Giesserei Literaturschau

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2 | 2013
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Information
Werkstoffe – Verfahren – Anwendungen – Management
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Mit der Giesserei-Literaturschau (GLS) werden jeweils Neueingänge eines Quartals
der Fachliteraturdatenbank BDGUSS-LIT des Bundesverbandes der Deutschen
Giesserei-Industrie BDG angekündigt.
Die in der GLS in Kurzform vorgestellten Fachartikel können beim Informationszentrum des BDG im Volltext in Papierform bestellt werden.
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Inhaltsübersicht
Seite
Allgemeines
4
Werkstoffe
7
Eisengusswerkstoffe
9
NE-Metallgusswerkstoffe
55
Schmelzeinrichtungen, Auskleidungen
67
Schmelztechnik
69
Sandformverfahren und Formeinrichtungen
72
Formstoffe und Formstoffprüfung
77
Feinguss, Genauguss
83
Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss
85
Druckguss
86
Gießtechnik, Erstarrung
89
Qualität und Werkstoffprüfung
103
Spanen, Fügen, Umformen
106
Gussstückfertigung, Gussverwendung
107
Energie
113
Umwelt und Arbeitssicherheit
115
Wirtschaft und Recht
116
Geschichte, Kunstguss
117
BDG Informationszentrum
Allgemeines
Dokumenten-Nummer: 57685
Buch
Publikationssprache: Deutsch
Giesserei-Jahrbuch 2013, Band 1
Inhaltsverzeichnis Teil 1: Eisen- und Stahguss, Leichtmetallguss, Weitere NE-Gusswerkstoffe (Kupfer, Zinn, Zink, Blei),
Druckguss, Fertigungsverfahren und -einrichtungen, Qualitätssicherung, Arbeits- und Umweltschutz, Betriebswirtschaft,
Berufsausbildung und Weiterbildung, Forschungsförderung, Fachinformationen für das Gießereiwesen, Statistik für
Gießereien und Abnehmerbranchen, Gießereiorganisationen in Deutschland, Gießereiorganisationen in aller Welt,
Internationale Gießereiorganisationen, Berufliche Ausbildungsstätten, Normungsgremien für die Gießereiindustrie,
Weitere Organisationen. Im Teil 2 finden sich Informationen über den Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG)
inklusive eines Mitgliederverzeichnisses.
Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie (BDG), Düsseldorf, DE; Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG),
Düsseldorf, DE
Erscheinungsjahr 2012 (546 S. Seiten
Allgemeines
Buch
Giesserei-Jahrbuch 2013, Band 2 (in Kombination mit Band 1)
Dieser Band beinhaltet ein umfangreiches Verzeichnis von Bezugsquellen rund um das Thema Giessen. Ein
alphabetisches Stichwortverzeichnis erleichtert die Suche.
Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie (BDG), Düsseldorf, DE; Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG),
Düsseldorf, DE
Allgemeines
Zeitschriftenaufsatz
Publikationssprache: Englisch
anonym
The eyes of the world are on Brazil
Die Welt schaut auf Brasilien
For generating export growth for Brazilia was the 3rd Foundry Round Table Business Event organized. 41 Brazilian
foundries and 15 buyers from the UK, USA, Jordan, Chile, Argentina, Mexico, Colombia and Germany discussed about
possibilities of growing export. The event is part of an initiative of Abifa and Apex-Brazil to generate increased export
business and introduce the capabilities of Brazilian foundries to high profile representatives tasked with sourcing
castings from around the world. One of the challenges for the promotion of Brazil as a supplier of castings is the
internal infrastructure of the country, which is unsatisfactory, The Brazilian foundry industry is currently focussing on
material cost reductions after starting to lose the competitiviness in the 1990s.
Foundry Trade Journal International
Erscheinungsjahr 2013
Heftnummer 3701
S. S.8-10 (3 Seiten, 5 Bilder
> Inhaltsübersicht
Allgemeines
Buch
Franke, Simone (Hrsg.)
Taschenbuch der Gießerei-Praxis 2013
Das aktuelle Taschenbuch befasst sich mit den Themen: Tabellen, Modellbau, Fertigungsverfahren, Druckguss,
Formstoffe, Schmelzen, Werkstoffe, Werkstoffprüfung, Metallographie, Organisationen-Verbände-Beratungsstellen. Es
beinhaltet außerdem ein Bezugsquellenverzeichnis für Gießereibedarf und ein Verzeichnis von Gusserzeu- gern.
Allgemeines
Malinowski, P.; Suchy, J. S.; Pater, M.
Technological knowledgebase - new trend of data management
Technologische Wissensdatenbank - neuer Trend des Datenmanagements
Knowledgebase is a database for storing informations on various scientific, manufacturing and technological aspects.
Today, numerous industrial plants and foundries develop their IT infrastructure by introducing new database systems tat
store relevant data associated with technological expertise. Simulation DB is a technological knowledge base system
which allows data to be stored from each step of the die preparation process. The increasingly large number of
simulations carried out in the casting industry generates huge amount of data which needs to be stored in one place
and easily accessible for use in future projects. One solution fort his issue is the development of an innovative
technological knowledge base system which has already been implemented at ALSTOM Power foundry with claims that
using the system can shorten the casting preparation time by up to 32%. Here the authors describe the needs for, and
the benefits of, the system.
AGH University of Science and Technology, Krakow, PL; Alstom Power, Elblag, PL
Heftnummer 3702
S. S.56-59
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 4S,6B,6Q
Werkstoffe
Publikationssprache: EN
Li, Qiang; Yu, Jingyuan; Tang, Ji; Qi, Guochao; Li, Xiaodong
UPreparation and properties of gradient Al(ind 2)O(ind 3)-ZrO(ind 2) ceramic foam by centrifugal slip
casting method
Herstellung und Eigenschaften von durch Schlickergießen hergestellten Al(ind 2)O(ind 3)-ZrO(ind 2)-Keramikschaum mit
Funktionsgradient
The aim of the present research is to provide a novel technique for preparing gradient Al2O3-ZrO2 ceramic foams. This
technique used epispastic polystyrene spheres to array templates and centrifugal slip casting to obtain cell struts with
gradient distribution of Al2O3 and ZrO2 particles and high packing density Aqueous Al2O3-20vol.% ZrO2 slurries with
20vol.% solid contents were prepared and the dispersion and rheological characteristics of the slurries were
investigated. The settling velocity and mass segregation of Al2O3 and ZrO2 particles at different centrifugal
accelerations were calculated and studied. The drying behavior, macrostructure, microstructure, compressive property
and resistance to thermal shock of the sintered products were also investigated. The results show that the difference of
settling velocity of Al2O3 and ZrOBA2 particles increases and mass segregation becomes acute with an increase in
centrifugal acceleration The cell struts prepared at a centrifugal acceleration of 1,690 g have high sintered density
(99.0% TD) and continuous gradient distribution of Al2O3 and ZrO2 particles. When sintered at 1,550 deg C for 2 h, the
cell size of gradient Al2O3-ZrO2 foam is approximately uniform, about 1.1 mm. With the porosity of gradient
Al2O3-ZrO2 ceramic foams increasing from 75 3% to 83.0%, the compressive strength decreases from 4.4 to 2.4 MPa,
and the ceramic foams can resist 8-11 repeated thermal shock from 1,100 deg C to room temperature.
