Stranggiessverfahren Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stranggiessen von Barren aus Leichtmetall, wobei das geschmol zene Metall stetig einem offenen Kokillen- rohr zugeführt und darin teilweise gekühlt wird, so dass sich eine äussere Schale aus er starrtem Metall bildet, und wobei auf den aus dem genannten Kokillenrohr austretenden Barren ein strömendes Kühlmittel zum raschen Abkühlen des Barrens zur Einwir kung gebracht wird.
Der gegossene Strang kann ohne Unter brechung des Giessvorganges in Stücke ge schnitten werden. Es kann aber auch ein Strang einer gewünschten Länge gegossen werden, worauf der Giessstrahl abgestellt, das Gussstiiek entfernt und der Vorgang wieder holt wird.
In der bisherigen Giessereitechnik war es bekannt, dass es bei stetigen Giessmethoden wünschenswert ist, für ein verhältnismässig rasches Eisstarren des geschmolzenen Metalles zu sorgen und einen tiefen Trichter von ge schmolzenem Metall zu vermeiden, um ein für die Weiterverarbeitung hochwertiges Metall, zu erhalten. Das rasche Erstarren des ge schmolzenen Metalles und das Aufrechterhal ten eines verhältnismässig flachen Trichters von flüssigem Metall ist besonders wichtig für die wesentliche Einschränkung oder Aus schaltung des bei Barren mit grossem Quer schnitt vorkommenden Giessfehlers, welcher allgemein als Schrumpfporosität bezeichnet wird.
Wenn die Erstarrungsgeschwindigkeit des Barrens verhältnismässig klein ist, wird der Trichter mit Schmelze verhältnismässig tief und nimmt dabei meistens V-Form an. Das Metallmaterial im untern Teil oder am Boden des Trichters mit. Schmelze besitzt im allgemeinen eine breiige Beschaffenheit und besteht aus mit flüssigem Metall vermengten festen Teilchen. Während des Erstarrens oder sich Verfestigen dieses Materials bestellt offenbar eine Neigung zum vorzeitigen Er starren und zur Bildung von festen Brücken über dem untersten Teil des Materials im Trichter.
Beim Fortschreiten der Erstarrung in diesem Teil bis zur völligen Verfestigung, wird das in diesem Teil anfangs flüssig ge bliebene Metall auch fest und schrumpft. gleichzeitig zusammen; dabei bildet sich eine grosse Anzahl von Hohlräumen, welche infolge der vorzeitigen Erstarrung und Bildung von festen Brücken im darüberliegenden Teil nicht durch neu, zufliessendes, flüssiges -Me tall aus der Schmelze im obern Trichter aus gefüllt werden können. _ Das direkte Besprühen des im Entstehen begriffenen Barrens mit.
Kühlflüssigkeit un mittelbar nach seinem Austreten am untern Ende eines verhältnismässig kurzen, wasser gekühlten Kokillenro.hres, führte zu einer Be schleunigung der Erstarrung und damit zu einer wesentlichen Verbesserung der metallur gischen Eigenschaften des Barrens. Indessen wohnt sämtlichen bisherigen Verfahren und/ oder Vorrichtungen zur Durchführung einer derartigen Kühlung der Nachteil inne, dass dieselben bei Barren oder Strängen mit gro ssem Querschnitt zur Bildung von Rissen im Kern oder Sprüngen an den Kanten führen, und zwar besonders bei hochfesten Alumi niumlegierungen, wie beispielsweise 15S (3,9 bis 5,0%, Kupfer, höchstens 1,0% Eisen, 0,5 bis 1,2% Silicium, 0,4-1,2% Mangan, 0,2 bis 0,
8% Magnesium, höchstens 0,25% Zink, höchstens 0,10% Chrom, höchstens 0,15% Titan, Rest Aluminium), 17S (3,5-4,5% Kupfer, höchstens 1,% Eisen, höchstens 0,80% Silicium, 0,4-1,0% Mangan, 0,2 his 0,8% Magnesium, höchstens 0,10% Zink, höchstens 0,10% Chrom, Rest Aluminium), 24S (3,8-4,9% Kupfer, höchstens 0,50% Eisen, höchstens 0,50% Silicium, 0,3-0,9% Mangan, 1,2-1,8% Magnesium, höchstens 0,10% Zink, höchstens 0,10% Chrom, Rest Aluminium), 75S (1,2-2,0% Kupfer, Höch stens 0,70% Eisen, höchstens 0,50% Silicium, höchstens 0,30% Mangan, 2,1-2,9% Magne sium, 5,1-6,1% Zink, 0,18-0,40% Chrom, höchstens 0,20% Titan, Rest Aluminium) usw.
Der Barren besitzt dabei zweckmässig einen kreisförmigen oder quadratischen Quer schnitt bzw. einen Querschnitt von angenähert kreisförmiger oder quadratischer Form, und hat somit eine solche Form, dass alle seine Querachsen praktisch gleich lang sind.
Es wurde gefunden, dass, wenn man die Geschwindigkeit der Abkühlung bzw. die Ge schwindigkeit und/oder das Ausmass des Wärmeentzuges während und nach dem Er starren von grossen Barren nicht in engen Grenzen reguliert, in den Barren sodann übermässige innere Spannungen auftreten, welche gewöhnlich zur Bildung von Kern rissen, Kantensprüngen und andern schwer wiegenden Giessfehlern führen. Derartige Risse und Sprünge können während des eigentlichen Giessvorganges entstellen. Zuwei len machen sich diese Fehler erst nach einiger Zeit nach dem Giessen, beim Lagern des Barrens bemerkbar, während in andern Fällen die Fehler erst bei der anschliessen den mechanischen Weiterbearbeitung des Barrens auftreten.
Diese übermässigen, zur Bildung von Rissen und Sprüngen führenden Spannungen sind tatsächlich Wärmespannun gen, welche durch die zu starke Abkühlung des Barrens vor den völligen Erstarren er zeugt werden. Derartige durch Risse und Sprünge verursachte Fehler machen die Barren für die Verarbeitung oder Bearbei tung unbrauchbar und bedeuten derart für die Industrie bedeutende wirtschaftliche Ein bussen. Ferner stellen die Fehler auch ein Gefahrenmoment dar.
Diese Neigung von Barren aus hochfesten Aluminiumlegierungen zur Bildung van Kernrissen und Kantensprüngen hat der Grösse bzw. der Quersehnittsfläche von Barren, die mittels der bisher bekannten Ver fahren gegossen werden können, bestimmte Grenzen gesetzt. So war es beispielsweise bisher unmöglich, aus Legierungen wie 14S, 178, 248 und 75S Barren mit einem Durch messer von bund 80 cm zu giessen. Ferner er laubte diese Neigung zur Bildung von Kern rissen und Kantensprüngen bisher keine zu friedenstellenden Ergebnisse beim Giessen von Barren aus Legierungen wie 24S mit einem Querschnitt von rund 45 x 45 en2 und in gewissen Fällen, so bei<B>758</B> Legierung, nicht einmal beim Giessen von Barren mit einem Querschnitt von rund 30 ¿ 30 cm2.
Infole e- dessen war die Industrie in die nachteilige Lage versetzt, da13 ihr keine grossen Barren mit dem Querschnitt zur Verfügung standen, welcher zur Verarbeitung in den Sehnii.ede- pressen erforderlich ist, die zur Anfert-is,@ltr; der grossen oder massiven, in der Flugzec@g- industrie benötigten Schmiedestücke vore- sehen sind.
Die vorliegende Erfindung fusst nun auf folgender Beobachtung: Wenn man die Ab kühlung des Barrens oder anders ausgedrückt, die Geschwindigkeit und/oder das Ausma des Wärmeentzuges vorn Barren auf einem bestimmten Niveau aufhält oder herabsetzt, welches in einem Abstand vom untern Ende des Kokillenrohres entfernt liegt, so wird das Auftreten von innern Rissen und von Kanten- sprüngen wesentlich Seltener,
wobei gleiehzei- tig noch eine wesentlich exaktere Kontrolle der metallurgischen Eigenschaften, wie Korn grösse, Schrumpfporosität, Kornfeinheit und Verteilung der Legierungsbestandteile, ermög licht wird. Dies gilt für Barren von verhält nismässig massiver Grösse mit kreisförmigen, quadratischem oder annähernd kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, wie bei spielsweise hexagonalem oder elliptischem Quersehnitt, wobei die Queraehsen praktisch gleich lang sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeiehnet, dass man das genannte Kühlmittel vom Barren in einem Abstand unter dem Kokillenrohr, welcher nicht weni ger als ein Achtel und nicht mehr als die Hälfte der kleinsten Querdimension des Barrens beträgt, entfernt, wodurch die ab gekühlte Oberfläche des Barrens durch die Hitze im Innern des Barrens wieder erwärmt, und sodann die wiedererwärmte Oberfläche des Barrens, während des restlichen Giessvor ganges auf einer nicht wesentlich unter rund 150 C liegenden Temperatur erhalten wird.
Auf diese Weise kann das Temperatur gefälle, welches zwischen den verschiedenen vorriiekenden Partien des Barrens herrscht, genau kontrolliert, und derart die mit den bisherigen Verfahren verbundenen Giessfehler ausgeschaltet werden. Die vom untern Ende der Kokille aus abwärts gerichtete Strecke, entlang welcher das Kühlmittel die Barren- oberfläele hinterfliesst, ist von einer Reihe von Faktoren abhängig, wie die Zusammen setzung der gegossenen Legierung, die Grösse des Barrens, das erforderliche Ausmass des Wärmeentzuges und die Abziehgesehwindig- keit des Barrens aus der Kokille.
