DE2020574B2 - Verwendung von legiertem gusseisen fuer die herstellung von zylinderlaufbuechsen - Google Patents

Description

• Die Anlaßbehandlung wird unter folgenden Bedingungen vollzogen: Temperatur 9000 C; Dauer 3 bis 4 Stunden; Kühlung im Ofen bis 6500 C und nachher in ruhender Luft. Danach erfolgt die spanabhebende
• Bearbeitung, um die Zylinderlaufbuchse in den gegebenen Abmessungen zu erhalten.
• Die Anwendung der Erfindung bringt folgende Vorteile: Verminderung des Metallabtrages bei Spanabheben, Verminderung der Spanabhebungsarbeitskosten und des Verbrauches an spanabhebenden Werkzeugen durch die Bedingungen des Gießens in Kokillen, ohne Gebrauch von Kernen an den Buchsenenden und bei den Bedingungen einer einfachen, leicht zu verwirklichenden und reproduzierbaren Gießtechnik.
• Erhöhung der Dauerhaftigkeit der Zylinderlaufbuchsen als Ergebnis einer erhöhten Verschleißfestigkeit des mit Silizium legierten Guß eisens und als Ergebnis der Abmessungsbeständigkeit bei Betriebstemperatur.
• Erhöhung der Dauerhaftigkeit der Metallformen, weil ihre Temperatur verhältnismäßig klein ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verwendung eines mit 4 bis 5,50/0 Silizium, 0,6 bis 1,20/o Mangan und 0,15 bis 0,7% Phosphor unter Beifügung von Magnesium legierten Guß eisens für die Herstellung von geschleuderten Zylinderlaufbüchsen.

   Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von legiertem Gußeisen für die Herstellung von Zylinderlaufbüchsen.

   Zweck der Erfindung ist es, die Funktionsbedingungen zu verbessern und die Dauerhaftigkeit der Zylinderlaufbüchsen zu erhöhen.

   Bekannt ist es, Zylinderlaufbüchsen aus legiertem Gußeisen in glatten oder profilierten Schleuderguß-Metallformen herzustellen und dann spanabhebend zu bearbeiten. Durch nach dem Gießen der Metallbüchsen durchgeführte Wärmebehandlungen ist es notwendig, nicht unerhebliche Mengen Metall beim Spanabheben abzutragen, um eine dauerhafte und maßgenaue Zylinderlaufbüchse zu erhalten. Bisher werden nach diesem Gußverfahren Werkstücke erhalten, die eine perlitische Struktur mit feinem und mittelfeinem lamellenförmigem Graphit aufweisen. Bekannt ist es auch, Zylinderlaufbüchsen aus legiertem oder nicht legiertem Grauguß herzustellen, welcher eine perlitische Struktur mit lamellenförmigem Graphit aufweist und in seiner äußeren Schicht einen Gehalt an Zementit enthält, welcher beim Glühen in Ferrit und Glühgraphit zerfällt. Im allgemeinen wird das Auftreten von primärem Zementit jedoch vermieden, und es wird die Anwendung von besonderen Maßnahmen zur Verhinderung dieses Auftretens durchgeführt.

   Die vorliegende Erfindung erreicht nun Büchsen, bei denen nur wenig Metall durch spanabhebende Bearbeitung abzutragen ist und die sich als Zylinderlaufbüchsen durch eine erhöhte Dauerhaftigkeit und eine erhöhte Verschleißfestigkeit auszeichnen durch die Verwendung eines mit 4 bis 5,5 0/o Silizium, 0,6 bis 1,2°/o Mangan und 0,15 bis 0,79/o Phosphor unter Beifügung von Magnesium legierten Gußeisens für die Herstellung von geschleuderten Zylinderlaufbüchsen.

   Als Einsatzmaterial ist zu gebrauchen: gewöhnlicher Grauguß, wegen hohen Siliziumgehaltes als Ausschuß angesehenes Gußeisen, Abfälle aus siliziumhaltigem Blech (3,6 bis 4,5 Si), Späne von der Buchsenbearbeitung.