Liaoning University of Technology, Jinzhou, CN; Shenyang Research Institute of Foundry (SRIF), CN; Northeastern
University, Shenyang, CN
China Foundry
Heftnummer 4
S. S.337-343 (7 Seiten, 10 Bilder, 3 Tabellen, 16 Quellen)
Werkstoffe
Tagungsbeitrag
Li, Ye-Fei; Gao, Yi-Min; Zhang, Jian-jun; Yan, Jing-Bo
Interface Property and Two-Body Wear Behavior of High-Cr WCI Matrix Composite Reinforced with
CC Particles
Grenzflächeneigenschaft und Zwei-Körper-Verschleißverhalten von chromreichem WCI-Metallmatrix-Verbundwerkstoff
mit Hartmetall-Teilchen
The vacuum infiltration casting process was adopted to prepare cemented carbide (CC) particles reinforced high-Cr
white cast iron (WCI) composite by using failed CC parts as reinforcement. The interfacial structures between the CC
particle and iron matrix were analysed by optical microscope (OM) and X-ray diffraction (XRD); the wear behavior of the
composite was studied by pin-on-disc wear tester. The results showed that: owing to partial dissolution of the CC
particles and diffusion of elements such as W, C, Cr and Fe, compounds such as Fe3W3C and Co3W3C were formed,
which ensured metallurgical bonding at the interface; the wear resistance property of the composite was much higher
than that of the heat treated WCI, moreover, when the applied load increased from 0.4Kg to 2Kg, the wear resistance
value of the composite was more than 3.5 times than that of the heat treated WCI. However, there was no significant
difference in the wear loss between CC/WCI composite and WC/WCI composite.
Xian Jiaotong University, CN
S. S.273-278
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 6S
Werkstoffe
Tagungsbeitrag; eitschriftenaufsatz
Nofal, Adel; Waly, Mohamed; Ahmed, Ahmed; Agour, Mohamed
Selection of Cast Iron Grade for Stub-Anode Fixation in Aluminum Electrolytic Cells
Auswahl von Gusseisenwerkstoffen für die Anoden-Fixierung in Aluminium-Elektrolyse-Zellen
This work is a trial to reach the optimum composition and structure of cast iron used for anode fixation in the aluminum
electrolytic cells. Grey iron with low- and high-phosphorus contents, spheroidal graphite irons with compositions typical
of ferritic and pearlitic grades as well as grey iron with different carbon equivalent values were compared. A
bench-scale experimental set up was used to simulate the operating conditions at the steel stub/cast iron
collar/carbon anode connection. The change in microstructure and electrical resistance was measured at temperatures
up to 850 deg C for 30 days, which correspond to the electrolytic cell operating conditions. The thermal expansion
properties of irons were measured using a high precision automatic dilatometer. The electrical resistance at the
connection was found to decrease with spheroidal graphite irons. In flake graphite irons the resistance decreases with
lower phosphorus content as well as higher CE values due to the enhanced graphitization potential during solidification,
which increases the contact pressure at the connection. Decomposition of ledeburitic carbides in the structure plays to lower extent - some role in increasing the contact pressure. This contact pressure rather than the resistivity of the
cast iron seems to play the dominant role in determining the electrical resistance of the connection.
Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, Cairo, EG; Aluminum Co. of Egypt (Egyptalum), Nag Hammadi, EG
S. S.435-440
Werkstoffe
Publikationssprache: Englisch; Französisch
Regheere, G.
Comperative thermal fatigue resistance of a few material
Vergleichende Prüfung der thermischen Ermüdung bei verschiedenen Werkstoffen
Die Untersuchung verwendet einen besonderen Test, um die thermische Ermüdungsbeständigkeit verschiedener
Gusseisensorten vergleichend zu beurteilen. Zu den Versuchen herangezogen wurden ein GJL mit Chrom- und
Kupferbeilegierung, mischkristallverfestigte ferritische GJS, ein SiMo-Gusseisen, das mit Aluminium legierte Gusseisen
Alpha 1000 für Hochtemperaturanwendungen in oxidierender Atmosphäre sowie eine vom CTIF entwickelte
Gusseisensorte mit höherem (4 % ) Al-Gehalt und verringertem Si-Gehalt Mischkristallverfestigte ferritische Gusseisen
weisen eine gute Rissbeständigkeit auf. Unter dem Einfluss der Schwerkraft ergibt sich jedoch eine erhebliche
plastische Verformung durch Kriechen. Diese Verformung wird bei SiMo-Gusseisen nicht beobachtet: Die verbesserte
Kriechbeständigkeit infolge der Molybdänzugabe ist ein bekanntes Phänomen. Andererseits ist hier die
Rissbeständigkeit vermindert, in einer Größenordnung, die derjenigen von mit Chrom und Kupfer legiertem GJL
entspricht. Im Versuch wird die hohe Empfindlichkeit der Gusseisensorte Alpha 1000 gegenüber thermischen Schocks
gut sichtbar, da die Proben nach einer geringen Lastwechselzahl abrupt zu Bruch gingen. Von allen getesteten Sorten
weist das mit Aluminium legierte (4%) Gusseisen die beste Beständigkeit gegen thermische Ermüdung auf. Es löst damit
die Problematik der Alpha 1000-Sorte. Auch seine Oxidierungsfestigkeit ist aufgrund der Hochtemperaturcharakteristik
verbessert, die mit dem höheren Aluminiumgehalt einhergeht.
CTIF
Fonderie
Heftnummer 32
S. 24-35 (12 Seiten, 14 Bilder, 4 Tabellen, 0 Quellen)
Werkstoffe
Tagungsbeitrag
Scharf, S.; Bähr, R. Röpke, S.
Werkstoffkombinationen zur anforderungsgerechten Gestaltung hochbelasteter Gussbauteile
Vorgestellt werden am Beispiel "Zylinderkopf" verschiedene Konzeptvarianten und Lösungsansätze zum Einsatz
unterschiedlicher Werkstoffe, mit denen entsprechend des avisierten Einsatzzweckes eines Fahrzeuges das Gussbauteil
entweder leichter ausgeführt und /oder höher belastet werden kann. Neben der Vorstellung innovativer konstruktiver
Gestaltungsmöglichkeiten wird ein Einblick in die fertigungstechnische Realisierung der präsentierten Konzepte
gewährt.
