CH320021A - Verfahren zur Verhinderung der Randentkohlung von Gussstücken aus kohlenstoffhaltigen Legierungen - Google Patents

Description

  Verfahren zur Verhinderung der     Randentkohlung    von     Gussstücken     . aus kohlenstoffhaltigen Legierungen    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Verhinderung der     Randentkohlung    von     Guss-          stüeken    aus kohlenstoffhaltigen Legierungen,  bei welchem der zur     Herstellung    der Giess  form verwendeten keramischen Formmasse  ein der     Randentkohlung    entgegenwirkender       Sehittzstoff    beigemischt wird.

   Die Erfindung  ist dadurch gekennzeichnet, dass als Schutz  stoff eine anorganische Verbindung verwen  det wird, welche zur Zeit der Abkühlung des       (=,'ussstücl@es    bei Formtemperaturen oberhalb  der     Brenntemperatur    der Giessform Sauer  stoff     ehemiseh    zu binden vermag.  



       Keramische    Giessformen finden insbeson  dere bei der Herstellung von     Gussstücken     nach dem     Präzisionsgiessverfahren    Anwen  dung, bei welchem die Giessform mit Hilfe  eines     aussehmelzbaren    oder aasbrennbaren       Modelles        --ebildet    wird. Solche Formen wer  den in der Regel heiss abgegossen. Die Form  temperatur vor dem Eingiessen des     Metalles     kann zwischen 800 bis     l.000     liegen.

   Dienen       solche    Formen zur Herstellung von     CTussstük-          ken    aus kohlenstoffhaltigen Legierungen, ins  besondere aus Stählen mit. hohem Kohlenstoff  -ehalt, wird die Randzone der     Gussstüeke          während    der     Abkühlung    in der Form in  schädlichem Mass     entkohlt.    Dieser Vorgang  beruht darauf, dass Luft durch die Form dif  fundiert und mit der Randzone des     Gussstük-          kes    in Berührung kommt. Dabei kann ein Teil  des in der Randzone befindlichen Kohlenstof-         fes    verbrennen.

   Diese Gefahr tritt in verstärk  tem Masse auf, wenn dickwandige und kom  plizierte     Gussstüeke    hergestellt werden, welche  während des     Abkühlvorganges    verhältnis  mässig lange eine Temperatur oberhalb 800      C     aufweisen, was das Ausmass der     Randentkoh-          lung    vergrössert.

      Sind solche     Gussstüeke    mit     entkohlten     Randpartien ohne vorherige mechanische Be  arbeitung der Oberfläche zu härten, muss die  Randzone vorher     aufgekohlt    werden; letzteres  ist aber mit folgenden Nachteilen verbunden:  Durch das     Eindiffundieren    des Kohlenstoffes  wird das Randgefüge     rekristallisiert.    Gegen  über dem nicht     rekristallisierten    Grundgefüge,  welches meistens sogar einen tieferen Kohlen  stoffgehalt aufweist, treten innere Spannun  gen auf, die sehr oft zu Rissen führen.

   Ferner  ist die Festigkeit solcher     Gussstüeke    mit auf  gekohlter Randzone gegenüber     dynamischen     Beanspruchungen vermindert.    Mit Hilfe des     erfindungsgemässen    Verfah  rens gelingt es, zur Zeit der Abkühlung des       Gussstückes    die     Randentkohlung    praktisch zu  verhindern. Die Schutzwirkung kommt so zu  stande, dass der zur Herstellung der Giessform  verwendeten Formmasse ein Schutzstoff bei  gemischt wird, welcher bei Temperaturen  oberhalb der Brenntemperatur der Giessform  in der Form befindlichen     molekulären    Sauer  stoff chemisch zu binden vermag.

