DD204636B1 - Verfahren zur herstellung von verschleissteilen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verschleißteilen nach dem Verbundguß-Durchfließverfahren, vorzugsweise auf der Basis von Eisenlegierungen, wobei in jeweils einer Gießform mehrere Teile gefertigt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist beabsichtigt, die Herstellung unterschiedlicher Verschleißteile künftig wirtschaftlicher zu gestalten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verschleißteile, die in starkem Maße Abrasion, Erosion sowie mehreren weiteren Beanspruchungsarten, wie Stoß, Schlag, Biegung und Torsion gleichzeitig ausgesetzt sind, erfordern Werkstoffe und deren Kombinationen, die dieser Belastung entsprechen. In der Vergangenheit waren deshalb vielfach Versuche durchgeführt worden, diese Teile mit den erforderlichen günstigen Eigenschaften herzustellen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wurde dazu auf die verschiedenen und hinreichend bekannten Verbundgießverfahren zurückgegriffen. Das heißt, metallische Grundkörper aus einem billigeren, zähen Werkstoff werden zwecks An-, Ein- oder Umgießens in den jeweiligen Formhohlraum eingelegt und mit einem Verschleißwerkstoff geeigneter Zusammensetzung so lange Übergossen, bis ein oberflächiges Anschmelzen des Grundkörpers eintritt und sich in der Folge eine Diffusionsschicht ausbildet. Voraussetzung dafür ist jedoch, daß der Verschleißwerkstoff als Flüssigmetall in der ausreichend großen Menge, die stets ein Vielfaches des Volumens des Verbundgußstückes beträgt, über die zum Verbund vorgesehene Fläche hinwegfließt.

Jedem dieser Verfahren haftet jedoch der Mangel an, daß sie zwar mehr oder weniger die Ausbildung der angestrebten Diffusionsschicht gewährleisten, aber nicht gestatten, das anfallende überschüssige Flüssigmetall unter gleichzeitiger Nutzung seiner Gießwärme unmittelbar weiter zu nutzen.

So hat man das Durchflußmetall bisher zum weiteren Vergießen entweder in eine bereitstehende Pfanne laufen lassen oder auch eine oder mehrere aneinander gereihte Gießformen geleitet (DD-WP 72356). Doch hierbei besteht die Gefahr, einen fehlerhaften Guß infolge zu weit abgefallener Gießtemperatur zu erzeugen.

Schließlich ist es schwierig, im normalen Gießereibetrieb immer genügend Formen für Verschleißteile, die die gleichen Werkstoffkennwerte erfordern, entsprechend bereitzustellen. Andere Praktiken, die darauf hinausliefen, das Durchflußmetall zu vermasseln, sind auf Grund der hohen Energieverluste und des zu geringen Ausbringens zu unwirtschaftlich.

Es ist auch schon versucht worden, das überschüssige flüssige Metall durch beispielsweise natürliches Gefälle oder Verwendung einer magnetischen Rinne direkt in das Schmelzaggregat zurückfließen zu lassen (DE-AS 2816312).

Doch auch hier ist es notwendig, den eingetretenen Temperaturabfall durch Wiedererhitzung auszugleichen. Die anzustrebende Verbesserung des Ausbringens bleibt von diesem Verfahren ebenfalls unberührt.