Otto-von-Guericke-Univerität, Magdeburg, DE; Volkswagen, Wolfsburg, DE
Werkstoffe
Wimmer, Martin; Nerl, Christoph; Riedel, Stefan; Hoffmann, Hartmut
Herstellung neuartiger Al-Verbundwerkstoffe zur Anwendung in Gleitlagern
Aktuelle und zukünftige Motorenkonzepte zielen in hohem Maße auf steigende Leistungsdichten bei gleichzeitiger
Reduzierung von Emissionsausstoß und Treibstoffverbrauch ab. Die thermomechanischen Belastungen von Gleitlagern
als wichtige Motorenkomponenten werden dadurch signifikant erhöht. Konventionelle Gleitlagerwerkstoffe sowie
Verfahren zur Vormaterialherstellung stoßen zunehmend an ihre Grenzen. Die Herstellung von
Aluminium-Verbundwerkstoffen als Vormaterial zur Gleitlagerfertigung erfolgt derzeit durch verschiedene
Plattierverfahren wie z. B. Walzplattieren. Dies erfordert einerseits einen hohen prozesstechnischen Aufwand zur
Vorbereitung der Verbundpartner und limitiert andererseits den Einsatz höherfester Aluminiumlegierungen aufgrund des
eingeschränkten Umformvermögens. Deshalb wird am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der
Technischen Universität München ein neuartiges Herstellungsverfahren auf der Basis der horizontalen
Stranggießtechnologie entwickelt. Ziel ist die Zusammenführung der Fertigungsschritte Urformen und Fügen zu einem
einzigen Prozessschritt. Das neue Verfahren soll sowohl zu einer Verbesserung des Werkstoffverbundes führen als auch
den Einsatz höherfester Aluminiumlegierungen (AlSn6-Al99,7) ermöglichen. Im Rahmen des Beitrags werden die
wesentlichen Schritte der Verfahrensentwicklung dargestellt. Die Ermittlung der notwendigen Parameter zur Bildung
eines metallischen Verbundes erfolgt mit Hilfe grundlegender Gießversuche. Diese Erkenntnisse dienen als wichtige
Eingangsgrößen für eine anschließende simulationsgestützte Verfahrensentwicklung. Auf der Grundlage von
Simulationsstudien können konkrete Handlungsempfehlungen zur Auslegung der Anlagen- und Prozesstechnik einer
Pilotanlage gegeben werden. Diese Vorgehensweise erlaubt eine systematische Verfahrenserprobung und -Optimierung
sowie eine Validierung der Simulationsergebnisse.
TU München, Garching, DE
Giesserei
Heftnummer 12
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Anjos, Vitor; Silva Ribeiro, Carlos A.; Dias, Fatima; Baumgart, Wolfgang; Cunha, Joao
Literature Survey on Porosity and Microporosity in Cast Irons Related to Expansion and Gas
Entrapment Phenomena
Literaturübersicht über Porosität und Mikroporosität von Gusseisenwerkstoffen bezogen auf die Ausdehnungs- und
Gasentwicklungsphänomene
Macro and microporosity in castings are a problem that persists at many foundries, despite the use of advance
simulation software's. This fact indicates that other parameters rather then the casting shape/design or the "standard"
metallurgical characteristics are not properly controlled, considered or modelled in the solidification simulation. In this
paper we present the Phase I of a research project, which consists on a bibliographic review of the previous attempts to
evaluate the relationship between solidification sequence and the measurement of expansion of molten metal during
eutectic solidification and is relation to porosity and shrinkage defects.
OCC, Mönchengladbach, DE; Universidade do Porto, PT
S. S.410-415
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Asenjo, Iker; Lacaze, Jacques; Larranaga, Peio; Mendez, Susana; Sertucha, Jon; Suarez, Ramon
Microstructure Investigation of Small-Section Nodular Iron Castings with Chunky Graphite
Untersuchung des Mikrogefüges in dünnwandigen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit mit Chunky-Graphit
Parameters that affect chunky graphite formation in heavy-section castings have been studied in previous works which
showed that inoculation and cerium addition both increase the tendency for this degenerate graphite. This suggested
that laboratory study on chunky graphite formation could be performed on small castings by over-treating the melt.
Though the role of silicon was not ascertained, it appeared of potential interest to also investigate its effect in relation
with the carbon equivalent of the iron and the nucleation potential of the melt. Keel-blocks were thus cast using Ce or
Ce-Mg treated melts, with increased silicon content (up to 4.0 wt.%) and inoculation rate as compared to usual practice.
It was observed that chunky graphite systematically appeared in more or less extended areas centred on the upper part
of the keel-blocks. The as-cast microstructure (graphite shape and distribution) has then been studied in relation to melt
composition and additions (Ce treatment and inoculation) in both affected and non-affected areas. Finally, microanalysis
of oxides and other minor phases showed them to be similar to those appearing in heavy-section castings. It may then
be concluded that chunky graphite appears in light-section castings in the same way than in heavy-section castings
when using over-treated melts.
AZTERLAN - Centro de Investigacion Metallurgica, Durango, ES; CNRS UMR 5085, Centre Interuniversitaire de
Recherche et d'Ingenierie des Materiaux (CIRIMAT), ENSIACET, INPT, Universite Paul Sabatier, Toulouse, FR
S. S.52-57
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Aso, Setsuo; Ike, Hiroyuki; Ohguchi, Kenichi; Komastu, Yoshinari; Konishi, Nobuo
Bending Strength of Cast Materials Reinforced with Hard Particles
Biegefestigkeit von Gusswerkstoffen verstärkt mit Hartstoffteilchen
Particle reinforcement via the insertion of hard particles is a promising process in materials reinforcing.
Particle-reinforced spheroidal graphite martensitic cast iron (SGMC), in which mixed particles of cermet and cemented
carbide are dispersed, was achieved by an insertion process. A four-point bending strength test was applied to evaluate
the particle composite material. An evaporative pattern process was used on the bending-test specimen to form a
composite layer in the central part. Using a combination of three sizes of cermet particles and two sizes of
cemented-carbide particles, the bending strength was found to increase with each small-particle combination. The
Weibull coefficient m of the four-point bending strength of the particle-reinforced composite material (PRCM) ranged
from 4 to 13, and m was large in the specimen with large bending strength.
