CH228478A - Verfahren zum Giessen von Metallblöcken. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Giessen von Metallblöcken.    Es ist ein Verfahren zum Giessen von  Metallblöcken in Längen, die von der Höhe  der Kokille unabhängig sind, bekannt, bei dem  unter Einhaltung einer     konstanten    Entfer  nung zwischen Giessoberfläche und Giessrinne  und unter Absenkung des auf dem Formboden  stehenden erstarrenden Blockes während des  Giessens die Giessgeschwindigkeit so gross und  die Giessform so kurz bemessen werden,

   dass  der an ihrem untern Ende in flüssigem     Kühl-          mitbel    austretende Block lediglich in einer für  die Erhaltung der     Form    des Blockes ausrei  chenden Randzone erstarrt ist und nun durch       unmittelbare    Berührung mit dem flüssigen  Kühlmittel mit im wesentlichen horizontaler  Erstarrungsrichtung zur Erstarrung gebracht  wird. Der die Kokille verlassende Block wird  hierbei vorzugsweise unmittelbar in ein Was  serbadeingetaucht.  



  Es ist weiter bereits eine Ausführungs  form bekannt, bei der durch Kombination der  Abkühlung mit einer Beheizung des obern  Teils der Giessform die Erstarrungsfront ver-    kürzt wird. Es wurde nun     beobachtet,    dass  durch die intensive Kühlung, die durch di  rekte Absenkung     des    im Innern noch flüssigen  Blockes in ein Wasserbad erfolgt, Spannun  gen hei der Herstellung dicker Blöcke auf  treten können, die bis zu Rissen im Block  innern führen können, so dass in liesen Fäl  len die sonstigen Vorteile des Verfahrens ge  genüber andern Verfahren nicht ausgenutzt  werden können. Einige Legierungen haben  sich besonders empfindlich in dieser Bezie  hung erwiesen, beispielsweise eine     Al-Cu-Mg-          Legierung    mit 3,w, Kupfer.

   Da diese Risse  bei der Knetbearbeitung bei Leichtmetall  Legierungen nicht verschweissen, kann auf  diese Weise Ausschuss entstehen.  



  Es wurde nun gefunden, dass man die     Ge-          fahr    einer solchen     Rissbil@dung    im     Block    Da  durch     beseitigen    kann, dass man die     Erstar-          rungsfront    noch     flacher    legt.     Dadurch,    dass  die obere Zone     des        Metallei    in der     Kokille     beheizt ist, lässt     sich        bereits        die        Erstarrungs-          front    verkürzen.

       Eine    weitere     Verkürzung    der      Erstarrungsfront lässt sich dadurch erreichen,  dass man so langsam giesst, dass auch in einer  Kokille mit einer Nutzhöhe, die wesentlich  geringer als der kleinste Kokillendurchmesser  ist, die Erstarrung des Blockes zum grössten  Teil und vorzugsweise vollständig innerhalb  der Kokille erfolgt.  



  Der Unterschied     gegenüber    dem     bekannten     Verfahren sei in folgendem Beispiel darge  stellt  Zur Herstellung von 300 mm starken Guss  barren mag beispielsweise eine Kokille mit  einer Gesamthöhe von 100 mm dienen. Der  entstehende Block wird unmittelbar nach Aus  tritt aus der Kokille in ein Wasserbad ge  senkt. Erfolgt hierbei die Absenkung mit  einer Geschwindigkeit von etwa 80 nmm pro  Minute, so ist beim Austritt des Blockes aus  der Kokille dieser nur in der Randzone er  starrt.

   Erfolgt die Absenkung mit geringerer  Geschwindigkeit, so hebt sich dic Erstarrungs  front allmählich, so dass beim Austritt aus  der Kokille der Block immer weitergehender  zur Mitte hin erstarrt ist, und bei der Ab  senkgeschwindigkeit von 40 mm pro Minute  hat sich die Erstarrungsfront soweit gehoben,  dass sie völlig innerhalb der Kokille liegt.  Sie ist auf diese Weise wesentlich flacher ge  worden, so dass die Gefahr der Bildung von  Spannungen und Rissen im Innern des     Blok-          kes    hierdurch bereits weitgehend beseitigt ist.  Die Erstarrungsfront wird mit geringer wer  dender Giessgeschwindigkeit flacher, also  günstiger. Es ist allerdings in einer nur zum  Kühlen eingerichteten Kokille nicht möglich,  beliebig langsam zu giessen, da sich sonst  Kaltschweissstellen an der Blockoberfläche  bilden.

   Diese Oberflächenfehler lassen sieh  durch Beheizung des obern Kokillenteils ver  meiden.  



  In Fig. 1 ist das erfindungsgemässe Ver  fahren zur Herstellung von Gussblöcken     bei-          spielsweipe    dargestellt. 1 stellt die gekühlte  Kokille dar, 2 den entstehenden Block, der  auf einem Giesstiisch 3 gesenkt wird.  



  Die Zeitung des Metalles erfolgt durch  dis Giessrinne 4. Diese wird vorzugsweise so  ausgebildet, dass sie das flüssige Giessgut am    Rande in die Kokille einführt. Dieses kann  beispielsweise dadurch erreicht werden, dass  sie in Form eines Tellers, de,r am äussern  Rande Ausflussöffnungen trägt, ausgebildet  ist. Die Erstarrungsfront ist bei 5 gestrichelt       eingezeichnet.     



  Die Kühlung erfolgt durch das Wasserbad  6, in das der Bloelk unmittelbar nach Austritt  aus der Kokille eintritt. Es ist günstig, an den  Innenrändern der Kühlkokille über den gan  zen Umfang verteilt Öffnungen 7 vorzusehen,  durch die     Kühlwasser        austreten    kann, so dass  direkt beim Austritt aus der Kokille die Be  rührung mit Wasser gesichert ist.  