Die Erfindung wird nun in der folgenden Beschreibung und an Hand der Zeichnungen, welche eine spezielle Ausführungsform des Apparates zur Durehführung des erfindungs gemässen Verfahrens darstellen, näher ertäu- tert.
Fig. 1 stellt die allgemeine Anordnung einer Kokille zum stetigen Giessen von Barren mit quadratischem Querschnitt und einen im Verein damit verwendeten Druckluftabstrei- fer im Grundriss dar, wobei gewisse Teile ab gebrochen sind.
Fig. 2 zeigt einen verkleinerten Quer schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei die eingenommene Lage des Barrens beim wei teren Senken aus der Kokille mit gestrichel ten Linien angedeutet ist.
Fig. 3 stellt im Grundriss eine abgeänderte allgemeine Anordnung einer Kokille zum stetigen Giessen von Barren mit quadrati schem Querschnitt und einen im Verein damit verwendeten, mechanischen Abstreifer dar.
Fig. 1 zeigt den mechanischen Abstreifer in seinen Einzelheiten im Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig.3, wobei gewisse Teile zur vermehrten Klarheit entfernt sind.
Fig. 5 stellt eine veränderte Anordnung des Druckluftabstreifers gemäss Fig. 2 im vergrösserten Aufriss dar, wobei gewisse Teile zur vermehrten Klarheit entfernt sind.
Im Beispiel gemäss den Fig. 1 und 2 weist der Apparat ein Kokillenrohr 2 auf, welches durch geeignete Mittel über einer Giessgrube 3 gelagert ist. Im Innern des Kokillenrohres \' und sich nach unten erstreckend, befindet sich ein im Entstehen begriffener Barren 12, welcher aus einem Sumpf von flüssigem Me tall 5 und einem erstarrten Gussstück 5a be steht, wobei der Metallsumpf 5 sieh gegen unten erstreckt und einen flüssigen Trichter oder Kern im Innern des Barrens bildet. Das flüssige Metall wird ununterbrochen durch irgendwelche allgemein übliehe Mittel in die Kokille gegossen.
Der verfestigte Teil des Barrens ruht auf einem Block 17, welch letz terer seinerseits auf einer in senkrechter Richtung verschiebbaren Platte 18 gelagert ist. Es ist zu beachten, da.ss es bei der prak tischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in manchen Fällen zweckmässig sein kann, auf die Flächen der Kokille ein ge eignetes Schmiermittel, wie beispielsweise ein hitzebeständiges Schmierfett, aufzutragen, um ein Haften von geschmolzenem Metall an der Kokille zu verhüten und für glatte Flä chen des Barrens zu, sorgen.
Ferner sind Mittel für das Kühlen des Kokillenrohres 2 sowie für das direkte Kühlen des im Entstehen begriffenen Barrens 12 bei seinem Austritt aus dem Rohr vorgesehen. Diese Mittel bestehen aus Sprühkästen 4, wel che das Kühlwasser enthalten. Diese Kästen sind um den Barren im Kreis verteilt. Von diesen Kästen kann Wasser rings auf die Aussenflächen des Kokillenrohres 2 sowie auf die Oberflächen des aus den Kokillen rohr austretenden, im Entstellen begriffenen Barrens gebracht werden.
Mit jedem dieser Sprühkästen ist ein nicht gezeichneter Druckbehälter verbunden, der mit dem Kästen durch eine geeignete Vor- riehtung kommuniziert, welche die Regulie rung des Wasserdruckes in den Kästen er laubt.
In einem festgelegten Abstand unter dem untern Ende des Kokillenrohres 2 ist eine grössere Anzahl von Luftdruckdüsen oder Ab streifer 13 vorgesehen, welche von der Luft druckleitung 9 vorspringen. Diese Düsen oder Abstreifer sind zu Gruppen vereinigt und derart angeordnet, dass sie einen Luft strom auf die Seitenflächen des aus den No- killenrohr austretenden Barrens richten im il derart das auf den Seiten des Barrens hin unterfliessende Wasser entfernen. Die Druck luftabstreifer haben im allgemeinen eine solche Stellung, dass sie mit der senkrecht auf der Fläche des Barrens stehenden Horizontal ebene einen nach oben gerichteten Winkel von 20-50 bilden.
Die Abstreifer sind ferner so weit. von der Oberfläche des Barrens zurück versetzt, dass zwischen den Düsen und der Oberfläche des Barrens ein weiter Spielraum bleibt. In den meisten Fällen genügte ein Ab stand von 0,95-3,8 cm, um einen befriedi genden Ablenkungsspielraum rings um die Düsen zu erhalten; hierdurch wird ein Zu rücktropfen von Wasser in die Düsen verhin dert, welches das andernfalls tadellose Funk tionieren des Abstreifers beeinträchtigen würde. Der Druck der Luft wird auf einer passenden Höhe gehalten, damit die Abstrei- fung des Kühlmittels von der festgelegten Li nie ab eine vollständig saubere ist.
Um die Auswirkung von Druckschwankungen in der Leitung zu verhindern, kann an der Eintritts- seite des nicht gezeichneten Regulierventils eine Druckreguliervorrichtung vorgesehen werden, so dass der Austrittsdruck bei einer gegebenen festgelegten Stellung des Ventils konstant bleibt.
An Stelle von Druckluft kann ein belie biges anderes Gas, einschliesslich Stickstoff, Edelgase oder irgendein anderer gasförmiger Stoff angewendet werden. Es ist jedoch ein leuchtend, dass für diesen Verwendungszweck Luft das wirtschaftlichste Gas darstellt, wel ches ferner auch keine Risiken beim stetigen Giessen von Aluminium und den meisten an dern Metallen einschliesst.
Zur völligen Entfernung des zuerst durch die Düsen abgestreiften Wassers können ver schiedene Mittel benutzt werden; gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Gruppe von Düsen eine waagrecht gelagerte. ablenkende Prellplatte 6 zugeordnet. Diese Prellplatten sind der Länge nach fortschrei tend gebogen, so dass sie eine geneigte Ab- tropffläelle 7 und einen gewölbten Teil 8 bil den, welcher sieh der obern Aussenfläche eines Stückes der vorber erwähnten Luftdrucklei tung 9 anschmiegt, und schliesslich in einem nach unten gekehrten Flansch 11 enden, der sieh über den Mündungen der Düsen 13 be findet.
Die Luftdruckleitung 9 besteht aus einem untern U-förmigen Stück 10, nit den durch geeignete Mittel ein besonderes oberes Leitungsstück 10 verbunden ist; letzteres weist einen praktisch quadratischen Grund riss auf und ist in paralleler Lage zum un tern U-förmigen Stück gelagert. Die Luft- drucekdüsen 13 sind in passender Weise auf dem obern Leitungsstüek 10 befestigt.
Das von den Flächen bzw. Seiten des Barrens ab gestreifte Wasser wird gegen die Prellplatten 6 abgelenkt. und fliesst von dort- über die Ab- tropffläehe 7 hinunter in einen geeigneten, nicht gezeichneten Auslauf.
Die Luftdi#nelcleitung 9 ist. über die Lei tung 19 niit einer geeigneten Quelle zum Lie fern von Diuiclduft verbunden. Der Leitung 19 sind ein nicht. gezeichneter Luftdiut.ekmes- ser und ein Regulierventil zugeordnet., las mit einer Einstellvorrichtung zur Kontrolle des Druckes der aus den Düsen 13 gepressten Luft verseben ist. Jedes Ende der Luftdruck leitung 9 ist auf einem Träger 20 gelagert; di rekt mit diesem Träger sind L-förmige Aus leger 21 verbunden.
Diese Ausleger sind in Gewinden auf den Spindeln 22 gelagert, welcbe ihrerseits passend im Gestell 24 ge lagert sind, wobei das genannte Gestell gleich zeitig zum Lagern des Kokillenrohres 2 dient. Wenn man die Spindeln 22 mit Hilfe der Kurbeln 22a dreht, so bewirkt man damit, dass die Träger 20 und damit die Luftdruck leitung 9 nach oben oder nach unten verscho ben wird.
Derart können die Luftdrucklei tung 9 und die Druckdüsen 13 in bezug zum Kokillenrohr 2 nach oben oder nach unten verstellt werden, so dass sieh dieselben in einem vergrösserten oder verkleinerten Ab stand vom Kokillenrohr befinden; dieser ge wählte Abstand ist abhängig von der ehemi schen Zusammensetzung des Barrens, der Grösse und der Form des gegossenen Barrens oder Stranges, der Abziehgeschwindigkeit des Barrens, der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels usw. Durch diese Vorrichtung lält sieb ferner nötigenfalls der genannte Ab stand während des Giessens verstellen.
Somit lenken die von den Druckluftdüsen 13 ausgesandten Luftströme 23, wie leicht einzusehen ist, beim Senken des Barrens aus dem Kokillenrohr das die Flächen des Bar rens hinunterrinnende Wasser über die Prell- platten 6 in einen geeigneten Auslauf ab. Diese Düsen oder Abstreifer 13 sind so konstruiert, dass sie einen gleichmässigen Luftstrom liefern und können die in der Fig. 2 dargestellte Standardbauart aufweisen. Zweckmässigerweise werden die Düsen, wie in Fig. 1 gezeigt ist, dient nebeneinander mon tiert, damit sie jede Seitenfläche des Barrens längs dem ganzen Niveau, lückenlos bestrei chen.