Akita University, JP; Iwate Industrial Research Institute, Morioka, JP; Konishi Foundry, Iwate, JP
S. S.404-409
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag; 6$43
Atzori, Bruno; Bonollo, Franco; Meneghetti, Giovanni
Notch Fatigue and Fracture Mechanics of Austempered Ductile Irons
Kerbermüdung und Bruchmechanik von Austempered Ductile Iron
In this paper the fatigue characterization of an austempered ductile iron (ADI) is presented. The aim of the work is to
provide design engineers involved in fatigue assessments with an engineering tool suitable to deal with notches of
different severity. Classically, U-notches are divided into blunt notches and sharp notches. The former are characterized
by large notch tip radii such that the high cycle fatigue strength is controlled by the elastic peak stress, i. e. by the
elastic stress concentration factor. The latter are characterized by reduced notch tip radii such that the effective stress
which controls the high cycle fatigue strength is significantly lower than the elastic peak stress and their behaviour
become similar to that of a crack having the same length. Blunt notches are assessed according to the classical Notch
Mechanics principles, while sharp notches are treated with the Linear Elastic Fracture Mechanics approach. After
presenting the classical Frost diagram which highlights the different fatigue behaviour of sharp and blunt notches,
fatigue test results generated from notches of different severity are presented as well as a synthesis in a diagram able
to account for short cracks/notches, long cracks, sharp notches and blunt notches.
Universita di Padova, IT; Universita di Padova, Vicenza, IT
S. S.181-186
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Basso, Alejandro; Martinez, Ricardo; Sikora, Jorge Antonio
Characteristics of the Transformations Occurring within the Intercritical Interval of Ductile Iron
Kennwerte der Umwandlungen, die innerhalb des interkritischen Intervalls bei Gusseisen mit Kugelgraphit vorkommen
Austempered Ductile Iron (ADI) and fully ferritic ductile iron are frequently used to produce safety parts. A new kind of
ductile iron (DI), usually referred to as "dual phase ADI" is currently under development. The matrix of this new material
is composed of ausferrite (regular ADI microstructure) and free (or allotriomorphic) ferrite. This combined
microstructure is obtained by subjecting DI to heat treatments comprising incomplete austenitization stages at
temperatures within the intercritical interval (three phase alpha -gamma -Gr field of the Fe-C-Si stable diagram) followed
by an austempering step in a salt bath in order to transform the austenite into ausferrite. This work describes some
alternatives to control morphologies and amounts of phases present in the final microstructure. A revision of the results
obtained on this matter by the authors as well as by other researchers is also provided. A ductile iron melt was
produced in a metal casting laboratory. Samples were heat treated following different thermal cycles to obtain a wide
range of duplex microstructures, containing different amounts and morphologies of microconstituents. The results
account for the fact that the transformations occurring within the alpha -gamma -Gr field are strongly affected by the
chemical composition, previous matrix, and holding times. The role played by the microsegregation and availability of
sites for heterogeneous nucleation is also worth noticing. Starting from ferritic matrices and holding the samples at
constant temperature within the intercritical interval, austenite nucleation and growth take place mainly in the last to
freeze zones. On the other hand, when starting from fully recrystallised austenitic matrices, allotriomorphic ferrite can
precipitate during the isothermal holding within the intercritical interval at the austenite grains boundaries forming a
continuous net. The kinetics of the gamma *rightwards arrow* alpha transformation is notoriously slower than the
alpha *rightwards arrow* gamma one. The influence that part size exerts on the final microstructure is also analyzed.
Universidad Nacional de Mar del Plata, AR
S. S.145-150
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Belov, Vladimir D.; Ten, Edis B.; Drokin, Alexander S.
Study of Feeding Parameters for the Production of Sound High-Alloyed Ductile Iron Castings with
Aluminum
Studie über die Speiserparameter für die Produktion von gesunden Gussteilen aus hochlegiertem Gusseisen mit
Kugelgraphit mit Aluminium
This work deals with the problem of casting production from high-aluminum cast iron Al22D. This cast iron is
characterized by unique combination of properties: high heat-resistance in corrosive gases medium especially
containing sulfurous gases; relatively low density in comparison with gray iron and satisfactory mechanical properties.
In addition, castings made from high aluminum cast iron Al22D are required in many areas of mechanical engineering.
However, obtaining high-quality products from this cast iron is a particular problem due to its low-casting properties,
especially its high tendency to gas saturation, oxidization and forming scabs, shrinkage and gas-shrinkage defects.
Therefore, the aim of this work is the study of the castings feeding parameters. In addition, the technology of "exhaust
manifold" casting of internal combustion engine designed to work in forced mode was developed on the basis of the
obtained results.
National University of Science and Technology 'MISiS', Moscow, RU
S. S.261-266
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Boonmee, Sarum; Stefanescu, Doru Michael
The Mechanism of Formation of Casting Skin in CG Iron and its Effect on Tensile Properties
Der Mechanismus für die Bildung der Gusshaut bei Gusseisen mit Kugelgraphit und ihre Wirkung auf die
Zugeigenschaften
Sand-cast compacted graphite (CG) cast iron typically presents a surface layer (the casting skin) whose microstructure
is significantly different than that of the bulk material. It is generally believed that the casting skin is the result on
interaction between the metal and the mold moisture and atmosphere. This reaction results in a decarburized or
graphite-free layer. The thickness of this layer is a function of process variables (e. g. cooling rate, pouring temperature,
binder, coating, sand fineness, and Mg and inoculation level). The paper presents a summary of recent findings on the
negative effect of casting skin on the static properties of CG iron through the use of the skin quality factor for tensile
strength, defined as the ratio between the as-cast and machined tensile strength. A mechanism of casting skin
formation is proposed and supported with experimental and computational data.
Ohio State University, Columbus, OH, US
S. S.11-16
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Bublikov, Valentin B.; Bachinskyi, Yuriy D.; Berchuk, Dmitriy N.; Yasinskyi, Alexander A.; Nesteruk, Elena P.
Mg7-FeSi Alloy Dissolution Kinetics in the In-Mould Process
Auflösungskinetik der Mg7-FeSi-Legierung beim Inmould-Verfahren
Ductile iron with nodular graphite is obtained after melt nodularization by ferrosiliconmagnesium master alloys. An
increase in the magnesium transition degree from the master alloy to the cast iron is reached by isolation of modifying
process from atmospheric air and providing conditions for controlled dissolution of the master alloy. These
requirements are realized by the "inmould process" which is carried out in the reaction chambers located in the casting
moulds. In this process pyro-effects and emissions of magnesium oxide in the atmospheric air are eliminated. Besides,
time between nodularization and melt crystallization is reduced, that results in decrease of possibility of chilling
formation, promotion of structure refining, increasing ferrite quantity in the metal matrix, and increase of ductility of the
ductile iron. Wide application of in-mould process, to a certain extent, is restrained by insufficient knowledge on cast
iron melt phase-to-phase interaction with the granular master alloy in the reaction chamber. This work presents the
results obtained from a research on the kinetics of liquid metal front deep-advancement into granular Mg7-FeSi alloy.