Damit ist ersichtlich, daß die bisherigen bekannten Verfahren es nicht vermochten, die genannten Nachteile zu beseitigen.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird bezweckt, die Herstellung von Verschleißteilen in gleichbleibend guter Qualität künftig wirtschaftlicher zu gestalten. Neben einem verbesserten Ausbringen und der Reduzierung des bisher irrder Gießerei erforderlichen Platzbedarfes wird weiterhin der personelle und materielle Aufwand sowie der Energieverbrauch gesenkt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Wesen der erfinderischen Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, welches gestattet, unter Zugrundelegung einer geeigneten Technologie Verschleißteile unterschiedlicher Art und Geometrie kombiniert innerhalb eines Arbeitsganges durch Gießen herzustellen.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß nach dem Verbundguß-Durchfließverfahren, vorzugsweise auf der Basis von Eisenlegierungen, verschleißarme Verbund- und Massivgußteile mit einem Abguß innerhalb einer Gießform unter Einhaltung einer vorgegebenen Mindestgießzeit zugleich erzeugt werden. Dazu wird ein überhitztes Gießmetall zunächst den für die Verbundgußteile vorgesehenen Formhohlräumen zugeführt und nachfolgend in die Fi rffihohlräume für die Massivgußteile, beispielsweise für Mahlkörper, geleitet. Die vorgegebene Mindestgießzeit t verhält sich dabei zur Wurzel der Verschleißteildicke d wie 1 zu 2...3(tins; din mm) und das anteilige Volumen des flüssigen Metalles zur Bildung der Verschleißschicht zum überschüssigen Volumen wie 1 zu 5...8. Die Überhitzung des flüssigen Metalles beträgt dabei 50... 100K. Die Vorteile des Verfahren bestehen in seiner Wirtschaftlichkeit. Eine verbesserte Formkastenauslastung wird durch die entsprechende Anordnung von Mahlkörpern ermöglicht. Neben einer geringeren Inanspruchnahme von Arbeitsmitteln, wie Gießpfannen, Rinnen, Überlaufkerne usw., ist auch eine Reduzierung der bisher erforderlichen Arbeitskräfte zu verzeichnen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es war vorgesehen, unterschiedliche Verschleißteile nach dem Verbundguß-Durchfließverfahren in Grünsandformen gleichzeitig und mit einem Arbeitsgang herzustellen. Dazu wurden zunächst die einzugießenden Grundkörper für Mahlplatten als Verbundgußteile strahlgeputzt und in die Formhohlräume für die Verbundgußteile eingelegt. Die übrigen Formhohlräume in der gleichen Grünsandform waren Massivgußteilen in Form von Mahlkörpern vorbehalten. Als Verschleißmetall kam legierter Hartguß G-X 300 CrMo 153 zum Einsatz. Diese Werkstoffmarke wurde auf 1500°C überhitzt und zügig vergossen.

Nach Passieren des Einlaufes gelangte das Gießmetall in den entsprechend dimensionierten Zulauf und benetzte schlagartig die einzugießenden metallisch blanken Grundkörper. Über gratförmige Ausläufe dem Verbindungslauf zugeleitet, wurde es in seiner Fließrichtung gebremst und in dem Verbindungslauf größeren Querschnittes beruhigt und raffiniert, so daß eine verzögerte Zuführung zu den Formhohlräumen der Mahlkörper eintrat.

Die Menge des Gießmetalles für die Verbundgußteile verhielt sich zu der für die Massivgußteile wie 1 zu 7.

Nach dem Auspacken und Putzen ergaben Schliffproben bei den Verbundgußteilen fehlerfreie Diffusionszonen und bei den Mahlkörpern einen porenfreien Guß.

Claims (1)

1. -1- 363 28

   Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zur Herstellung von Verschleißteilen nach dem Verbundguß-Durchfließverfahren, vorzugsweise auf der Basis von Eisenlegierungen, wobei in jeweils einer Gießform verschleißarme Verbund- und Massivgußteile gefertigt werden, indem in entsprechenden Formhohlräumen metallisch blanke und zähe Grundkörper zwecks Anschmelzung mit einem Überschuß flüssigen, überhitzten Metalles in der für die Verschleißteile geeigneten Zusammensetzung in der vorgegebenen Mindestgießzeit übergössen werden und nur ein anteiliges Volumen des flüssigen Metalles zur Bildung der Verbundgußschicht Verwendung findet und das überschüssige Volumen im Anschluß daran in die Hohlräume für Massivgußteile geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mindestgießzeit/zur Wurzel der Verschleißteildicke d wie 1 zu 2...3 (t in s; d in mm) und das anteilige Volumen zur Bildung der Verschleißschicht zum überschüssigen Volumen wie 1 zu 5...8 verhält bei der Überhitzung des flüssigen Metalles von 50... 100K.