Obschon man vorzugsweise den oben an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Druck luftabstreifer verwendet, wurde z. B. gefun den, dass auch gewisse mechanische Abstrei fer befriedigende Ergebnisse liefern können, so beispielsweise aus Neopren oder andern ge- eigneten biegsamen Materialien hergestellte Abstreifer.
Eine spezielle Ausführungsform eines sol chen mechanischen Abstreifers wird an Hand der Fig. 3 und 4 der Zeichnungen erläutert, in welchen gleiche Teile oder Bestandteile mit den gleichen Zahlen, wie in den vorher gehenden Figuren bezeichnet sind.
Wie aus den Zeichnungen und besonders Fig. 4 hervorgeht, besteht der Abstreifer aus einem ringförmigen Teil 30 aus künstlichem Kautschuk oder Neopren, welcher einen prak tisch quadratischen Grundriss besitzt; der innere Rand bzw. die Randoberfläche des ge nannten Abstreiferteils steht in streifender Berührung mit. den Flächen des sich nach unten bewegenden Barrens 12 und entfernt dabei das Kühlmittel, welches an .den Flächen des Barrens hinunterfliesst. Der Abstreifer 30 ist zwischen zwei plattenförmigen Teilen 31 eingelegt.
Der Abstreiferteil 30 und die platten- förmigen Teile 31 werden mit Hilfe von zwei parallelen Trägern 32 und Querstreben 33 unter dem untern offenen Ende d.es Kokillen rohres \? in der richtigen Lage; gehalten. Jeder Träger besteht aus einem L-förmigen Teil 35 und einem Planschteil 34, welcher in passen der Weise, beispielsweise durch Anschweissen, am senkrechten Schenkel des . Teils 35 be festigt ist, und welcher in einem Abstand und parallel zur waagrechten Basis bzw. Schenkel des L-förmigen Teils 35 verläuft. Die durch den Flansch 34 und die waagrechte Basis bzw.
Schenkel des Teils 35 abgegrenzte Rinne ist derart bemessen, da.ss der äussere Teil des Ab streifers 30 und die plattenförmigen Teile 31 darin gleitbar eingeschoben werden können. In Querrichtung in bezug zu den Trägern 32 .erstrecken sich Teile 33, welche auf der Un terseite der Träger an deren Enden befestigt sind; derart. wird ein starres Gestell gebildet, welches auf zwei entgegengesetzten Seiten Rinnen aufweist.
Auf der Unterseite der Teile 33 und an deren Enden sind passende Blöcke 36 be- festigt. Diese Blöcke weisen jeder eine senk rechte Gewindebohrung zum Lagern von mit Gewinden versehenen Spindeln 22 auf. Selbst verständlich weisen die Enden der Teile 33 je eine Ausnehmung von solcher Weite auf, dass für die Gewinde auf den durchgreifen den Spindeln 22 ein Spielraum bleibt.
Die Anordnung der Träger 32 und der Teile 33 liefert somit, wie ersichtlich, ein ver hältnismässig starres Gestell mit einem prak tisch quadratischen Grundriss, dieses Gestell weist gegenüberliegende Rinnen auf, in welche der Abstreifer 30 und die plattenförmigen Teile 31 eingeschoben und dadurch an einer Verschiebung in senkrechter Richtung verhin dert werden. Mit Hilfe der Kurbeln 22a, die mit den Spindeln 22 passend verbunden sind, wobei die Spindeln ihrerseits über ein Ge winde mit dem Gestell verbunden sind, wel che den Abstreifer hält, kann man den Ab streifer in bezug zu dem an den Enden offe nen Kokillenrohr 2 nach oben oder nach unten verschieben.
Es ist bekannt, dass unrichtige Giessbedin gungen in gewissen Fällen ein Zerreissen der verhältnismässig dünnen erstarrten Haut auf dem im Entstehen begriffenen Barren direkt nach seinem Austreten aus der Kokille 2 ver ursachen können; als Folge davon bildet sieh auf der Oberfläche des Barrens ein Höcker oder Vorsprung.
Bei der Verwendung eines mechanischen Abstreifers, wobei sich der Abstreifer in di rekter Berührung mit der Barrenoberfläcle befindet, ist es daher zweckmässig, eine pas sende Sicherheitsvorrichtung vorzusehen, die es der Abstreifervorrichtung erlaubt, sieh nach unten bis zur Basis des Barrens zu ver schieben; derart wird verhindert, dass ein Höcker oder Vorsprung, der sieh auf der Oberfläche des Barrens bilden kann, mit der Abstreifervorrichtung in Berührung kommt und diese dabei beschädigt. Eine derartige Si- eherheitsvorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt, wo die Spindeln 22 im Gestell 24 mit Hilfe von Packringen 37 und Bolzen 38 aufgehängt sind. Die obern Enden der Spindeln 22 sind mit Hilfe der Bolzen 39 lösbar mit den Kur beln 22a verbunden.
Diese Bolzen 38, 39 grei fen in beiden Fällen durch Querbohrungen in den Spindeln 22, wobei die beiden entgegen gesetzten Enden von jedem der Bolzen aus den Bohrungen nach aussen vorragen. Erfolgt nun ein Zerreissen der Haut des im Entstehen begriffenen Barrens und bildet sieh in der Folge ein Höcker oder Vorsprung aus Metall, so können die Bolzen 38, 39 herausgezogen werden, wodurch die ganze Abstreifervorrich tung entlang der Oberfläehe des Barrens bis zur Basis des Barrens hinuntergleiten kann. Auf diese Weise kommt der Höcker oder Vor sprung aus Metall mit dem Abstreifer und/ oder seinem Halter nicht in Berührung.
Es wurde gefunden, dass die wirksamste Methode zur Verhütung einer übermässigen Abkühlung des untern Teils des Barrens darin besteht, das Ausmass des Wärmeentzuges vom Barren derart zu regulieren, dass die stabilisierte Temperatur der Oberfläche oder äussern Partien des Barrens unter dem Ni veau der Abstreifung des Kühlmittels nieht wesentlich unter 150 C und zweckmässiger weise zwischen rund 205 und 345 C liegen soll; hierdurch werden Kernrisse, Kanten sprünge und andere schwerwiegende Fehler bei Barren aus hochfesten Aluminiumlegie rungen mit verhältnismässig massivem Quer schnitt ausgeschaltet, während gleichzeitig auch eine Reihe von andern Faktoren, wie Schrumpfporosität, Korngrösse und Aus scheidung exakt kontrolliert, werden können.
Die Temperatur der Oberfläche des Barrens lässt sich durch irgendwelche geeignete Mittel messen, so beispielsweise durch ein Obei@fläelienpyrometer, welches automati;eh die Oberflächentemperaturen der Barren auf zeichnet, wenn man es dem Barren von oben nach . unten entlang führt.
Die stabilisierte Temperatur der Oberfläche des Barrens ist die Temperatur, welche unter dem Niveau oder der Zone lierrseht, wo das Kühlmittel entfernt. wird und wo die Obei fläclientenipe- ratur des Barrens während des ganzen rest lichen Giessvorganges praktisch konstant bleibt.
Beim Giessen von massiven Barren wurde befunden, dass man in zufriedenstel- lender Weise stabilisierte Temperaturen er reichen kann, wenn man den Barren mit einer Geschwindigkeit von rund 12,7 en pro Mi nute abzieht und die Kühlflüssigkeit von der Oberfläche des Barrens auf einem Niveau ab streift, das je nach der chemischen Zusam- mensetzung, Grösse und Form des gegossenen Barrens in einem Abstand von rund 7,5 bis 25 cs unter dem Ende des Kokillenrohres liegt.
Es wurde ferner gefunden, dass in den Fällen, wo las Niveau oder die Zone der Ab streifung des Kühlmittels derart gewählt wurde, dass man die gewünschte, nicht merk lich tiefer als 150 C liegende Oberflächen temperatur des Barrens erhält, das Niveau des Trichterbodens mit flüssigem Metall, das heisst, das Niveau der praktisch vollständigen Erstarrung sowohl über als unter dem Niveau der Abstreifung des Kühlmittels liegen kann.
Wie vorher erläutert wurde, hängt das Ni veau der Abstreifung des Kühlmittels, wel ches befriedigende Ergebnisse liefert, frei jedem gegebenen Giessvorgang von einer Reihe von Faktoren ab, wie die chemische Zusammensetzung des zu giessenden Metalles, die Grösse und die Form des Barrens, das Ausmass des Wärmeentzuges und die Abzieh geschwindigkeit des Barrens.
Als Ergebnis von zahlreichen Giessver- suehen, bei welchen die Temperatur des Barrens unter dem Niveau der Abstreifung des Kühlmittels niemals merklich unter 150 C fiel, fand man bei den meisten Legie rungen und Gussstücken mit massivem Quer schnitt, lass sich das Niveau der Abstreifung des Kühlmittels bei gewissen Fällen in einer bis 15 ein über oder unter dem Niveau des Trichters mit flüssigem Metall, das beisst dem Niveau der praktisch vollständigen Er starrung gelegenen Zone befinden kann.