The phase-to-phase surface interaction, size of particles, control and speed of heat and mass exchange processes are
presented in this paper. On the basis of these results it is shown that the phase-to-phase interaction can be superficial,
layer, volumetric or combined. The results have also shown that highly effective economic technologies are developed
for production of ductile iron case castings, crank shafts, anchors, gear wheels and other products.
Physico-Technological Institute of Metals and Alloys, NASU, Kiev, UA
S. S.476-480
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Burbelko, Andriy A.; Fras, Edward; Gurgul, Daniel; Kapturkiewicz, Wojciech; Sikora, Jorge Antonio
Simulation of the Ductile Iron Solidification Using a Cellular Automaton
Simulation der Erstarrung von Gusseisen mit Kugelgraphit mit Verwendung zellurarer Automatisierung
The mathematical model of the globular eutectic solidification in 2D was designed. Pro NOT posed model is based on
the Cellular Automaton Finite Differences (CA-FD) calculation method. Model has been used for studies of the primary
and of globular eutectic grains growth during the ductile iron (DI) solidification. A hyper-eutectic composition has been
analyzed but this model can be used in the solidification modeling of hypo- and eutectic DI. The proposed model makes
possible to trace the unrestricted growth of primary grains of two phases from the liq NOT uid, transition from free to
cooperative solidification, and cooperative growth of globular eutectic.
AGH University of Science and Technology, Krakow, PL; Universidad Nacional de Mar del Plata, AR
S. S.330-336
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Buthmann, S.; u.a.
Quantifizierung des statistischen Größeneinflusses auf die Schwingfestigkeit von GJL-250
Dieser Beitrag befasst sich mit dem statistischen Größeneinfluss bei schwingender Beanspruchung. Der statistische
Größeneinfluss beschreibt den Zusammenhang zwischen dem Auftreten eines versagensursächlichen Fehlers und der
Proben- bzw.Bauteilgröße bei gleicher Werkstoffqualität. Das Ergebnis zeigt eine Abhängigkeit der Schwingfestigkeit
vom höchst belasteten Volumen.
RWTH Aachen, DE; Institut für Gießereitechnik, Düsseldorf, DE
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Cheiliakh, Oleksandr P.; Kolodyazhna, Irina V.
New Wear-Resistant Metastable Strain Hardenable Alloyed Cast Irons
Neue metastabile kaltverfestigende legierte Gusseisenwerkstoffe mit hohem Verschleißwiderstand
This work addresses an urgent problem which is saving alloying elements (Ni, Mo, Nb, V, W and others) - which very
scarce in Ukraine and other countries - while increasing the physical, mechanical and operational properties of the new
designed and developed wear-resistant cast irons. Optical microscopy, x-ray structure analysis, transmission and
scanning (fracture) electron microscopy methods, different-thermal, magnetometric and x-ray analyses, as well as
hardness and micro-hardness tests, impact energy, and abrasive wear tests in environments of cast-iron shots were
employed in the research. The work summarizes the controlling conditions for forming various metastable phases by
including deformation (or strain) induced phase transformation (DIPT) and through realization in the process of testing.
New wear-resistant economical alloyed cast irons with a metastable austenite-carbide and austenite-martensite-carbide
structure are developed, which are being strain-hardened under impact-abrasive wearing operation conditions due to
the realization of process DIPT in the superficial layer. These new cast irons are intended for manufacturing parts of
different equipment (protective plates of sinter machines, furnaces, tracks for transferring raw materials at iron and
steel works, etc.). These cast irons do not contain expensive and deficit alloying components, like nickel, molybdenum,
vanadium, and more expensive similar materials. Simultaneously they possess enhanced impact-abrasive wear
resistance.
Pre-Azov State Technical University, Mariupol, UA; Donetsk National University of Trade and Economics, UA
S. S.267-272
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Chisamera, Mihai; Riposan, Iulian; Stan, Stelian; Militaru, Cristina; Barstow, Michael
Influence of Iron Powder Addition on the Structure Characteristics of Hypereutectic Grey Cast Iron
Einfluss eines Eisenpulverzusatzes auf die Gefügekennwerte bei übereutektischem Gusseisen mit Lamellengraphit
Slightly hypereutectic grey irons (< 4.5%CE), solidified in resin and metal moulds, after an addition of iron powder, either
alone or with Ca, Ba, Al-FeSi inoculation (double treatment) were characterized by structure. Iron powder had a role in
limiting the carbide presence, while the supplementary inoculation led to the fewest carbides in metal mould samples.
No carbides were in resin mould solidification, while graphite morphology progressed from (C + B) in the base iron up to
the type (B + A) in double treated iron. Polygonal (Mn, X)S compounds acting as graphite nuclei, whose characteristics
depended on the applied treatment, were found: larger size/low compactness [base iron], irregular polygonal with
tendency to the highest size and complex morphology [iron powder treatment] and compact polygonal/smallest size
[double treatment]. Iron powder has a negative influence on the graphite nuclei and eutectic cell characteristics, but
favours austenite dendrite formation, as a reinforcement for eutectic cells. It has a limited graphitizing effect, witnessed
only at high cooling rates. A double addition [iron powder + inoculant] appears to be an efficient treatment, with
beneficial effects on both the austenite and graphite nucleation, affecting the final structure and chill tendency.
University Politehnica of Bucharest, RO; Consultant Metallurgist, Fremont, CA, US
S. S.96-101
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Choe, Kyeong-Hwan; Lim, Kyoung-Mook; Lee, Sang-Mok; Lee, Kyong-Whoan
The Effect of Vanadium and Chromium on the Precipitation of Carbide in Si-Mo Ferritic Ductile Cast
Iron
Einfluss von Vanadium und von Chrom auf die Carbidausscheidung in ferritischem Si-Mo-Gusseisen mit Kugelgraphit
Carbide precipitation behavior in Si-Mo ferritic ductile cast iron was investigated as functions of vanadium and
chromium contents. Vanadium addition promoted the precipitation of carbides both in ferrite grains and at its grain
boundaries. Pearlite was found to form near the cell boundary next to the eutectic carbides in the as-cast chromium
alloyed specimens, and was fully decomposed by an annealing heat treatment. Vanadium addition led to the formation
of fine precipitates, prohibiting the ferrite growth, resulting in smaller ferrite grains. The precipitate phase at grain
boundaries in vanadium alloyed specimens was identified as vanadium carbide (VC(1-x)) and the stoichiometry of the
eutectic carbide was almost same as that in Si-Mo ferritic ductile cast iron except for a higher vanadium content.
However, in the case of chromium alloyed specimen, the ratio of iron in the composition of eutectic carbide was higher
than those of Si-Mo and Si-Mo-0.5V cast irons.
