Legiertes Graugusseisen, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung

Abstract

 @ Es wird ein Werkstoff, insbesondere GGL, ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung des Werkstoffes vorgeschlagen, der für die Umschmelzhärtung geeignet ist. Das trifft dann zu, wenn die Entstehung von Poren in der erstarrenden Schmelze verhindert wird. Dazu muss die Summe der Gehalte der Standardgase kontrolliert werden, so dass deren Gesamtwert ≤ 9 Ncm3/100 g beträgt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Werkstoff, insbesondere GGL für Bauteile, auf ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung.

[0002] Werkstoffe, die für eine Umschmelzhärtung geeignet sind, müssen gewissen Qualitätsanforderungen genügen. In erster Linie steht hier die Forderung nach einer mindestens annähernd porenfreien Oberfläche der erstarrten Schmelzbahn.

[0003] Es wurde beobachtet, dass das Umschmelzen von Sphäroguss bessere Ergebnisse zeigt als das von Grauguss. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Magnesiumanteil im Sphäroguss entweder eventuell entstehende Gase im Guss bindet oder aber von aussen eingebrachte Gase bindet.

[0004] Im Grauguss ist Magnesium nicht vorhanden. Wegen der hohen Kohlenstoffanteile ist daher unter Einwirkung der hohen Temperatur des WIG oder Plasmastrahles mit starker Gasbildung zu rechnen, worin der Grund für Porositäten beim Grauguss zu sehen ist.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen, die darin besteht, dass die Entstehung von Poren an der Oberfläche verhindert wird.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die Lehre der Ansprüche 1 und 5 gelöst.

[0007] Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0008] Anhand der nachfolgenden Beispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

[0009] Ein Werkstoff mit der Zusammensetzung:

[0010] Rest Eisen und gewisse Spurenelemente wurde mit Magnesium behandelt.

[0011] An einem aus diesem Werkstoff gefertigten Bauteil wurde nach erfolgter Umschmelzhärtung festgestellt, dass die Porenzahl pro Flächeneinheit in der Umschmelzzone<3 war. Der Gesamtgasgehalt, gemessen im Zentrum der Probe, war kleiner als 9 Ncm3/100 g, wobei der Stickstoffgehalt innerhalb dieses Gesamtbereiches kleiner als 5,5 Ncm3/100 g war. Dabei entspricht die Masseinheit einem Normalkubikzentimeter pro 100 g.

[0012] Zum Vergleich wurde ein Gusswerkstoff, vergleichbarer Zusammensetzung, nicht mit Magnesium behandelt. Die Ermittlung der Gasmenge ergab einen Gehalt für Stickstoff von 7 Ncm3/100 g, für Sauerstoff und Wasserstoff >3 Ncm3/100 g, so dass der Gesamtgehalt der gemessenen Standardgase > 10 Ncm3/100 g betrug. Die Porenzahl pro Flächeneinheit lag über 50.

[0013] Durch eine Glühbehandlung bei Temperaturen um 400 ° C während einer Stunde konnte der Stickstoffgehalt ebenfalls abgesenkt werden, und zwar um 1 Ncm3/100 g.

[0014] Der kritische Grenzwert liegt etwa bei 9 Ncm3/100 g. Proben deren Werte darüber liegen, sind für die Verwendung für Werkstücke, die umschmelz^gehärtet werden müssen, nicht geeignet.

Ansprüche

1. Werkstoff, insbesondere GGL, für Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass im Rohteil die Summe der vorhandenen Standardgasgehalte wie Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff ≤ 9 Ncm3/100 g beträgt.

2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stickstoffgehalt höchstens 5,5 Ncm3/100 g beträgt.

3. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoffgehalt höchstens 1,0 Ncm3/100 g beträgt.

4. Werkstoff nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt höchstens 3 Ncm3/100 g beträgt.

5. Verfahren zur Herstellung von Werkstoffen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Senkung des Gasgehaltes eine Glühbehandlung bei Temperaturen <600 ° C durchgeführt wird.

6. Verfahren zur Herstellung von Werkstoffen nach den Ansprüchen 1 bis 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Senkung des Gasgehaltes durch dosierte Zugabe eines Stoffes bewirkt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasung durch Zugabe von Mg bewirkt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasung durch inerte Gase wie z.B. Stickstoff, Argon etc. oder durch relative Gase wie z.B. Kohlenmonoxyd etc. bewirkt wird.

9. Verwendung des Werkstoffes nach den.Ansprüchen 1 bis 4, für Bauteile deren Oberfläche in einem Umschmelzverfahren gehärtet werden.

10. Verwendung des Werkstoffes nach Anspruch 7, für die Erzeugung einer umschmelzgehärteten Oberfläche mit einem Porenanteil von annähernd Null.