Weiter wurde ermittelt, dass das Niveau der Abstreifung des Kühlmittels in einer Gegend liegen sollte, welche an den Bollen des Trich ters mit flüssigem Metall, das heisst an das Niveau der praktisch vollständigen Erstar rung des Barrens angrenzt, dabei sollte das Niveau nicht mehr als rund 10 cm über oder unter den Boden des Trichters mit flüssigem Metall liegen, wenn man Giessfehler, wie Kernrisse und Kantensprünge, wesentlich einschränken oder ausschalten will, und gleichzeitig eine möglichst gute Kontrolle über andere metallurgische Eigenschaften, wie Korngrösse, Schrumpfporosität sowie fein körnige und gleichmässige Verteilung der Legierungsbestandteile zu erzielen wünscht.
Dabei ist festzuhalten, dass die oben erwähn ten Grenzen für die Gegend der Abstreifung des Kühlmittels in bezug auf den Boden des Trichters mit flüssigem Metall, weiter ausge dehnt werden können.
Es ist zu beachten, dass in einem beliebi gen gegebenen Giessvorgang beim Konstant bleiben der übrigen Faktoren, der Trichter mit geschmolzenem Metall um so tiefer sein wird, und die Temperatur des erstarrten Barrens im Verlauf des Temperaturus- gleiches beim Abwärtswandern um so höher liegen wird, je näher das Niveau der Abstrei- fung des Kühlmittels vom Ende des Kokillen rohres liegt.
Umgekehrt, wird der Trichter mit geschmolzenem Metall um so flacher sein, und der erstarrte Barren wird im Verlauf des Temperaturausgleiches beim Abwärtswaxi- dern um so kühler sein, je weiter entfernt das Niveau, der Abstreifung des Kühlmittels unter dem Ende. des Kokillenrohres liegt. Ferner steht auch die Abziehgesehwindigi:eit des Barrens in kritischer Beziehung zum Ni- vau der Abstreifung des Kühlmittels, zur Tiefe des Trichters mit Schmelze sowie :pur Temperatur des Barrens.
Wenn die übrigen Giessbedingungen konstant bleiben, so wird der Trichter mit flüssigem Metall. um so tiefer sein, und die Temperatur des erstarr ten Barrens wird uni so höher liegen, je b3Tö- sser die Abziehgechwinclzgkeit des Barrens isst; umgekehrt, wird der Trichter mit flüssigem Metall um so flacher sein, und die Temperatur des erstarrten Barrens wird um so tiefer lie gen, wenn die Abziehgeschwindigkeit des Bar rens kleiner gewählt wird. Daraus ist ersicht lich, dass für die Kontrolle der Temperatur des erstarrten.
Barrens die übrigen Faktoren, wie das Niveau der Abstreifung des Kühlmit tels und die Abziehgeschwindigkeit des Bar rens notwendigerweise mit berlicksiehtigt werden müssen. Wenn somit die Bedingung der richtigen Temperatur des Barrens erfüllt ist, so bedeutet dies, dass auch die übrigen Bedingungen wie das richtige Niveau der Abstreifung des Kühlmittels und die richtige Abziehgeschwindigkeit erfüllt sind.
Es wurde ferner gefunden, dass es von Vorteil ist, wenn sich das Niveau der Abstr ei- fung des Kühlmittels in einem Abstand unter dem Ende des Kokillenrohres befindet, wel cher zwischen 12,5-50%, der kleinsten Quer dimension des zu giessenden speziellen Barrens beträgt.
Wenn das Kühlmittel auf einem Ni veau abgestreift wird, welches in einem klei neren Abstand als 12,5% der kleinsten Quer dimension des Barrens unter dem Kokillen rohr liegt, so ist es ausserordentlich schwierig, eine übermässige Schrumpfporosität und zu weitgehende Ausscheidung der Legierungs bestandteile infolge der zu langsam erfolgen den Erstarrung des Barrens zu verhüten. in den Fällen anderseits, wenn das Kühlmittel auf einem Niveau abgestreift wird, welches in einem grösseren Abstand als 50 % der kleinsten Querdimension des Barrens unter dem Kokillenrohr liegt, so erfolgt eine über mässige Abkühlung des erstarrten Barrens, die zur Bildung von Kernrissen und von Kantensprüngen führt.
Somit lassen sieh nunmehr massive Barren, die frei von Kernrissen und Kanten sprüngen sind, mittels der kontinuierlichen Giessmethode giessen, indem das Ausmass des beschleunigten Wärmeentzuges durch das Kühlmittel, welches direkt über den aus dem Kokillenrohrende austretenden Barren fliesst, kontrolliert wird; dabei hat man darauf zu achten, dass die stabilisierte äussere Tempera tur des Barrens unter dem Niveau oder Zone der Abstreifung des Kühlmittels nicht merk lich tiefer als 150 C sinkt, und dass sich las Niveau der Abstreifung des Kühlmittels vor zugsweise unter dem Kokillenrohrende in einem Abstand befindet, welcher zwischen 12,5-50 % der kleinsten Querdimension des Barrens beträgt.
Ferner wurde gefunden, dass die Barren sodann eine verhältnismässig feine Kornstruktur besitzen und eine geringe Schrumpfporosität sowie eine verhältnis mässig feinkörnige und gleichmässige Vertei lung der Legier-Lingsbestandteile aufweisen. Dies bedeutet mit andern Worten, da ss die Erstarrung des Barrens notwendigerweise ge nügend rasch verlaufen muss, um die Neigung zur Porosität und zur Ausscheidung auf ein Mindestmass zu beschränken, und dass das Ausmass des Wärmeentzuges vom erstarrten Barren doch wieder nicht so gross sein darf, dass es zur Bildung von Kernrissen und Kan tensprüngen kommt.
Nachdem das Kühlmittel beim Abwärts wandern des Barrens von dessen Flächen ab gestreift worden ist, lässt man die vorrücken den Partien des Barrens an der Luft ab kühlen. In allgemeinen findet man, wie oben erwähnt, dass die äussern Partien des Barren infolge des hoch erhitzten Zustandes des Kernes bzw. der innern Partien des Barrens tatsächlich durch die Wärmeleitung wieder erwärmt werden, so dass die Oberfläehentem- peratur des Barrens während des ganzen restlichen Giessvorganges rasch einen prak- tiseh konstanten Wert erreicht.
Es wurde auch gefunden, dass beim Giessen von Barren mit einem quadratischen oder praktisch quadratisehen Querschnitt in ge wissen von der chemisehen Zusammensetzung und der Grösse des Barrens abhängigen Fäl len, eine Neigung zur Bildung von Sprüngen an den Kanten und Ecken bestehen kann, wenn das Kühlmittel rings -um die Aussen fläche des Barrens auf praktisch dem glei chen Niveau abgestreift wurde;
dies lässt sich daraus erklären, dass die für den Wärne- entzug massgebende Grösse der Oberfläche rro Masseneinheit des Metalles an den I:chell grösser ist. als an den dazwiscllenlie--.#nden Flächen.
Hier wurde nun befunden, ilass es zweekmässi;, ist, das Kühlmittel an den Ecken auf .einem Niveau abzustreifen, welches näher beim Kokillenrohr liegt als das Niveau, auf dem das Kühlmittel von der Oberfläche des Barrens zwischen den Ecken abgestreift. wird.
In Fig. 5 ist ein Apparat zur Erleiehte- rung einer derartigen Abstreifung des Kühl mittels gezeigt, der eine abgeänderte Aus- führung des in Fig. 2 dargestellten Druck luftabstreifers aufweist. Gemäss Fig. 5 bestellt die Druckluftleitung aus einem untern U-för- migen Teil 10', an welchen durch passende, ein Weiterströmen des Gases erlaubende Mit tel eine Mehrzahl von Leitungsteilen 10 an geschlossen sind, die einen praktisch quadra tischen Grundruss besitzen und zueinander so wie zum untern U-förmigen Teil parallel ge lagert sind.
Wie im Beispiel gemäss den Fig. 1 und 2 sind die Düsen 13 an den Leitungstei len so passend befestigt und können nach Bedarf eingeschaltet oder ausgeschaltet wer den. Beim Betrieb des abgeänderten Appa rates gemäss Fig. 5 werden in der ersten und/oder zweiten Düsenreihe diejenigen Düsen eingeschaltet, welche den Ecken des Barrens am nächsten benachbart sind; dabei kann das Kühlmittel zunächst an den Flä- ehen des Barrens zwischen den Ecken hinun terfliessen, und wird erst durch die einge schalteten Düsen der zweiten und/oder dritten oder letzten Düsenreihe je nach dem beson deren Fall, abgestreift, wobei diese Düsen nunmehr den zwischen den Ecken befind lichen Flächen des Barrens benachbart sind.
Daraus geht hervor, dass bei einer richtigen Auswahl der eingeschalteten Düsen das Ni veau der Abstreifung des Kühlmittels für die Ecken des Barrens in einem kleineren Abstand vom Kokillenrohr entfernt liegt, als das Niveau der Abstreifung des Kühlmittels für die zwischen den Ecken befindlichen Flä- ehen des Barrens. Durch das Abstreifen des Kühlmittels von den Ecken des Barrens auf einem Niveau, welches näher beim Kokillen rohr liegt als das Niveau der Abstreifung des Kühlmittels von den zwischen den Ecken befindliehen Flächen des Barrens, wird die in gewissen Fällen bestehende Neigung zur Bildung von Sprüngen an den Ecken aus geschaltet.