Korea Institute of Industrial Technology (KITECH), Incheon, KR
S. S.102-107
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ciobanu, Ioan; Chisamera, Mihai; Munteanu, Sorin Ion; Crisan, Aurel; Riposan, Iulian; Bedo, Tibor; Lupinca, Ionel Cinca
Researches about the Determination of the Thermal Conductivity Coefficient for Silica Sand Moulds
Used in Romanian Foundries
Forschungen über die Ermittlung des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten für Formen aus Quarzsand verwendet in
rumänischen Gießereien
The paper presents the results of the researches regarding the determination of the thermal conductivity coefficient of
the moulds used for cast iron parts in Romanian foundries. The instantaneous values of the thermal conductivity
coefficient of the moulds are influenced by the type of materials that compose the moulding batch (sand, binder,
additional materials) their content (percentage) their characteristics (grains form and dimensions), but also by the
temperature. Many software used for casting solidification uses a mean substitutive value. This one include the effect of
heat transmission by conduction in the mould wall and the secondary processes that influence the heat transfer throw
the mould wall (burning processes of organic substances, water evaporation and re-condensation processes, mass
transport processes). The determination of this mean value in the case of casting grey cast iron parts with thickness of
20 mm is presented in the paper. A regressive method was applied. The solidification time experimentally determined
throw thermal analyses is compared with the solidification time obtained by simulation, in three points of the casting.
The value of the substitutive coefficient of thermal conductivity that assure the best closeness between the simulated
solidification time and the solidification time experimentally determined throw thermal analysis in the three points was
established.
Transilvania University of Brasov, RO; University Politehnica of Bucharest, RO; 'Eftimie Murgu' University, Resita, RO
S. S.312-317
Eisengusswerkstoffe
02
Diaconu, V. L.; Sjögren, T.; Skoglund, P.; Dioszegi, A.
Stress relaxation of compacted graphite iron alloyed with molybdenum
Spannungsrelaxtion von mit Molybdän legiertem Gusseisen mit Vermiculargraphit
In a previous study, the thermomechanical fatigue resistance of four compacted graphite irons (CGIs) and one grey cast
iron was investigated. The molybdenum content of the four CGIs varied between 0 and 1.01 wt-%. It was observed that
during thermal cycling, the maximum value of the compressive stress continuously decreased while the value of the
maximum tensile stress continuously increased. The continuous decrease in compressive stresses showed that stress
relaxation occurs at elevated temperatures during thermal cycling. The goal of the present investigation was to
investigate the phenomenon of stress relaxation at elevated temperatures. The tests were performed at 350 and 600
deg C respectively. The results of the stress relaxation tests performed at 600 deg C showed the same trend observed
at thermomechanical fatigue testing. The tests showed that additions of molybdenum improved the fatigue resistance of
CGI by lowering the stress relaxation rate.
University of Miskolc, HU; SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE; Jönköping University, SE
International Journal of Cast Metals Research
Heftnummer 1
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Duit, B.; Blum, D.; Riehl, S.
Hochsilizium-GJV für Motorenbauteile (SSF-GJV)
Bei diesem neuentwickelten Werkstoff werden die positiven Eigenschaften von hochsiliciumhaltigem GJS (SSF-GJS) und
GJV vereint, um mit einer höheren Dehnung und einem verbesserten Verhältnis aus Zug- und Streckgrenze dem
Konstrukteur neue Wege zu zeigen.
Componenta, Weert, NL; Componenta Germany, Stuttgart, DE
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Elmquist, Lennart; Dioszegi, Attila; Björklind, Tobias
On the Formation of Shrinkage Porosity in Gray Iron Castings
Über die Bildung von Schwindungsporosität in Gussteilen aus Gusseisen mit Lamellengraphit
The formation of shrinkage porosity is a concern in the production of high-quality gray iron castings. In this work, a
geometry known to generate this type of defect was used to investigate some of the parameters that influence its
formation. The geometry is based on the presence of a migrating hot spot that at the end of the solidification is located
close to the interface between the casting and the mold. The occurrence of shrinkage porosity at this position was
investigated and the cavities examined using a scanning electron microscope equipped with EDS. It is believed that this
type of defect is in contact with the atmosphere during solidification. The risk for shrinkage porosity decreases with
increasing carbon content. The effect of high levels of molybdenum and phosphorus was investigated and shown to
influence the defect formation. Inoculation is used to control the nucleation and the effect of high levels of inoculants
was also examined. The microstructure was investigated by the use of a color etching technique, and the quantification
considered eutectic cell size and secondary dendrite arm spacing. The quantification was done on the microstructure in
the vicinity of defects as well as in areas without porosity.
Jönköping University, SE; Scania, Södertälje, SE
S. S.416-421
Eisengusswerkstoffe
Zeitschriftenaufsatz; Tagungsbeitrag
Fourlakidis, Vasilios
A Study on Ductile Iron Production without the Use of Feeders
Eine Studie über die Produktion von Gusseisen mit Kugelgraphit ohne die Verwendung von Speisern
This paper investigates the effects of graphite added as a conditioner, of Lantanum containing nodulariser and of
pouring temperature on the formation of shrinkage porosity in ductile iron casting with an eutectic composition. In this
experiment for each heat the cooling curves were recorded by the use of Quick-Cups (thermal analysis cups) and
different solidification parameters such as TElow, GRF1, GRF2 and TS were calculated and compared with the porosity
which was found from the microstructure examination. The results show that there is a good correlation between the
amount of the shrinkage formation and the thermal analysis values. Also this experiment confirm that by using certain
treating elements and pouring temperature which was between 1340-1350 deg C it is possible to eliminate the
shrinkage defects in ductile iron castings without using feeders.
Swerea SWECAST, Jönköping, SE
S. S.499-504
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Fras, Edward; Gorny, M.
Mechanism of Dissolved Sulfur Influence on the Transition from Graphite to Cementite Eutectic in
Cast Iron
Mechanismus des Einflusses von gelöstem Schwefel auf den Übergang vom Graphit- zum Zementiteutektikum beim
Gusseisen
In this work an analytical solution is used to explain the mechanism of dissolved sulfur influence on the transition from
graphite to cementite eutectic in cast iron. It is found that this transition can be related to (1) the nucleation potential of
graphite (characterized by nucleation coefficients, N(ind s) and b (2) the growth rate coefficient of graphite eutectic cell,
mu (3) the temperature range, Delta T(ind sc) = T(ind s) - T(ind c) (where T(ind s) and T(ind c) is the equilibrium
temperature of the graphite eutectic and the formation temperature of the cementite eutectic respectively) and (4) the
liquid volume fraction, fl after solidification of the pre-eutectic austenite. It has been shown that the main impact of
dissolved sulfur on the transition from graphite to cementite eutectic consists in reducing the growth rate of graphite
eutectic cell. Analytical equations were presented to describe the absolute chilling tendency, CT, and the chill, w of cast
iron. Finally, it has been shown that as dissolved sulfur content in cast iron increases, the eutectic cell count, N, the
maximum degree of undercooling at the onset of graphite eutectic solidification, Delta T(ind m), and the chilling
tendency index, CT and chill, w increase as well.
