Einflussnahme auf die Graphit-Entartung in der Randschicht von Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit, hergestellt in Furanharzformen mit dem Härter para-Toluolsulfonsäure

Die relativen Eigenschaften von Schlichten für Furanharzformen (Härter para-Toluolsulfonsäure– FRS-PTSA) wurden mit den Eigenschaften schwefelfreier Formen aus Novolak-Harzbeschichtetem Maskenformsand (NRS) verglichen; dies geschah durch Analyse der Randzone des Mg-behandelten Eisens mit 0,020 bis 0,054 % Mgres, hinsichtlich entartetem Graphit. Das Kugelbildungs-Potential des Eisens, das Formverfahren und die Formschlichten sind wichtige Faktoren. FRS-PTSA-Formen verstärkten die Graphit-Entartung; hierbei wurde die Randschichtdicke bis auf das zehnfache im Vergleich zu NRS-Formen erhöht, die größere Randschichtdicken bei geringerem Mgres aufweisen. Die Anwendung von schwefelhaltiger Formschlichte förderte die Graphitentartung stark, im Gegensatz dazu wurde dieser Prozess bei Verwendung von Schlichten mit entschwefelnder Wirkung begrenzt. Die Graphit-Charakteristiken im Bereich der analysierten Proben entwickelten sich bei üblichen Erstarrungsbedingungen in einem klaren Zusammenhang mit den Veränderungen der Graphitentartung in der Randschicht. Wenn die Schlichten entschwefelnde Materialien enthielten, wie zum Beispiel MgO, eine Mischung aus CaO + MgO + Talk, oder aktives Mg-haltiges FeSi, dann wurde die Graphitform an der Grenzfläche zwischen Metall und Form geschützt; dieser Schutz verringerte die durchschnittliche Randschichtdicke bei FRS-PTSA-Formen. Es wird vermutet, dass die auf MgO oder MgO + CaO + Talk basierenden Schlichten aktiv sämtlichen Schwefel entfernten, der durch das Formverfahren freigesetzt wurde. Die Mg-FeSi Schlichten hatten noch eine zusätzliche Aufgabe bei der Entschwefelung, nämlich weiteres Magnesium zur Erhöhung des Kugelbildungs-Potentials vor der Erstarrung zur Verfügung zu stellen. Diese doppelte Fähigkeit besitzen Schlichten, die aktives Magnesium enthalten, welches wiederum aus Mg-FeSi-Verbindungen stammt. Control of Graphite Degeneration in the Surface Layer of Mg-Treated Iron Castings in Resin Sand-P-Toluol Sulphonic Acid (PTSA) Molds
The relative performance of coatings for furan resin sand molds (P-Toluol Sulphonic Acid [PTSA] as hardener) (FRS-PTSA) was compared to no sulfur, Novolak resin coated sand (NRS) molds by analyzing the surface layer in Mg-treated iron, with 0.020 to 0.054 % Mgres, for degenerate graphite. Iron nodularising potential, molding system and the mold coatings are all important factors. FRS-PTSA molds aggravated graphite degeneration, with the layer thickness increasing up to ten times compared to the NRS molds with higher surface layer thickness at lower Mgres. The application of S-bearing mold coating strongly promoted graphite deterioration, or conversely, limited this process using desulfurization type coatings. The graphite characteristics within the section of the analyzed samples evolved in a clear relationship with the changes in the degenerate graphite surface layer for the prevailing solidification conditions. If the coatingsemployed desulfurization materials, such as MgO, a mixture (CaO + MgO + Talc) or active MgbearingFeSi, they protected the graphite shape at the metal-mold interface, decreasing the average layer thickness in FRS-PTSA molds. It is presumed that the MgO or (MgO + CaO + Talc) based coatings acted to remove any Sulfur released by the molding system. The Mg-FeSi coatings had an additional role to desulfurization, providing supplementary Mg to raise the nodularising potential prior to solidification. This dual activity is available with coatings containing active magnesium, derived from Mg-FeSi materials.