Obschon in der Fig. 5 drei Düsen reihen dargestellt sind, können natürlich auch bloss zwei Düsenreihen mit befriedigen dem Ergebnis angewendet werden. Es ist in- zweckmässig, mehr als zwei Düsen reihen vorzusehen, weil man hierdurch die Niveaus der Abstreifung des Kühlmittels von der Oberfläche des Barrens besser regulieren kann. Ferner können selbstverständlich auch eine Reihe verschiedener anderer Vorrichtun gen benutzt werden, um das Kühlmittel von den Ecken des Barrens auf einem Niveau ab zustreifen, welches näher beim Kokillenrohr liegt, als das Niveau der Abstreifung des Kühlmittels von den zwischen den Ecken be findlichen Flächen des Barrens.
Man erzielte zufriedenstellende Ergebnisse beim stetigen Giessen von Barren mit einem Querschnitt von 45,7 X 45,7 em2 aus einer bekannten hochfesten 75S - Aluminiumlegierung, mit einem Gehalt von rund 1,6% Kupfer, 0,1% Silicium, 2,5% Magnesium, 0,4% Eisen, 5,8% Zink und 0,05%, Titan. Die Länge der Barren schwankte zwischen rund 2,0-2,5 Meter. Die Giesstemperatur des flüssigen Me- talles lag zwischen rund 663-705 C und die Höhe der flüssigen Metallsäule über dein untern Ende des Kokillenrohres betrug rund 7,5-9,0 cm. Die Tiefe des Trichters schwankte zwischen rund 15,0-36,5 cm.
Als über den Barren fliessende Kühlflüssigkeit wurde Wasser verwendet, dessen Strömungsge schwindigkeit zwischen 151-170 Liter pro Minute und dessen Tempratur zwischen 1,8 bis 4,5 C betrug.
Das Kühlmittel wurde von der Oberfläche des Barrens mit. Hilfe von Druckluftabstrei- fern entfernt, und zwar in einem Abstand von rund 10-18 ein vom untern Kokillen rohrende. Die Abziehgeschwindigkeit des Barrens schwankte zwischen 3,8-7,7 ein pro Minute. Die stabilisierte Temperatur der Oberfläche des erstarrten Barrens unter dem Niveau oder Zone der Abstreifung des Kühl mittels schwankte zwischen 220-345 C.
Die Druckluftabstreifer waren in bezug zur auf den Barrenflächen senkrecht stehenden Hori zontalebene in einem nach oben gerichteten Winkel von rund 25 ausgerichtet; ferner waren sie in einem Abstand von rund 1,9 cm von den Flächen des Barrens zurückversetzt, so dass zwischen den Düsen und den genann ten Oberflächen ein weiter Spielraum blieb. Man fand ferner, dass ein Druck der Luft von annähernd 0,82 ko/em geeignet ist, eine saubere Linie der Abstreifung des Kühlmit tels aufrechtzuerhalten. Die Geschwindigkeit des Luftstromes schwankte zwischen 7,0 bis 8,5 Kubikmeter pro Minute.
Gemäss einem andern Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden Barren mit 81,3 cm Durchmesser aus einer hochfesten 75S-Alu- miniumlegierung mit einem Gehalt von rund 1,75% Kupfer, 0,15% Silicium, 7,35% Ma gnesium, 0,18% Eisen, 5,8% Zink, 0,21% Chrom und 0,06% Titan gegossen. Die Länge der Barren betrug rund 2,3 m. Die Giess temperatur des geschmolzenen Metalles lag zwischen 688-710 C und die Höhe der flüssigen Metallsäule über dem untern Ende des Kokillenrohres betrug 8,3-9,55 cm. Als über den Barren fliessende Kühlflüssigkeit wurde Wasser verwendet, dessen Strömungs geschwindigkeit rund 227 Liter pro Minute betrug und dessen Temperatur zwischen 1,8 bis 4,5 C lag. Die Tiefe des Trichters mit flüssigem Metall war rund 35,5 cm.
Das Kühl mittel wurde von den Flächen des Barrens in einem Abstand von rund 26,6 cm vom un tern Ende des Kokillenrohres abgestreift und die Abziehgeschwindigkeit des Barrens schwankte zwischen 2,2-3,8 cm pro Minute. Zur Entfernung des Kühlmittels verwendete man wiederum die oben beschriebenen Druck luftabstreifer. Der Druck der Luft wurde auf rund 2,6 kg/em2 gehalten, bei einer Geschwin digkeit des Luftstromes von angenähert 15,8 Kubikmeter pro Minute. Die stabilisierte Temperatur der Oberfläche des erstarrten Barrens unter dem Niveau oder Zone der Abstreifung des Kühlmittels betrug rund 302 C.
Gemäss einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung wurden Barren mit einem Querschnitt von 30,5 X 30,5 cm2 aus hochfester 75S-Aluminiumlegierung mit einem Gehalt von rund 1,6% Kupfer, 0,10% Sili cium, 2,5% Magnesium, 0,25% Eisen, 5,6% Zink und 0,05% Titan gegossen. Die Länge der Barren schwankte zwischen rund 2,3 bis 2,55 m. Die Giesstemperatur des geschmol zenen Metalles lag zwischen 682-694 C und die Höhe der flüssigen Metallsäule über den untern Ende des Kokillenrohres war rund 7,5-9,0 cm. Die Abziehgeschwindigkeit des Barrens aus der Kokille betrug rund 5,7 en pro Minute. Als über den Barren fliessende Kühlflüssigkeit wurde Wasser verwendet, dessen Strömungsgeschwindigkeit 151-167 Liter pro Minute betrug und dessen Tempe ratur zwischen 4,5-7,5 C lag. Das Kühl mittel wurde mit Hilfe eines mechanisclen Abstreifers entfernt.
Der Abstreifer selbst war ein flaches Blatt aus Kautschuk (Neo- pren) von rund 0,48 cm Dicke und mit einer praktisch quadratischen Öffnung in der Mitte; diese Öffnung hatte die Dimensionen 29,5 X 29,5 cm, und ihre abgerundeten Ecken hatten einen Radius von 2,3 ein. Die stabili sierte Temperatur auf der Oberfläche des er starrten Barrens unter den Niveau oder Zone der Abstreifung des Kühlmittels schwankte zwischen 232-288 C.
Bei all diesen oben angeführten Beispielen wurde die stabilisierte Temperatur der Ober fläche der diversen Barren derart kontrol liert, dass die Temperatur unter len Niveau oder Zone der Abstreifung des Kühlmittels über 150 C gehalten wurde; man erhielt der art Barren, die frei von Kernrissen und Kan tensprüngen waren und die eine verhältnis mässig kleine Korngrösse, geringe Schrumpf porosität und eine feinkörnige und gleieh- mässige Verteilung der Legierungsbestand teile aufwiesen.
Es ist ferner zu beachten, dass bei den oben erwähnten Beispielen, der Abstand vom Niveau der Abstreifung des Kühlmittels unter dem Kokillenrohr in jedem Fall in den Bereich zwischen 12,5-501/u der kleinsten Querdimension des Barrens fiel;
bei den Barren vom Querschnitt 45,7 X 45,7 em2 betrug dieser Niveauabstand rund 20-40 /0, bei den Barren vom Durchmesser 81,3 ein rund 26% und bei den Barren vom Quer- schnitt 30,5 X 30,5 em2 rund 3011/o der klein sten Querdimension des Barrens.
Derart kann man bei einer richtigen Wahl der Abziehgeschwindigkeit des Barrens so wie der Zone der Abstreifung des Kühlmit tels, so dass der Wärmeentzug durch das Kühlmittel die Temperatur der äussern Par tien des Barrens nicht unter rund 150 C sinken lässt, fehlerfreie Barren mit massivem Querschnitt nach dem Stranggiessverfahren giessen; die Barren können dabei einen kreis förmigen, quadratisehen, oder einen andern polygonischen oder elliptisellen angenähert kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt besitzen. Speziell lassen sich derart Barren ans hochfesten Aluminiumlegierungen, wie beispielsweise ans 75S-Legierung, giessen.
An dere Aluminiumlegierungen, die sieb hervor ragend für das Giessen nach diesem Ver fahren eignen, sind 14S, 175, 248 Legierun gen und andere.
Die nach diesem Verfahren gegossenen massiven Barren können nötigenfalls nach dem Giessen noch getempert werden, sofern sie beim lagern oder bei der anschliessenden Bearbeitung eine Neigung zur Bildung von Kernrissen oder Kantensprüngen zeigen. Ent sprechend dem allgemein angewendeten Ver fahren steigert man die Temperatur der Barren von der Ausgangstemperatur oder Raumtemperatur, je nach dem besonderen Fall, langsam bis zu den bekannten Tempera turen zwischen 315-427 C; diese Tempera turen werden so lange aufrechterhalten, bis eine hinreichende Beseitigung der Spannun gen erzielt wird; alsdann lässt man die Barren langsam abkühlen.
Die Durchführung eines solchen Temperaturvorganges ist beson ders bei Barren mit einem Durchmesser von rund 81,3 ein vorteilhaft.
Continuous casting process The present invention relates to a process for the continuous casting of ingots made of light metal, the molten metal being continuously fed to an open mold tube and partially cooled therein so that an outer shell is formed from rigid metal, and on the from said ingot emerging from said mold tube, a flowing coolant is brought into effect for rapid cooling of the ingot.
The cast strand can be cut into pieces without interrupting the casting process. However, a strand of a desired length can also be poured, whereupon the pouring jet is turned off, the cast piece is removed and the process is repeated.