AGH University of Science and Technology, Krakow, PL
Key Engineering Materials
S. S.137-142
Eisengusswerkstoffe
Fras, Edward; Gorny, Marcin
Mechanism of phosphorous influence on the chilling tendency and chill of cast iron
Einfluss von Phosphor auf den Abschreckverlauf und Abschreckkokille bei Gusseisen
In this work an analytical solution is used to explain the mechanism of phosphorous influence on the transition from
graphite to cementite eutectic in cast iron. It is found that this transition can be related to (1) the nucleation potential of
graphite, characterized directly by the nucleation coefficients N(ind s) and b, (2) the growth rate coefficient of graphite
eutectic cell, micro, (3) the temperature range, Delta T(ind sc) = T(ind s) - T(ind c) (where T(ind s) and T(ind c) are the
equilibrium temperature of the graphite eutectic and formation temperature of the cementite eutectic respectively) and
(4) the liquid volume fraction, f(ind l), after solidification of the pre-eutectic austenite. Analytical equations were used to
describe the absolute chilling tendency, CT and in consequence the chill, w of cast iron. This theory is experimentally
verified using phosphorous as an example. Influence of phosphorous on estimation of N(ind s) , b and micro values is
presented. It has been shown that increasing phosphorous leads to increasing the critical cooling rate, C(ind cr). In
consequence as content of phosphorous decreases the chilling tendency, CT and the width of chill, w increase. The
main impact of phosphorous on the chilling tendency and chill is related with increasing the graphite nucleation
potential of cast iron.
Giessereiforschung
Heftnummer 1
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Fritsche, E.; Rimmer. A.
Wärmebehandeltes Gusseisen - ACE
Das Austempern von Gusseisen ist vom Werkstoff ADI bekannt. Hier wurde diesese Wärmebehandlung auf Gusseisen
mit Lamellengraphit übertragen. ACE bedeutet: "Austempered (grey) cast iron for engine blocks". Die korrekte
Bezeichnung lautet auch: Austenitisch/Ferritisches Gusseisen mit Lamellengraphit". Die akustischen Eigenschaften sind
etwas besser als bei GJL und wesentlich besser als bei GJV. Der Werkstoff ACE wurde darauf getrimmt, eine hinreichend
gute Bearbeitbarkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit aufzuweisen.
Eisenwerk Brühl, Brühl, DE; ADI-Treatments, West Bromwich, GB
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Hatate, Minoru; Nobuki, Tohru; Kiguchi, Shoji; Shimizu, Kazumichi
Mechanical Properties and Thermal Expansion Characteristics of Low Thermal Expansion Ductile
Cast Iron with same Nickel Equivalent (NiE)
Mechanische Eigenschaften und Kennwerte der thermischen Ausdehnung der geringen thermischen Ausdehnung von
Gusseisen mit Kugelgraphit mit dem gleichen Nickeläquivalent (NiE)
Low thermal expansion ductile cast iron is expected to become a new structural material with high dimensional stability
against temperature change. We tried to develop a new low thermal expansion ductile cast iron by means of adding C
and Si to Superinver alloy. In this study we prepared four kinds of ductile cast irons whose Co contents vary from 0% to
12 %, and investigated about the effects of Co content and solution-treatments on several main characteristics such as
coefficient of thermal expansion and mechanical properties. The results obtained are as follows: With increase of Co
content the amount of martensite increases but this martensite can be inverse-transformed to austenite totally or
greatly by solution-treatment followed with water-quenching. In the case of Co content less than some 9 % the ability of
relatively larger plastic deformation can be expected in inverse-transformed austenite.
Kinki University, Higashi-Hiroshima, JP; Kinki University, Higashi-Osaka, JP; Muroran Institute of Technology, JP
S. S.380-385
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Heckmann, C. J.; Stets, W.; Wolf, G.
Plate Fracture of Nodular Cast Iron
Plattenbruch bei Gusseisen mit Kugelgraphit
Plate fracture is a defective fracture structure in nodular cast iron that can be found especially in the transition area of
feeder, feeder neck and the cast part itself. It occurs rather spontaneously due to the fact that the exact reason for it is
still unknown. The microstructure of the casting in the area of plate fracture comprises aligned graphite nodules in
combination with a pronounced dendritic microstructure as characteristical features. A series of casting trials was
performed in which plate like samples were produced. It could be shown by means of metallographic investigation of
these samples in combination with the simulation of the solidification that specific local conditions during the
solidification are the metallurgical reasons for the appearance of plate fracture. These specific conditions were the local
temperature gradient and the velocity of the liquid/solid interface.
Institut für Gießereitechnik (IfG), Düsseldorf, DE
S. S.367-373
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Hirose, Masanori; Yamamoto, Kaoru; Miyahara, Hirofumi; Sakata, Kazunori; Ogi, Keisaku
Abrasion Behavior of High Cr-V-Nb Cast Iron
Verhalten bei Abrasivverschleiß von hochlegiertem Cr-V-Nb-Gusseisen
A series of abrasion tests on high Cr-V-Nb cast irons revealed that the addition of MC type carbide formers, V and Nb,
remarkably enhances the abrasion resistance of high Cr cast iron, and the abrasion resistance becomes higher with the
increase in MC type carbides[1]. Therefore, hyper eutectic Fe-4.7%C-15%Cr-7%V-5%Nb-5%Mo alloy melt was poured into
30 kg and 1 kg sand mold castings to distribute different sizes of primary and eutectic carbides in hardenable matrix.
The abrasion test specimens cut from each casting were austenitized at 1323 K for 1h then cooled in air. These
specimens were tempered at 773 K for 1h followed by air cooling. The hardness of specimens was 1015-1018HV50.
The rubber wheel abrasion test, a typical 3 body type one, was performed on these quenched and tempered specimens
with 56-107, 107-150 and 297 micro m dia. silica grit. The testing load was 86.3 N and 172.5 N, and the rubber wheel
rotation speed was varied from 1 s(exp -1) to 4 s(exp -1). Though the higher testing load increases the wear loss, the
wear rate expressed by the wear volume/(testing load x wear distance) changes depending on the wear condition and
the microstructure. In case of 30 kg cast specimen, the silica grit preferentially attack and scrape off the matrix, and
the wear rate increases with the increase in the testing load. The fine carbides in 1 kg cast specimens effectively
protect the matrix from the attack of silica grit, and the wear rate decreases with increasing load which causes silica
grit blunt and fracture. However, fine carbides tend to be fractured by silica grit and diminish the protective effect.