        Das Verfahren nach der Erfindung wird  nachstehend     beispielsweise    an Hand der Her  stellung eines     Clussstückes    aus Stahl mit hohem  Kohlenstoffgehalt nach dem     Präzisionsgiess-          verfahren    beschrieben. Ein Wachsmodell des  herzustellenden     Gussstüekes    wird zusammen  mit einem geeigneten Wachsmodell des Ein  gusses in eine keramische Formmasse einge  bettet, welche ein geeignetes Bindemittel ent  hält und welcher als     Schlitzstoff        Calciumkar-          bid        (CaC2)    beigemischt wurde.

   Letzteres be  sitzt die Eigenschaft, bei Temperaturen ober  halb der Brenntemperatur für die keramische  Formmasse in Anwesenheit von Sauerstoff zu  verbrennen. Die erhaltene Form wird in den  Brennofen verbracht, allenfalls nach vorheri  gem Trocknen der Formmasse und Ausschmel  zen des Modellwachses, und hier im Zeitraum  von einigen Stunden auf eine     Brenntempera-          tur    von etwa 800 bis 900  C erhitzt. Dieser  Brennbehandlung vermag das     Calciumkarbid     ohne wesentliche Verbrennung zu widerstehen.

    Unmittelbar nach dem Herausnehmen der  Form aus dem Ofen wird der flüssige Stahl  mit einer Giesstemperatur von etwa 1500  C in  die heisse Form eingegossen, wodurch zumin  dest die im Bereich des Giesshohlraumes lie  genden Teile der Form auf eine nur wenig  unterhalb der Giesstemperatur liegende Tem  peratur erhitzt werden, bei welcher das Cal  ciumkarbid verbrennen kann. Hierbei verbin  det es sich mit dem in den Poren der Form  befindlichen Sauerstoff, bevor dieser mit dein  Metall in Berührung kommen und die     schäd-          liehe        Randentkohlung    verursachen kann.  



  Nach dem beschriebenen Verfahren her  gestellte     Gussstücke    zeichnen sich durch voll  ständige Abwesenheit jeglicher     Randentkoh-          lung    aus. Nach dem Erstarren ausgeführte  Analysen von an der Oberfläche des     Guss-          stückes    entnommenen Materialproben ergaben  dieselben Kohlenstoffgehalte wie für Material  proben, welche dem Innern des     Gussstüekes     entnommen wurden.    Das     Caleiunikar@bid    kann nur einer -Vorm  masse- masse beigemischt werden, deren. Wasser  gehalt keine Zersetzung des Karbides herbei  führt.

   An Stelle des     Caleiumkarbides    eignen  sich aber auch andere Schutzstoffe, für     wel-          ehe    diese     Bedingung    wegfällt, so     Cyanide,    wie  z. B.     Bariumcyanid.    Letzteres besitzt ebenfalls  die Eigenschaft, dass es bei Temperaturen  oberhalb der Brenntemperatur für die Giess  form in Anwesenheit von Sauerstoff ver  brennt, beim Eingiessen des flüssigen     14letalles     in die Form aber in den Poren derselben be  findlichen Sauerstoff     ehemiseh    zu binden ver  mag.

   Das     Bariumey        anid    kann ohne weiteres  auch einer Wasser enthaltenden Formmasse       beigemischt    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verhinderung der Rand- entkohlung von Cussstücken aus kohlenstoff haltigen Legierungen, bei welchem der zur Herstellung der Giessform verwendeten kera mischen Formmasse ein der R.andentkohlung entgegenwirkender Schutzstoff beigemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutz stoff eine anorganische Verbindung verwendet wird, welche zur Zeit, der Abkühlung des Gussstfiekes bei Formtemperaturen oberhalb der Brenntemperatur der Giessform Sauer stoff ehemiseli zu binden vermag. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Schutzstoff ein Karbid verwendet wird. 2. Verfahren nach U nteransprueh 1., da durch gekennzeichnet, da.ss als Schutzstoff C",alciumkarbid verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Schutzstoff ein Cyanid verwendet wird. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass als Schutzstoff Bariuniey anid verwendet wird.