüge ergibt,     beträgt    der     Siliziumgehalt          2%.     



       Die        Gusseisenlegierung    gemäss der Erfin  dung zeichnet sich vor allem dadurch aus,  dass bei ihr die     Ablesbarkeit    der     Schrecktiefe     an den vor dem Guss hergestellten     Probestük-          ken    wesentlich erleichtert und der Anfall an       Wrackguss    infolgedessen vermindert     wird.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Gusseisenlegierung für Schalenhartguss, dadurch gekennzeichnet, dass sie 2 bis 4 Kohlenstoff, 0,25 bis 2 % Silizium und min destens 9-% Mangan enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Gusseisenlegierung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch bis 3,4 % Nickel enthält, wobei aber der Man gangehalt (Mn) vom Nickelgehalt (Ni) der Legierung derart abhängig ist, dass der Mangangehalt in Prozent mindestens (4,2 - Ni) . 1,77 + 0,6 beträgt.

   2. Gusseisenlegierung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie 2,5 bis 3,4% Nickel, so wie bis<B>0,95%</B> Chrom enthält, und zwar in einer vom Nickelgehalt (Ni) derart abhängigen Menge, dass der Chromgehalt in Prozent ,gleich EMI0003.0023 ist. 3. Gusseisenlegierung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 2 bis 4 % Kohlenstoff, 2 % Silizium, 8 % Man gan und dem Rest aus Eisen besteht.

   4.. Gusseisenlegierung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass sie aus 2 bis 4 % Kohlen stoff, 0,25 bis 2 % Silizium, mindestens 3,6 % Mangan, bis 2,5 % Nickel und dem Rest aus Eisen besteht, wobei aber der Mangangehalt (Mn) vom Nickelgehalt (Ni) .der Legierung derart abhängig ist, dass der Mangangehalt in Prozent minde stens (4,2 - Ni) .<B>1,77</B> + 0;6 beträgt.