In the previous foundry technology it was known that it is desirable with continuous casting methods to ensure a relatively rapid ice solidification of the molten metal and to avoid a deep funnel of ge molten metal in order to obtain a high-quality metal for further processing. The rapid solidification of the molten metal and the upholding of a relatively shallow funnel of liquid metal is particularly important for the substantial restriction or elimination of the casting defect occurring in bars with a large cross-section, which is generally referred to as shrinkage porosity.
If the solidification rate of the ingot is relatively low, the funnel with the melt becomes relatively deep and usually takes on a V-shape. The metal material in the lower part or at the bottom of the funnel with. Melt is generally pulpy and consists of solid particles mixed with liquid metal. During the solidification or solidification of this material there appears to be a tendency to freeze prematurely and to form solid bridges over the lowest part of the material in the funnel.
As the solidification progresses in this part to complete solidification, the metal that was initially liquid in this part also becomes solid and shrinks. at the same time together; this forms a large number of cavities which, due to the premature solidification and the formation of solid bridges in the overlying part, cannot be filled by new, inflowing, liquid metal from the melt in the upper funnel. _ The direct spraying of the emerging ingot with.
Cooling liquid immediately after it emerged at the lower end of a relatively short, water-cooled mold tube, accelerated the solidification and thus a significant improvement in the metallurgical properties of the ingot. However, all previous methods and / or devices for carrying out such cooling have the disadvantage that they lead to the formation of cracks in the core or cracks at the edges in bars or strands with a large cross-section, especially in high-strength aluminum alloys, such as for example 15S (3.9 to 5.0%, copper, at most 1.0% iron, 0.5 to 1.2% silicon, 0.4-1.2% manganese, 0.2 to 0,
8% magnesium, maximum 0.25% zinc, maximum 0.10% chromium, maximum 0.15% titanium, balance aluminum), 17S (3.5-4.5% copper, maximum 1.% iron, maximum 0, 80% silicon, 0.4-1.0% manganese, 0.2 to 0.8% magnesium, max. 0.10% zinc, max. 0.10% chromium, remainder aluminum), 24S (3.8-4, 9% copper, at most 0.50% iron, at most 0.50% silicon, 0.3-0.9% manganese, 1.2-1.8% magnesium, at most 0.10% zinc, at most 0.10% Chromium, remainder aluminum), 75S (1.2-2.0% copper, maximum 0.70% iron, maximum 0.50% silicon, maximum 0.30% manganese, 2.1-2.9% magnesium , 5.1-6.1% zinc, 0.18-0.40% chromium, not more than 0.20% titanium, remainder aluminum) etc.
The bar here expediently has a circular or square cross-section or a cross-section of approximately circular or square shape, and thus has a shape such that all of its transverse axes are practically the same length.
It has been found that if the rate of cooling or the Ge speed and / or the extent of heat extraction during and after the he rigid of large bars is not regulated within narrow limits, then excessive internal stresses occur in the bars, which usually occur lead to the formation of core cracks, edge cracks and other serious casting defects. Such cracks and fissures can be disfigured during the actual casting process. Sometimes these errors only become noticeable after some time after casting, when the ingot is stored, while in other cases the errors only occur during the subsequent mechanical further processing of the ingot.
These excessive stresses leading to the formation of cracks and fissures are actually thermal stresses which are generated by the excessive cooling of the ingot before it solidifies completely. Such errors caused by cracks and flaws make the ingots unusable for processing or machining and thus mean significant economic losses for the industry. Furthermore, the errors also represent an element of danger.
This tendency of bars made of high-strength aluminum alloys to form core cracks and cracks in the edge has set certain limits to the size or the cross-sectional area of bars that can be cast using the previously known methods. For example, it was previously impossible to cast ingots with a diameter of 80 cm from alloys such as 14S, 178, 248 and 75S. Furthermore, this tendency to form core cracks and edge cracks has not yet allowed satisfactory results when casting ingots made of alloys such as 24S with a cross section of around 45 x 45 en2 and in certain cases, for example with <B> 758 </B> alloy , not even when casting bars with a cross-section of around 30 ¿30 cm2.
As a result, the industry was placed in the disadvantageous position that it had no large ingots available with the cross-section required for processing in the wire-forming presses used for manufacturing. the large or massive forgings required in the Flugzec @ g industry are provided.
The present invention is now based on the following observation: If the cooling of the ingot or, in other words, the speed and / or the extent of the heat removal from the ingot stops or reduces at a certain level, which is at a distance from the lower end of the mold tube , so the occurrence of internal cracks and edge cracks is much less common,
at the same time, a much more precise control of the metallurgical properties, such as grain size, shrinkage porosity, grain fineness and distribution of the alloy components, is made possible. This applies to bars of relatively massive size with a circular, square or approximately circular or square cross-section, such as, for example, a hexagonal or elliptical cross-section, the cross-shafts being practically the same length.
The method according to the invention is characterized by the fact that said coolant is removed from the ingot at a distance below the mold tube which is no less than one eighth and no more than half of the smallest transverse dimension of the ingot, whereby the cooled surface of the The ingot is reheated by the heat inside the ingot, and then the reheated surface of the ingot is maintained at a temperature not significantly below around 150 C during the remainder of the Giessvor ganges.
In this way, the temperature gradient that prevails between the various parts of the billet in advance can be precisely controlled, and the casting errors associated with the previous methods can be eliminated. The downward path from the lower end of the mold, along which the coolant flows behind the ingot surface, depends on a number of factors, such as the composition of the alloy being cast, the size of the ingot, the required degree of heat extraction and the pulling speed - ability of the ingot from the mold.
The invention will now be explained in more detail in the following description and with reference to the drawings, which show a special embodiment of the apparatus for carrying out the method according to the invention.
1 shows the general arrangement of a permanent mold for continuous casting of ingots with a square cross-section and a compressed air scraper used in conjunction therewith in plan, with certain parts being broken off.
Fig. 2 shows a reduced cross-section along the line 2-2 in Fig. 1, the assumed position of the ingot is indicated in the white lowering from the mold with dashed lines.
Fig. 3 shows a modified general arrangement of a mold for continuous casting of ingots with a square cross-section and a mechanical scraper used in conjunction with it.
Figure 1 shows the mechanical scraper in detail in cross section along line 4-4 in Figure 3, with certain parts removed for clarity.
Fig. 5 shows a modified arrangement of the compressed air scraper according to Fig. 2 in an enlarged elevation, with certain parts removed for greater clarity.
In the example according to FIGS. 1 and 2, the apparatus has a mold tube 2 which is supported above a casting pit 3 by suitable means. Inside the Kokillenrohres \ 'and extending downward, there is an emerging ingot 12, which is made of a sump of liquid Me tall 5 and a solidified casting 5a be, the metal sump 5 extends downwards and a liquid funnel or core forms inside the ingot. The molten metal is continuously poured into the mold by any common means.
The solidified part of the ingot rests on a block 17, which in turn is mounted on a plate 18 which can be moved in the vertical direction. It should be noted that when carrying out the process according to the invention in practice, it may be useful in some cases to apply a suitable lubricant, such as a heat-resistant grease, to the surfaces of the mold in order to prevent molten metal from adhering to the mold To prevent mold and to ensure smooth surfaces of the ingot.
Means are also provided for cooling the mold tube 2 and for direct cooling of the ingot 12 which is being formed as it emerges from the tube. These means consist of spray boxes 4, wel che contain the cooling water. These boxes are distributed in a circle around the bar. From these boxes, water can be brought to the outer surfaces of the mold tube 2 as well as to the surfaces of the ingot emerging from the mold tube and being deformed.
A pressure vessel (not shown) is connected to each of these spray boxes and communicates with the boxes through a suitable device which allows the water pressure in the boxes to be regulated.
At a specified distance below the lower end of the mold tube 2, a larger number of air pressure nozzles or Ab stripper 13 is provided, which protrude from the air pressure line 9. These nozzles or wipers are combined into groups and arranged in such a way that they direct a stream of air onto the side surfaces of the ingot emerging from the nozzle tube in the il in this way to remove the water flowing under on the sides of the ingot. The air scrapers are generally in such a position that they form an upward angle of 20-50 with the horizontal plane perpendicular to the surface of the bar.
The scrapers are also ready. offset back from the surface of the billet so that there is a wide margin between the nozzles and the surface of the billet. In most cases, a distance of 0.95-3.8 cm was sufficient to obtain a satisfactory amount of deflection around the nozzles; This prevents water from dripping back into the nozzles, which would impair the otherwise perfect functioning of the wiper. The pressure of the air is kept at a suitable level so that the stripping of the coolant from the specified line is never completely clean.
To prevent the effects of pressure fluctuations in the line, a pressure regulating device can be provided on the inlet side of the regulating valve, not shown, so that the outlet pressure remains constant at a given fixed position of the valve.
Any other gas, including nitrogen, noble gases or any other gaseous substance, can be used in place of compressed air. It is, however, illuminating that air is the most economical gas for this purpose, which also does not involve any risks in the continuous casting of aluminum and most other metals.
Various agents can be used to completely remove the water initially stripped through the nozzles; According to an advantageous embodiment, each group of nozzles is a horizontally mounted one. deflecting baffle plate 6 assigned. These baffle plates are progressively bent lengthways so that they form an inclined drainage surface 7 and a curved part 8, which hugs the upper outer surface of a piece of the aforementioned air pressure line 9, and finally in a downward-facing flange 11 end, which will be found above the mouths of the nozzles 13.
