175785. lajstromszámú szabadalom • Eljárás öntöttvas-olvadék előállítására különösen nagy igénybevételű öntvényekhez
MAGYAR SZABADALMI 175785 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS Q Bejelentés napja : 1977. VII. 21. (MA—2893) Nemzetközi osztályozás: C 21 C—1/08 Közzététel napja: 1980. IV. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1981. IV. 30. Feltaláló : Caspers Karl-Heinz, mérnök, Nürnberg, Német Szövetségi Köztársaság Szabadalmas : Maschinenfabrik Augsburg- Nürnberg, AG., Nürnberg, Német Szövetségi Köztársaság Eljárás öntöttvas olvadék előállítására különösen nagy igénybevételű öntvényekhez 1 A találmány tárgya eljárás öntöttvas olvadék előállítására, különösen olyan nagy igénybevételű öntvények számára, mint például járműmotorok hengerfejei vagy hengerbetétei, amelynek során acélhulladékból, szilíciumkarbidból, elektródgrafitból és valamely keringetőanyagból álló keveréket indukciós olvasztókemencében megolvasztunk oly módon, hogy a szilíciumkarbidot az acélhulladékkal együtt adagonként visszük be az olvadékba az acélhulladékra vonatkoztatott 4—7 súly%nyi mennyiségben, és végül az olvadékot szénben feldúsítjuk. Szokásos megoldás Diesel-motorok hengeröntvényeihez az olvadékot kupolókemencében előállítani. A tapasztalat azonban azt mutatta, hogy ilyen olvadékkal nem lehet gázzáró öntvényeket közvetlenül előállítani. A kupolókemencékből származó olvadékból előállított hengerfejek vizsgálata azt mutatta, hogy a termékek 50—90%-a nem gázzáró. Annak érdekében, hogy ezeket a nem gázzáró hengerfejeket ne kelljen kiselejtezni, megfelelő berendezésben vízüveggel és különböző töltőanyagokkal impregnálták őket. Jóllehet az impregnálással a selejtes munkadarabok rendbehozhatók, ez a járulékos lépés jelentős idő és költségráfordítást jelent a gyártás során. A gázáteresztés megszüntetését számos öntéstechnikai intézkedéssel próbálták elérni. A gyakorlatilag kifogástalan eljárási körülmények ellenére sem javult azonban a hengerfejek öntvényeinek gázzáró képessége. Ennek oka lényegében a következőkben foglalható össze. 2 A bonyolult alakú víztérrel ellátott hengerfejek öntése során a dermedési folyamatot nem lehet kézben tartani, és a nagy falvastagságú részeken a grafitképződés során hegyes tű alakú lamellák képződnek. Eniellett az öntőmagok viszonylag nagy felületein vagy a beömlő vasolvadékban a turbulencia hatására mintegy 0,01 mm átmérőjű oxidzárványok jönnek létre, illetve finom oxidhártya alakul ki. Ha megvizsgáljuk ezzel szemben a jó gázzáró képességgel rendelkező öntvényeket, azt találjuk, hogy a grafitképződés során létrejövő lamellák végei tompák és zártak, és az öntvény nem tartalmaz oxidzárványokat. Ugyanakkor a lamellák végeinek tompa és zárt formája az öntöttvas mechanikai és termikus tulajdonságainak javulását is eredményezi. Ismert ugyanakkor az öntészetben öntöttvasnak indukciós tégelykemencében oly módon történő előállítása, hogy az olvadék szilíciumkarbid tartalmát kisebb adagokban, az acélhulladékkal együtt beadagolt, kb. 2,5 s% szilíciumkarbid segítségével állítják be a kívánt összetételre. Ennél a megoldásnál a kiindulási olvadék előállítása után elektródgrafit beadagolásával dúsítják fel szénben az olvadékot, és így állítják be a végleges 3,25—3,68% karbon-tartalmat. Az eljárás során a 2,5% szilíciumkarbid-mennyiség a teljes adag súlyára vonatkoztatva van megadva, a dúsításhoz alkalmazott elektródgrafit pedig mintegy 99% karbon-tartalommal rendelkezik. Az olvadékot az utolsó lépésben 0,2% cirkontartalmú ferroszilíciummal oltják be, hogy a lehűtés során kialakuló eutektikus cellák számát 350—450/m2-re 5 10 15 20 25 30 175785
