13.06.2018 | Ausgabe 06/2018

Über den Oxidationsgrad der Mg-Vorlegierungen

und dessen Einfluss auf die erreichbaren mechanischen Eigenschaften von Gusseisens mit Kugelgraphit

Bruchfläche der VL 2 7 Quelle: Alexey Panov und Sergey Ershov

In den letzten Jahren ist Gusseisen mit Kugelgraphit zum wichtigsten Gusseisenwerkstoff geworden, und hat in vielen Ländern Gusseisen mit Lamellengraphit vom Platz 1 der Gusswerkstoffe verdrängt. Es gibt eine ganze Fülle an Forschungsarbeiten und Patenten zum Thema Herstellung und Eigenschaften von Gusseisen mit Kugelgraphit, wo verschiedene Aspekte der Produktion und die erreichbaren Eigenschaften untersucht wurden. Aus mehr als Dutzend unterschiedlicher Verfahren zur Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit, die z. B.in den 1990er Jahren Anwendung fanden[1–4] haben sich im Laufe der Jahre folgende Verfahren herauskristallisiert, die heute am häufigsten Anwendung finden:

Übergießverfahren (auch Sandwich-Verfahren genannt) – ein sehr universelles Verfahren, wird sowie für kleine aber auch für sehr große Mengen an der zu behandelnden Eisenschmelze angewendet,

  • Mg-Draht-Verfahren – dieses Verfahren hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen und in vielen Gießereien in Westeuropa das Übergießverfahren verdrängt,
  • Tundish-Verfahren – wird vor allem in kleineren Kundengießereien für Schmelzmengen bis zu einigen Hundert Kilogramm verwendet, da ein gutes Mg-Ausbringen zusammen mit ausreichender Flexibilität verbindet,
  • In-Mold-Verfahren – wird meistens in Großseriengießereien für Automobilguss o. ä. eingesetzt – sowie
  • GF-Konverter-Verfahren. Dieses Verfahren wird vor allem in den Gießereien angewendet, die als primäres Schmelzaggregat Kupolofen verwenden. Meistens spezialisieren sich die Gießereien,die GF-Konverter zur Mg-Behandlung haben, im Großserienguss von Komponenten wie z. B. gegossene Rohre aus Gusseisen mit Kugelgraphit.

Wie aus der Auflistung ersichtlich ist, spielen die Verfahren mit Mg-Vorlegierungen die wichtigste Rolle in Hinblick auf die produzierte Menge an Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit.

Auch auf dem Gebiet der Vorlegierungen zur Produktion von Gusseisen mit Kugelgraphit bleibt die Forschung nicht stehen. Der Einfluss der einzelnen Legierungselemente in den Mg-haltigen Vorlegierungen auf die erreichbaren Eigenschaften wird untersucht. An dieser Stelle sind u. a. verschiedene Patente und Patentanmeldungen zu benennen [5–9].

Trotz der Fülle der Forschungsergebnisse werden die Gießer immer wieder mit dem folgenden Phänomen konfrontiert: zwei Vorlegierungen von verschiedenen Herstellern oder sogar vom gleichen Hersteller mit der gleichen angegebenen Zusammensetzung liefern oft unterschiedliche Produktionsergebnisse im Hinblick auf die Gefügeausbildung und die erreichbaren mechanischen Eigenschaften.

The Degree of Oxidation of the Mg Master Alloysand his Influence on the Obtainable Mechanical Properties of Ductile Cast Iron

Foundrymen have often observed the phenomenon that the efficiency of Mg-treatment fluctuates and with the master alloy of same nominal composition the results of mechanical tests after spheroidization treatment can vary significantly. This study demonstrates that the degree of oxidation of active elements in Mg-master alloys differs strongly and therefore also the results of Mg-treatment also vary.

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