  Noch güiirstiger lassen sich die Verhält  nisse dadurch gestalten, dass man durch An  wendung der zusätzlichen Beheizung des  obern Kokillenteilrs auch noch den Einsatz  der Randerstarrung tiefer legt und auf diese  Wreise dafür sorgt, dass auch die Ausbildung  der Blockoberfläche trotz langsamen Giessens  störungsfrei wird. Hierbei istes beispielsweise  giinstig, die oben beschriebene Kokille in  ihren Abmessungen so auszunutzen, dass der  obere Teil in einer Höhe von etwa, 40 mm be  heizt ist und nur der untere, etwa 60 nun hohe  Teil wassergekühlt wird. Die Metallzufuhr  erfolgt so, dass der Metallspiegel im beheizten  Kokillenring liegt.  



  In Fig. 2 Wt beispielsweise eine solche  Ausführungsform dargestellt, 1 bedeutet den       gekühlten    Teil der Kokille, 2 den beheizten,  3 die Metallzufuhr, 4 den auf den Giesstisch  5 absenkbaren Block. 6 stellt das, Wasserbad  dar, in da, der Block nach     Austritt    aus der  Kokille     eintritt.     



  Bei     zusätzlicher        Anwendung    der Heizung  ist es möglich, die     Giessgeschwindigkeit    weit       herabzusetzen    und auf diese     Weise        praktiscrz     zu einer     horizontalen        Erstarrungsfront    zu ge  langen, bei der     beine    Spannungsrisse im     Guss-          stiieL-        mehr    auftreten. können.  



       Das-        beschriebene        Verfahren    lässt sich nicht  nur zur Herstellung von Vollblöcken,     sondern     auch für     platti@erta    Blöcke anwenden. Mit  zusätzlicher     Behpizung        lässt        .sich    das Verfah  ren auch auf     das    Giessen von Hohlblöcken     an-          wende-n.         Im Falle des Plattierblockgusses ist die  gleichzeitige Anwendung der Beheizung des  obern Kokillenteils besonders günstig, da  diese die Verschweissung des Plattiermaterials  mit dem Gusswerkstoff fördert.  



  Fig. 3 stellt eine Anwendung des Verfah  rens für die     Herstellung    von Hohlblöcken  dar. Die Kokille setzt sich zusammen aus dem  gekühlten Teil 1 und dem beheizten Teil 2.  In die Kokille ragt ein gekühlter Dorn 3, der  eine Beheizung 4 aufweisen kann. Der ent  stehende Hohlblock 5 wird in ein Wasserbad  abgesenkt. Die Beheizung 2 kann auch fort  gelassen werden. Die Erstarrungsfront ver  läuft etwa so, wie durch die gestrichelte Linie  angegeben last.  



  Beim Hohlblockguss kann der Hohlraum  auch durch ein Rohr erzeugt werden, das auf  einem Giesstisch befestigt ist und abgesenkt  wird. Dieses Rohr kann gekühlt werden, und  die Kühl- und Erstarrungsbedingungen kön  nen so gewählt werden, dass es in den ent  stehenden Hohlblock eingeschweisst wird. Das  Rohr kann auch mit     einem        Längsschlitz    ver  sehen sein, so dass es, wenn durch seine     Ober-          ilächenausMildung    oder sonstige Giessbedin  gungen dafür     gesorgt    wird, nicht mit dem  Werkstoff verschweisst und nach Einrollen  aus dem fertigen Rohr herausgezogen werden  kann.  



  Fig. 4 stellt die Anwendung dies Verfah  rens bei Plattierguss dar. In die Kokille 1,  die vorzugsweise eine beheizbare Zone 2  trägt, werden auf dem Giesstisch 3 Plattier  bleche 4 und 5 in ein Wasserbad abgesenkt.  



  Als Kühlflüssigkeit für das Kühlbad  können an     Stelle    von     Wasser    auch andere  Kühlmittel angewendet werden, gegebenen  falls solche mit geringerer Kühlwirkung, bei  spielsweise Emulsionen oder kolloidale Lö  sungen mit geringerer Abschreckwirkung als  Wasser, wodurch die Gefahr der Rissbildung  weiter herabgesetzt wird. Es kann gen solchen  Kühlmitteln genügen, die Erstarrungsfront  durch Erniedrigung der Giessgeschwindigkeit  nur so weit zu heben, dass der Blockkern un  gefähr in Höhe der untern     Begrenzung    der       Kokille    erstarrt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Giessen von IMetallblöcken, insbesondere Leichtmetallblöcken. in einer kurzen Kokille unter Absenkung des erstar renden Blockes während des Giessens, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kokille verwendet wird, deren Nutzhöhe kleiner als der kleinste Durchmesser des Gussstückes ist und dass die Erstarrungsfront mindestens zum grössten Teil in die Kokille verlegt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Erstarrungs front ganz in die Kokille verlegt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass durch zusätzliche Beheizung im obern Teil der Kokille die Er starrungsfront weiter abgeflacht wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch zusätzliche Beheizung im obern Teil der Kokille die Erstarrungsfront weiter ab- geflaclht wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach demselben Hohlblöcke hergestellt werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unterausspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach demselben Hohlblöcke hergestellt werden. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeiehnct, dass nach demselben plattierte Blöcke hergestellt werden. ?. Verfahren nach:

   Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach demselben plattierte Blöcke herge stellt wierden. B. Veirfahre#n nach Patentanspruch und Unteranspruch 2., dadurch gekennzeichnet, dass nach demselben plattierte Bläck e herge stellt werden.