The air pressure line 9 consists of a lower U-shaped piece 10, with which a special upper line piece 10 is connected by suitable means; the latter has a practically square base and is stored in a parallel position to the un tern U-shaped piece. The air pressure nozzles 13 are fastened in a suitable manner on the upper line piece 10.
The water stripped from the surfaces or sides of the ingot is deflected against the baffle plates 6. and flows from there over the drainage area 7 down into a suitable, not shown outlet.
The Luftdi # nelcleitung 9 is. Connected via the line 19 to a suitable source for supplying oil scent. The line 19 are a no. Drawn Luftdiut.ekmesser and a regulating valve assigned., read with an adjusting device to control the pressure of the air pressed out of the nozzles 13 is agitated. Each end of the air pressure line 9 is mounted on a carrier 20; L-shaped Aus casual 21 are connected directly to this carrier.
These cantilevers are mounted in threads on the spindles 22, which in turn are suitably mounted in the frame 24, said frame serving at the same time to mount the mold tube 2. If the spindles 22 are rotated with the aid of the cranks 22a, this causes the carrier 20 and thus the air pressure line 9 to be shifted upwards or downwards.
In this way, the Luftdrucklei device 9 and the pressure nozzles 13 can be adjusted upwards or downwards with respect to the mold tube 2, so that you can see the same in an enlarged or reduced position from the mold tube; this ge selected distance depends on the former's composition of the ingot, the size and shape of the cast ingot or strand, the pulling speed of the ingot, the flow rate of the coolant, etc. This device also provides the above mentioned distance during casting, if necessary adjust.
As can easily be seen, the air streams 23 emitted by the compressed air nozzles deflect the water flowing down the surfaces of the bar via the baffle plates 6 into a suitable outlet when the bar is lowered from the mold tube. These nozzles or wipers 13 are constructed in such a way that they deliver a uniform air flow and can have the standard design shown in FIG. Conveniently, the nozzles, as shown in Fig. 1, is used side by side on installed, so that they chen seamlessly brush each side surface of the bar along the entire level.
Although one preferably uses the air scraper described above with reference to FIGS. 1 and 2, z. For example, it has been found that certain mechanical scrapers can also provide satisfactory results, for example scrapers made from neoprene or other suitable flexible materials.
A special embodiment of such a mechanical scraper is explained with reference to FIGS. 3 and 4 of the drawings, in which the same parts or components are denoted by the same numbers as in the previous figures.
As can be seen from the drawings and particularly FIG. 4, the scraper consists of an annular part 30 made of artificial rubber or neoprene, which has a practically square plan; the inner edge or the edge surface of the wiper part mentioned is in grazing contact with. the surfaces of the downward moving ingot 12 and thereby removes the coolant which flows down on the surfaces of the ingot. The scraper 30 is inserted between two plate-shaped parts 31.
The stripper part 30 and the plate-shaped parts 31 are with the help of two parallel beams 32 and cross struts 33 under the lower open end of the mold tube \? in the right position; held. Each carrier consists of an L-shaped part 35 and a flat part 34, which fit in the manner, for example by welding, on the vertical leg of the. Part 35 be fastened, and which runs at a distance and parallel to the horizontal base or leg of the L-shaped part 35. The through the flange 34 and the horizontal base or
Leg of the part 35 delimited channel is dimensioned such that the outer part of the scraper 30 and the plate-shaped parts 31 can be slidably inserted therein. In the transverse direction with respect to the carriers 32. Extend parts 33 which are attached to the underside of the carrier at the ends thereof; like that. a rigid frame is formed which has grooves on two opposite sides.
Matching blocks 36 are fastened on the underside of the parts 33 and at their ends. These blocks each have a perpendicularly threaded hole for supporting threaded spindles 22. Of course, the ends of the parts 33 each have a recess of such a width that there remains a margin for the threads on the spindles 22 reaching through.
The arrangement of the carrier 32 and the parts 33 thus provides, as can be seen, a ver relatively rigid frame with a practically square plan, this frame has opposite grooves into which the scraper 30 and the plate-shaped parts 31 are inserted and thereby at a displacement be prevented in the vertical direction. With the help of the cranks 22a, which are matingly connected to the spindles 22, the spindles in turn connected via a Ge thread to the frame, which holds the scraper, you can scraper the Ab with respect to the mold tube open at the ends Move 2 up or down.
It is known that incorrect Giessbedin conditions can cause tearing of the relatively thin solidified skin on the ingot being formed immediately after it emerges from the mold 2 in certain cases; as a result, a bump or protrusion forms on the surface of the billet.
When using a mechanical scraper, the scraper is in direct contact with the bar surface, it is therefore advisable to provide a suitable safety device that allows the scraper to move down to the base of the bar; in this way it is prevented that a bump or protrusion which can form on the surface of the ingot comes into contact with the scraper device and thereby damages it. Such a safety device is shown in FIG. 4, where the spindles 22 are suspended in the frame 24 with the aid of packing rings 37 and bolts 38. The upper ends of the spindles 22 are releasably connected by means of the bolts 39 with the cure blades 22a.
In both cases, these bolts 38, 39 are gripped through transverse bores in the spindles 22, the two opposite ends of each of the bolts protruding outward from the bores. If the skin of the emerging ingot is torn and a bump or projection made of metal is formed as a result, the bolts 38, 39 can be pulled out, whereby the entire Abstreifervorrich device slide down along the surface of the ingot to the base of the ingot can. In this way, the hump or protrusion made of metal does not come into contact with the scraper and / or its holder.
It has been found that the most effective method of preventing excessive cooling of the lower part of the billet is to regulate the degree of heat extraction from the billet so that the stabilized temperature of the surface or outer parts of the billet is below the level of cooling off the coolant It should never be significantly below 150 C and more appropriately between around 205 and 345 C; This eliminates core cracks, cracks in the edge and other serious defects in bars made of high-strength aluminum alloys with a relatively massive cross-section, while at the same time a number of other factors such as shrinkage porosity, grain size and precipitation can be precisely controlled.
The temperature of the surface of the billet can be measured by any suitable means, such as a surface pyrometer, which automatically records the surface temperature of the billet when you follow the billet from above. below leads along.
The stabilized temperature of the surface of the ingot is that temperature which is below the level or zone where the coolant is removed. and where the surface area of the ingot remains practically constant during the entire rest of the casting process.
When casting solid ingots, it was found that stabilized temperatures can be achieved in a satisfactory manner if the ingot is withdrawn at a rate of around 12.7 s per minute and the cooling liquid is removed from the surface of the ingot at one level strips, which, depending on the chemical composition, size and shape of the cast ingot, lies at a distance of around 7.5 to 25 cs below the end of the mold tube.
It was also found that in those cases where the level or the zone of stripping of the coolant was chosen such that the desired surface temperature of the bar not noticeably lower than 150 C is obtained, the level of the funnel bottom with liquid Metal, that is, the level of practically complete solidification, can be both above and below the level at which the coolant is stripped off.
As previously explained, the level of stripping of the coolant, which gives satisfactory results, depends freely on any given casting process on a number of factors, such as the chemical composition of the metal to be cast, the size and shape of the ingot, the dimensions the heat extraction and the removal speed of the ingot.
As a result of numerous casting operations, in which the temperature of the ingot below the level at which the coolant was stripped never fell noticeably below 150 C, the level of stripping of the coolant was found in most alloys and castings with solid cross-sections in certain cases in one to 15 a zone above or below the level of the funnel with liquid metal, which is at the level of the practically complete solidification zone.
It was also determined that the level of the stripping of the coolant should be in an area which is adjacent to the bulges of the funnel with liquid metal, i.e. the level of practically complete solidification of the ingot, the level should not be more than round 10 cm above or below the bottom of the funnel with liquid metal, if you want to significantly limit or eliminate casting defects such as core cracks and edge cracks, and at the same time the best possible control over other metallurgical properties, such as grain size, shrinkage porosity and fine-grained and even distribution of the alloy components wishes to achieve.
It should be noted that the above-mentioned limits for the area where the coolant is stripped off with respect to the bottom of the funnel with liquid metal can be further expanded.
It should be noted that in any given casting process, if the other factors remain constant, the funnel with molten metal will be all the deeper, and the temperature of the solidified ingot will be all the higher during the temperature equilibrium when moving downwards, the closer the level to the stripping of the coolant from the end of the mold tube.
Conversely, the funnel with molten metal will be the shallower, and the solidified ingot will be cooler in the course of temperature equalization during downward waxing, the further away the level, the stripping of the coolant below the end. of the mold tube lies. Furthermore, the withdrawal speed of the ingot is critically related to the level of the stripping of the coolant, to the depth of the funnel with melt and: pure temperature of the ingot.
If the other casting conditions remain constant, the funnel will be filled with liquid metal. the lower, and the temperature of the solidified bar will be uni the higher, the b3Tössser eats the peeling speed of the bar; Conversely, the funnel with liquid metal will be the shallower, and the temperature of the solidified ingot will be all the lower, if the withdrawal speed of the ingot is selected to be lower. From this it can be seen that for controlling the temperature of the solidified.
Barrens, the other factors, such as the level of stripping of the coolant and the removal speed of the bar, must necessarily be taken into account. Thus, if the condition of the correct temperature of the ingot is met, this means that the other conditions such as the correct level of stripping of the coolant and the correct withdrawal speed are also met.
It has also been found that it is advantageous if the level of the stripping of the coolant is at a distance below the end of the mold tube, which is between 12.5-50%, the smallest transverse dimension of the special to be cast Barrens is.
