DE525514C

DE525514C - Verfahren zum Giessen von Barren und Bloecken aus Aluminium und seinen Legierungen unter Regelung der Erstarrung

Info

Publication number: DE525514C
Application number: DEV24847D
Authority: DE
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1929-01-25
Filing date: 1929-01-25
Publication date: 1931-05-26

Description

Verfahren zum Gießen von Barren und Blöcken aus Aluminium und seinen Legierungen unter Regelung der Erstarrung Die Herstellung einwandfreier Walz- und Ziehprodukte aus Aluminium und seinen Legierungen setzt die Verwendung von Barren und Platten voraus, die eine einheitliche, einwandfreie Struktur aufweisen, d. h. die frei von Lunkerungen, Saigerungen u. dgl. sind. Das Gießen derartiger Barren und Platten ist infolge der starken Abkühlungsgeschwindigkeit und der großen Schrumpfung des Aluminiums und seiner Legierungen äußerst schwierig, weil durch die schnelle Wärmeableitung der Kokillenwandungen das Material dort zuerst erstarrt und das Innere des Barrens oft rissig und porig wird (umgekehrte Blocksaigerung).
Es würde gelingen, einen homogenen Guß zu erhalten, wenn man den Erstarrungsvorgang mit Sicherheit derart kontrollieren könnte, daß die Erstarrung allmählich vom Fuß zum Kopf fortschreitet, wobei diese fortschreitende Erstarrung durch Sinken des flüssigen Metallspiegels sichtbar wird. Bei beendeter Erstarrung würde dann der Kopf fast so eben sein wie kurz vorher das schmelzflüssige Metall, so daß man von einem erstarrten Spiegel sprechen könnte.
Es sind eine Reihe von Vorschlägen bekannt geworden, die der Erreichung dieses Zweckes dienen sollen. So z. B. ist vorgeschlagen, zur Herstellung dünnwandiger Gußstücke den unteren Teil der Form zu kühlen und dann mit der Abkühlung der Form allmählich vorzuschreiten, so daß der obere, die Eingießöffnungen enthaltende Teil zuletzt abgekühlt wird.
Bei der Herstellung von Gußstahlblöcken sind Formen bekannt, die in ihrem oberen Teil beheizt und in ihrem unteren Teil gekühlt sind.
Für den gleichen Zweck der Herstellung von Stahlblöcken sowie Gußstücken anderer Metalle ist vorgeschlagen worden, einen Heizring allmählich von unten nach oben über die Kokille zu verschieben, und zwar zu dem Zwecke, die Erwärmung des Blockes vom unteren Teil nach dem Kopf hin allmählich fortschreitend durchzuführen.
Man hat auch Kokillen mit einer Heiz-und Kühlvorrichtung versehen, durch deren abwechslungsweise Ein- und Ausschaltung der Erstarrungsvorgang geregelt werden soll.
Sämtliche bekannten Vorschläge tragen den besonderen, bei der Herstellung von Gußblöcken aus Aluminium und seinen Legierungen auftretenden, wärmetechnisch außerordentlich komplizierten Verhältnissen nicht genügend Rechnung. Die Übergänge von Heiß nach Kalt sind zu plötzlich, und die Erstarrung geht nicht konform mit der Ab- kühlungsgeschwindigkeit.
Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten dadurch, daß das Füllen der Kokille innerhalb der Heizzone eines Gießmantels erfolgt, worauf die gefüllte Kokille in die untere Kühlzone des Mantels gesenkt wird. Dadurch, daß die Füllung der Kokille inrerhalb der Heizzone des Gießmantels erfolgt, wird erreicht, daß der gegossene Block in seiner Gesamtheit vor der Abkühlung bzw. Erstarrung auf jene einheitliche Temperatur gebracht wird, die für den Abkühlungsprozeß die geeignete ist. Das ist bei Aluminium und seinen Legierungen besonders wichtig, da die Eigenschaften des Gußblockes in hohem Maße davon abhängen, daß derselbe in seiner Gesamtheit, d. h. einheitlich auf eine bestimmte Temperatur gebracht ist, bevor die Abkühlung beginnt.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise im senkrechten Schnitt dargestellt. Es bezeichnet a die Gießkokille aus dünnwandigem Material; b1, b2 ist die Manschette, deren oberer Teil b1 aus isolierendem Material hergestellt oder damit ausgefüllt ist, wohingegen der untere Teil b2 aus einem wärmeabführenden Material . besteht. Der Teil b1 kann mit einer Heizvorrichtung ausgestattet sein, der Teil b2 mit einer Kühlvorrichtung. C ist eine Bodenplatte, auf der die Kokille ruht, die aber auch den Boden der Kokille selbst bilden kann. In vorliegendem Ausführungsfalle ist diese Bodenplatte mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet. d sind die im oberen Teil der Manschette beispielsweise vorgesehenen und gelagerten Heizkörper; e sind die im unteren Teil beispielsweise vorgesehenen und gelagerten Kühlschlangen.
Die Kokille wird so groß gewählt, daß Platz für eine Materialreserve verbleibt, die als Schwundergänzung dient. Dadurch gelangt man ohne Nachgießen zu der gewünschten Platten- oder Barrengröße. Die Heizung und Kühlung wird je nach Barrengröße und Form im ganzen oder etagenweise betätigt. Ausführungsbeispiel des Verfahrens Die Kokille a wird in die Heizzone b1 des Gießmantels eingesetzt. Es wird die Heizung bzw. die Kühlung eingestellt und einreguliert und dann das Metall in die Kokille gegossen. Man wartet, bis Sicherheit vorhanden ist, daß das geschmolzene Metall eine bestimmte, einheitliche Temperatur angenommen hat. Dann wird allmählich von oben nach unten gesenkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Gießen von Barren oder Blöcken aus Aluminium und seinen Legierungen unter Regelung der Erstarrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung .der Kokille innerhalb der Heizzone eines Gießmantels erfolgt, worauf die gefüllte Kokille der fortschreitenden Erstarrung entsprechend allmählich in die Kühlzone des Mantels gesenkt wird.
2. Gießmantel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil aus wärmeisolierendem Material besteht bzw. damit ausgefüllt ist, während der untere Teil aus wärmeabführendem Stoff besteht.
3. Gießmantel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzone mit Heizung, die Kühlzone mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet ist.