DE905058C - Verfahren zur Vermeindung von Oberflaechenrissen an Schleudergiesskokillen fuer Rohre - Google Patents

Description

• Verfahren zur Vermeidung von Oberflächenrissen an Schleudergießkokillen für Rohre Bekanntlich erleiden alle Metalle durch Einwirkung von Temperaturschwankungen beachtliche Längenausdehnungen bzw. Schrumpfungen, die im Laufe der Zeit eine Ermüdung des Werkstoffes herbeiführen und Risse in den Metalloberflächen erzeugen. Die Empfindlichkeit des Werkstoffes gegen Rißbildung hängt in erster Linie von seiner Legierung und der durch diese bedingten Wärmeausdehnung ab. Temperaturwechselwirkungen, sind besonders kritisch, wenn metallische Gegenstände eine einseitige Temperaturwechselbeanspruchung erfahren. Die entstehenden und sich zunehmend vergrößernden Spannungen können zu tiefgebenden Rissen oder zu Brüchen führen.
• So sind die zur Erzeugung von Schleudergußrohren verwendeten Rohrkokillen im Innern durch den in sie hineingegossenen Grauguß mit einer Temperatur von iioo bis 120o° C erheblichen Erwärmungen ausgesetzt. Die Herstellung der Schleudergußrohre verlangt ein schnelles Umlaufen dieser Kokillen, so da.ß eine überlagerte dynamische Beanspruchung hinzukommt. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu erlauben, ist die rotierende Kokille von einem kühlenden Wassermantel umgeben. Während nun beim Schleudern der Rohre eine beachtliche Erwärmung der Innenzone der Kokille erfolgt, treten hier, durch den Temperaturanstieg bedingt, zunächst beträchtliche Druckspannungen auf. Da der Werkstoff der Kokille nur nach der Innenseite ausweichen. kann, wird die Innenzone gestaucht. Bei der Abkühlung kann der Stahl nicht so schnell zurückgehen, da die Temperatur schneller abfällt, als der Werkstoff folgen kann. Nach einer gewissen Anzahl von Güssen kann eine solche Kokille plötzlich infolge ihrer hohen Zugspannungen in der Längsrichtung aufreißen. Wandstärken von 3o bis 40 mm können unter diesen Umständen den Spannungen nicht mehr standhalten, so daß, wenn eine vorzeitige Rißbildung nicht beobachtet wird, das flüssige Eisen mit dem Wasser in Berührung kommt und Explosionen entstehen.
• Es hat sich gezeigt, daß ein etwa wabenförmiges Netz von bis in die gewisse Tiefe der aufgeheizten Oberfläche reichenden Schlitzen für die Haltbarkeit von Rohrkokillen von sehr großem Vorteil ist. Bei der Erwärmung wird die in kleine Inseln aufgegliederte Oberfläche ausgedehnt, wobei sich die Risse wieder nahezu völlig schließen. Bei der Abkühlung setzt ein umgekehrter Vorgang ein. Diese etwa als »Atmen« der Oberfläche zu bezeichnende Erscheinung verhindert die Entstehung langer, zusammenhängender Risse, die unter Umständen wegen ihrer zu großen Tiefe den sofortigen Ausschuß der Gegenstände zur Folge haben. Sofern die Tiefe des Wabenrißnetzes etwa 5 bis 8 mm erreicht, bestehen keinerlei Gefahren für die Entstehung von schädlichen, d. h. langen, zusammenhängenden. Rissen. Diese werden offenbar deshalb vermieden, weil die Aufgliederung der Oberfläche weitgehende Herabsetzung kritischer Temperaturen bewirkt und die Entstehung gefährlicher Spannungen vermieden wird.
• Um nun mit Sicherheit »atmende« metallische Oberflächen an schroffen Temperaturwechseln ausgesetzten Gegenständen zu erzielen, wird erfindungsgemäß künstlich eine Aufteilung der Oberflächen vorgenommen. Zu diesem Zweck wird eine solche Oberfläche z. B. mit einer Anzahl feiner Rillen versehen, welche die gefährdete Oberfläche in genügend kleine Bereiche aufteilen. Es kann dabei so vorgegangen werden, daß man. zunächst verhältnismäßig breite Rillen erzeugt und diese, gegebenenfalls nach dem Einlegen eines die Trennung der Rillenränder gewährleistenden Mittels, z. B. eines Metalls, welches sich von dem Grundmetall unterscheidet, wieder beidrückt. Es kann sich empfehlen, zum Einlegen in die Rillen Metalle zu verwenden, die eine größere Wärmeleitfähigkeit als der Grundwerkstoff besitzen. Die Werkstoffunterbrechung in den Rillen bleibt trotz des Beidrückens erhalten, und beim Erhitzen der Gegenstände auf die Betriebstemperatur bilden die Rillen den Ausgangspunkt für die Entstehung der »atmenden« Oberflächen. Die Anordnung der Rillen kann in verschiedener Weise erfolgen. So kann insbesondere eine schraubenlinienförmig herumlaufende Rille erzeugt werden, oder es werden die Rillen rautenförmig angeordnet, etwa dadurch, daß ein Werkzeug, wie es beim Einbringen von Zügen in die Geschützrohre verwendet wird, einmal mit Rechts- und einmal mit Linksdrall durch die Bohrung der Schleudergießkokille bewegt wird.
• Die nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Schleudergießkokillen für Rohre weisen regelmäßig eine wesentlich längere Lebensdauer auf.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Vermeidung von Oberflächenrissen in Schleudergießkokillen fürRohre, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche bis in die erforderliche Tiefe durch Schlitze, die vor der Erwärmung feine, offene Spalte bilden, in kleine Bereiche aufgeteilt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze etwa schraubenlinienförmig verlaufen. 3. Verfahren nach den Ansprüchen r und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze kreuzweise, z. B. etwa rautenförmig, verlaufen. q.. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche Rillen angebracht werden, die, gegebenenfalls nach Einlegen eines von Kokillenwerkstoff verschiedenen oder mit ihm gleichartigen Stoffes, insbesondere von Metallen höherer Wärmeleitfähigkeit als die des Kokillenwerkstoffes, z. B. in Form eines Drahtes oder Pulvers, oberflächig bis auf einen feinen Spalt wieder geschlossen., vorzugsweise beigedrückt werden.