   Das Gießen wird durch Schleudern in glatten odet profilierten metallischen Formen (Kokillenguß) mit Wanddicken von 30 bis 40 mm ausgeführt. Die Gießtemperatur liegt in den Grenzen zwischen 1250 und 14500 C. Etwa 5 Minuten nach dem Gießen wird die gegossene Buchse-aus der Kokille gezogen und sofort in einen Anlaß offen eingeführt. In Abhängigkeit von den Buchsenabmessungen wird das Anlassen unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Temperatur . . . 850 bis 9500 C Dauer . . 2 bis 5 Stunden Kühlung . . . . . . . . Im Ofen bis 650 bis 7000 C und nachher in ruhender Luft Das Gefüge der gegossenen Buchsen ist komplex und besteht aus mit Silizium legierten Ferrit, Zementit, Perlit, Ledebirit, Kugelgraphit und Phosphideutektikum.

   Die Eigenschaften des Gußeisens sind: Mikrostruktur: Mischrcristall Fe - Si, Kugelgraphit und Phosphideutektikum.

   Härte: 220 bis 270 HB.

   Zugfestigkeit bei Bruch: 45 bis 65 Kgf/mm2.

   Elastizitätsmodul: 18 000 Kgf/mm2.

   Ausdehnung2 kleiner als 10/o.

   ¢-Verschleißfestigkeit: etwa zweimal günstiger als bei nicht legiertem Perlitgrauguß.

   Gute Oxydations- und Brenngasfestigkéit bis 8500 C.

   Gefüge- und Abmessungsbeständigkeit bis zu einer Temperatur von 6500 C.

   Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben: Beispiel Gießen einer Zylinderlaufbuchse mit einem äußeren Durchmesser von 180 mm aus Gußeisen, das im Lichtbogenofen hergestellt wurde und folgende chemische Zusammensetzung aufwies: 2,8% C, 4,50/o Si, 1,00/o Mn, 0,35 O/o P; 0,015 O/o S, 0,05 O/o Mg.

   Einsatzmaterial: Neuguß mit der chemischen Zusammensetzung: 3,60/o C, 2,6001o Si, l'00'0/o Mn, 0,25% P, 0,05% S.

   Die Berechnung der Gattierung wird nur auf Grund des Siliziumgehaltes gemacht. Der Kohlenstoffgehalt ist durch den Siliziumgehalt eingestellt, da die Veränderung des Siliziums In den Grenzen von 4 bis 5,5 ovo den Kohlenstoffgehalt senkt, gleich welchen Ausgangswert er gehabt hat, indem, er die Grenzen von 3,2 bis 2,60/0 erreicht. Nach dem Schmelzen wird die Schlacke abgezogen und die Legierung mit Silizium, Phosphor und Mangan unter Beachtung der.gewöhnlichen Verluste durchgeführt, dann wird die Schlacke mit Kalk und Siliziumsand wiederhergestellt. Nach einer Überhitzung des Gußeisens von 30 Minuten bei 1450 bis 15000 C wird die Schlacke abgezogen und das Gußeisen aus dem Ofen abgestochen. Man fügt Magnesiummetall im Verhältnis von 9,2 bis 0,4 0/o in der Behandlungspfanne bei und impft mit 0,2 bis 0,54/0CaSi mit einem Gehalt von 330/0 Ca während des Füllens der Gießpfanne.

   Die Temperatur des Gußeisens beim Gießen muß 13500 C betragen. Die Kokille wird auf etwa 1000 C angeheizt, und die Arbeitsoberfläche wird mit einer Schlichte aus 250/0 Tonerde, 60°/o Holzkohlenstaub, 15o Natriumsilikat (mit spezifischem Gewicht 1,38 g/cm3) und Wasser mit einem spezifischen Geweicht von 1,43 bis 1,45 g/cms überzogen.

   Nach der Erwärmung der Kokille auf 200 bis 3000 C in der Schleudergießmaschine mit einem Methangasbrenner wird dann das Gußeisen eingegossen. Die Buchse wird mit einer inneren Bearbeitungszugabe von 3 bis 7 mm gegossen. Die Drehgeschwindigkeit während des Gießens beträgt 1000 Umdrehungen pro Minute. 5 Minuten nach dem Gießen wird die Buchse aus der Kokille gezogen und in den Anlaßofen eingeführt.