If the coolant is stripped to a level which is less than 12.5% of the smallest transverse dimension of the ingot under the mold tube, it is extremely difficult to detect excessive shrinkage porosity and excessive precipitation of the alloy components as a result too slow to prevent the ingot from solidifying. In the cases on the other hand, when the coolant is stripped off at a level which is more than 50% of the smallest transverse dimension of the ingot below the mold tube, the solidified ingot is cooled excessively, which leads to the formation of core cracks and edge cracks leads.
This means that massive bars that are free from core cracks and cracks can now be cast using the continuous casting method by controlling the extent of the accelerated heat extraction by the coolant which flows directly over the bar emerging from the end of the mold tube; Care must be taken to ensure that the stabilized external temperature of the ingot below the level or zone where the coolant is stripped does not drop noticeably below 150 C, and that the level of the stripping of the coolant is at a distance, preferably below the end of the mold tube located, which is between 12.5-50% of the smallest transverse dimension of the bar.
It was also found that the bars then have a relatively fine grain structure and a low shrinkage porosity and a relatively moderately fine-grained and even distribution of the alloy components. In other words, this means that the solidification of the ingot must necessarily be sufficiently rapid to limit the tendency to porosity and precipitation to a minimum, and that the extent of heat extraction from the solidified ingot must not be so great, that it comes to the formation of core cracks and edge cracks.
After the coolant has been stripped from the surfaces of the bar as it travels downward, the advancing parts of the bar are allowed to cool in the air. In general, as mentioned above, the outer parts of the ingot are actually reheated by the heat conduction due to the highly heated state of the core or the inner parts of the ingot, so that the surface temperature of the ingot during the entire rest of the casting process quickly reached a practically constant value.
It has also been found that when casting ingots with a square or practically square cross-section, depending on the chemical composition and the size of the ingot, there may be a tendency for cracks to form at the edges and corners when the coolant is used all around the outer surface of the bar was stripped at practically the same level;
This can be explained by the fact that the size of the surface rro mass unit of the metal at the I: chell, which is decisive for heat extraction, is greater. than on the intermediate surfaces.
It has now been found that it is two-fold to scrape off the coolant at the corners at a level which is closer to the mold tube than the level at which the coolant scrapes from the surface of the ingot between the corners. becomes.
In FIG. 5, an apparatus for illustrating such a wiping of the cooling means is shown, which has a modified design of the compressed air wiper shown in FIG. According to FIG. 5, the compressed air line consists of a lower U-shaped part 10 ', to which a plurality of line parts 10 are closed by means of suitable means that allow the gas to flow further, which have a practically square shape and so to one another as are stored parallel to the lower U-shaped part ge.
As in the example according to FIGS. 1 and 2, the nozzles 13 are attached to the line parts so appropriately and can be switched on or off as required who the. When operating the modified Appa rates according to FIG. 5 those nozzles are switched on in the first and / or second row of nozzles which are closest to the corners of the ingot; The coolant can initially flow down the surfaces of the bar between the corners and is only stripped off by the switched-on nozzles of the second and / or third or last row of nozzles, depending on the particular case, these nozzles now being the between the corners are located adjacent surfaces of the ingot.
This shows that with a correct selection of the switched-on nozzles, the level of stripping of the coolant for the corners of the ingot is at a smaller distance from the mold tube than the level of stripping of the coolant for the surfaces between the corners Barrens. By stripping the coolant from the corners of the ingot at a level which is closer to the mold tube than the level of stripping the coolant from the surfaces of the ingot located between the corners, the tendency, in certain cases, to form cracks on the Corners switched off.
Although three rows of nozzles are shown in FIG. 5, only two rows of nozzles can of course be used with satisfactory results. It is advisable to provide more than two rows of nozzles, because this allows better regulation of the level at which the coolant is stripped from the surface of the bar. Furthermore, of course, a number of different other Vorrichtun conditions can be used to strip the coolant from the corners of the ingot at a level which is closer to the mold tube than the level of the stripping of the coolant from the surfaces of the ingot between the corners .
Satisfactory results were obtained when continuously casting ingots with a cross-section of 45.7 X 45.7 em2 from a known high-strength 75S aluminum alloy, with a content of around 1.6% copper, 0.1% silicon, 2.5% Magnesium, 0.4% iron, 5.8% zinc and 0.05% titanium. The length of the bars varied between around 2.0-2.5 meters. The casting temperature of the liquid metal was between around 663-705 C and the height of the liquid metal column above the lower end of the mold tube was around 7.5-9.0 cm. The depth of the funnel varied between around 15.0-36.5 cm.
Water, the flow rate of which was between 151-170 liters per minute and the temperature between 1.8 and 4.5 ° C., was used as the cooling liquid flowing over the bar.
The coolant was having from the surface of the ingot. With the aid of compressed air scrapers, at a distance of around 10-18 from the lower end of the mold tube. The pull rate of the billet varied between 3.8-7.7 one per minute. The stabilized temperature of the surface of the solidified ingot below the level or zone of stripping of the cooling means varied between 220-345 C.
The compressed air wipers were aligned at an upward angle of around 25 with respect to the horizontal plane perpendicular to the bar surfaces; Furthermore, they were set back at a distance of around 1.9 cm from the surfaces of the ingot, so that there was a large amount of space between the nozzles and the named surfaces. It was also found that a pressure of the air of approximately 0.82 K / cm is suitable for maintaining a clean line of stripping of the coolant. The speed of the air flow varied between 7.0 and 8.5 cubic meters per minute.
According to another embodiment of the invention, bars with a diameter of 81.3 cm were made from a high-strength 75S aluminum alloy with a content of around 1.75% copper, 0.15% silicon, 7.35% magnesium, 0.18% Cast iron, 5.8% zinc, 0.21% chromium and 0.06% titanium. The length of the bars was around 2.3 m. The casting temperature of the molten metal was between 688-710 C and the height of the liquid metal column above the lower end of the mold tube was 8.3-9.55 cm. Water, the flow rate of which was around 227 liters per minute and the temperature of which was between 1.8 and 4.5 ° C., was used as the cooling liquid flowing over the bar. The depth of the funnel with liquid metal was around 35.5 cm.
The coolant was stripped from the surfaces of the ingot at a distance of about 26.6 cm from the un tern end of the mold tube and the withdrawal speed of the ingot varied between 2.2-3.8 cm per minute. The compressed air wipers described above were again used to remove the coolant. The pressure of the air was kept at around 2.6 kg / em2, with a speed of the air flow of approximately 15.8 cubic meters per minute. The stabilized temperature of the surface of the solidified ingot below the level or zone where the coolant was stripped was around 302 C.
According to a further embodiment of the invention, bars with a cross section of 30.5 X 30.5 cm2 made of high-strength 75S aluminum alloy with a content of around 1.6% copper, 0.10% silicon, 2.5% magnesium, Cast 0.25% iron, 5.6% zinc and 0.05% titanium. The length of the bars varied between around 2.3 to 2.55 m. The casting temperature of the molten metal was between 682-694 C and the height of the liquid metal column above the lower end of the mold tube was around 7.5-9.0 cm. The rate of withdrawal of the ingot from the mold was around 5.7 s per minute. Water, the flow rate of which was 151-167 liters per minute and the temperature of which was between 4.5-7.5 ° C., was used as the cooling liquid flowing over the bar. The coolant was removed with the help of a mechanical scraper.
The scraper itself was a flat sheet of rubber (neoprene) about 0.48 cm thick and with a practically square opening in the middle; this opening had the dimensions 29.5 X 29.5 cm and its rounded corners had a radius of 2.3 a. The stabilized temperature on the surface of the rigid ingot below the level or zone where the coolant was stripped varied between 232-288 C.
In all of the above examples, the stabilized temperature of the surface of the various ingots was controlled in such a way that the temperature was kept below the level or the zone where the coolant was stripped above 150 C; The type of bars obtained were free of core cracks and edge cracks and which had a relatively small grain size, low shrinkage porosity and a fine-grained and uniform distribution of the alloy constituents.
It should also be noted that in the examples mentioned above, the distance from the level of the stripping of the coolant under the mold tube fell in each case in the range between 12.5-501 / u of the smallest transverse dimension of the ingot;
For bars with a cross-section of 45.7 X 45.7 em2 this level distance was around 20-40 / 0, for bars with a diameter of 81.3 it was around 26%, and for bars with a cross-section of 30.5 X 30.5 em2 around 3011 / o the smallest transverse dimension of the bar.
In this way, with a correct choice of the pulling speed of the ingot as well as the zone where the coolant is stripped off, so that the heat extraction by the coolant does not allow the temperature of the outer parts of the ingot to drop below around 150 C, flawless ingots with a solid cross-section can be obtained pour the continuous casting process; the bars can have a circular, square, or another polygonal or elliptical, approximately circular or square cross-section. In particular, such bars can be cast on high-strength aluminum alloys, such as 75S alloy.
Other aluminum alloys that are ideal for casting using this method are 14S, 175, 248 alloys and others.
The solid bars cast according to this process can, if necessary, be tempered after casting, provided they show a tendency to form core cracks or edge cracks during storage or during subsequent processing. In accordance with the generally used process, the temperature of the ingot is increased from the initial temperature or room temperature, depending on the particular case, slowly up to the known temperatures between 315-427 C; these tempera tures are maintained until a sufficient elimination of the tensions is achieved; then the bars are allowed to cool slowly.
Carrying out such a temperature process is particularly advantageous for bars with a diameter of around 81.3.