Based on the worn surface structures, the abrasion mechanism is discussed comparing those of steel and eutectic
25%Cr cast iron.
Fukuoka Industrial Technology Center, Kitakyushu, JP; Kurume National College of Technology, JP; Kyushu University,
Fukuoka, JP; Fujikikosan, Kitakyushu, JP; Oita National College of Technology, JP
S. S.243-248
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Holmgren, Daniel
Modelling the Thermal Conductivity of Various Cast Irons
Modellierung der thermischen Leitfähigkeit von verschiedenen Gusseisenwerkstoffen
The thermal conductivity of five predominately pearlitic grades of lamellar, compacted and spheroidal graphite iron have
been modelled by means of existing models based on average field approximations. The model is based on the area
fraction of different constituents and the width to length ratio of the graphite. The thermal conductivity of graphite in
cast iron is derived by inverse modelling. These data are used in combination with experimental thermal conductivity
values for a pearlitic matrix in order to model the thermal conductivity of various cast iron grades with good agreement.
The calculations are executed for cast iron from room temperature up to 500 deg C.
Jönköping University, SE
S. S.318-323
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ignaszak, Zenon
Study on Data Base of Modeling Concerning Casting Phenomena in Cast-Iron-Mould Simulation
Systems
Studie über eine Datenbasis für die Modellierung bezüglich Gussphänomenen bei Gusseisen-Form-Simualtionssystemen
In the foundry processes the hard modeling based on physical-mathematical formula is burdened with simplifications
resulting from both: knowledge level on description of particular phenomena and level of theirs complexity. Trends
observed in modeling of foundry processes and expectations of users compared with creators' up-grades propositions
are discussed. The author presents real possibilities of efficient modeling validation considering that limits of
multiphysics/multiscale modeling exist for massive cast-iron castings, including the zones infected by degenerated
structure (e. g. chunky graphite, dross inclusions). The model validation demands experimental-simulation studies. In
the paper also the stress grid castings made of lamellar cast-iron are presented as an example of experimental model
validation including the thermomechanical properties of cast-iron and furan mould and applying special Hot Distortion
(HDplus(R)) tests of this sand. The validation of thermo-mechanical model was carried out with the use of Comsol
system and chosen foundry simulation code.
Poznan University of Technology, PL
S. S.305-311
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Itoh, Toku; Ogi, Keisaku
Lubricated Friction and Wear Properties of P-B Bearing Flaky Graphite Cast Iron
Reibung mit Schmierung und Verschleißeigenschaften von P-B-haltigem Gusseisen mit Lamellengraphit
Lubricated reciprocating tests were conducted on an SRV tester to investigate effects of stroke and frequency on
frictional and wear properties of flaky graphite cast iron used for marine cylinder liner by varying frequency and stroke
under a given sliding velocity in boundary and mixed lubrication regime. It was clarified that changes in coefficient of
friction were significantly dependent on stroke and frequency: in boundary lubrication, coefficient of friction at steady
state showed a lower value at a combination of lower frequency and therefore larger stroke. In mixed lubrication,
however, a combination of lower frequency and larger stroke produced a higher friction. In boundary lubrication where
no run-in process was observed, higher frequency contributed to producing rougher surfaces resulting in higher friction.
In mixed lubrication bordering on boundary lubrication higher frequency promoted run-in, enhancing film formation and
lowering friction. Effects of frequency and stroke also reflected on wear, changes in separation voltage between a disk
and a ball specimen, which were in accordance with changes in friction.
Oita National College of Technology, JP
S. S.374-379
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Iwabuchi, Yoshitaka; Kobayashi, Isao
Suppression of Elevated Temperature Brittleness in Spheroidal Graphite Cast Iron by Increasing
Phosphorus Content
Unterdrückung der Sprödigkeit bei höheren Temperaturen bei Gusseisen mit Kugelgraphit durch erhöhten
Phosphorgehalt
Elevated temperature brittleness (ETB) of spheroidal graphite (s-g) cast iron has been referred to as reduced ductility
within an elevated temperature range and has been related to grain boundary brittleness. The phenomenon of ETB has
not been yet clearly understood. In this study, the factor affecting on ETB was studied in terms of strain rate and
chemical composition. A study was carried out on the influence of phosphorus on ETB by using laboratory-made heats
containing different phosphorus contents. ETB indicated the marked decrease in ductility at around 673 K. SG cast iron
containing low phosphorus content manifested ETB at temperatures between 650 K and 700 K. There was a consistent
correlation between the fractional increases in intergranular fracture appearance and the decrease in elongation. The
increase of phosphorus suppressed ETB and SG cast irons containing phosphorus exceeding 0.030 % were found to be
immune to ETB. It was found that ETB could be suppressed by reducing the ratio of magnesium and phosphorus to less
than 1.5.
Kushiro National College of Technology, JP
S. S.428-432
Eisengusswerkstoffe
Publikationssprache: DE
Jonuleit, Manfred; Maschke, Werner
Beitrag zur Herstellung von Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV)
Contribution to the production of cast iron with vermicular graphite (GJV)
Nach einem kurzen Rückblick auf die Historie der Entwicklung des Gusseisens mit Vermiculargraphit werden dessen
Vorteile gegenüber dem Gusseisen mit Lamellengraphit sowie der derzeitige Stand der Technik bei den verschiedenen
Herstellungsverfahren und die mechanischen Eigenschaften vorgestellt. Als wesentlicher Aspekt bei der Herstellung von
GJV-Teilen mittels Zugabe von Magnesiumdraht spielt der Schwefelgehalt der Ausgangsanalyse eine entscheidende
Rolle. Der S-Gehalt im Basiseisen sollte vorzugsweise auf 0,010 % bis 0,012 % eingestellt werden. Anderenfalls kann es
zu ungewolltem Lamellengraphit oder erhöhten Anteilen an Kugelgraphit kommen. Auch durch Titanzugaben mit
Ti-Gehalten zwischen 0,8 % und 0,020 % kann die Bildung von Kugelgraphit unterbunden werden. Da Magnesium eine
höhere Affinität zum Sauerstoff als zum Schwefel hat, sollte durch eine Vorkonditionierung der Sauerstoffgesamtgehalt
auf ca. 30 ppm vor der Behandlung eingestellt werden, um eine erfolgreiche GJV-Herstellung sichern. Das hier
vorgestellt Verfahren mit der Vorkonditionierung mit einer Ce-Vorlegierung und Drahtunterbehandlung erweist sich als
eine unkomplizierte, treffsichere Methode zur GJV-Herstellung von z.B. Schwungscheiben, Kupplungs- und
Bremsscheiben sowie Abgaskrümmern. Bei Einhaltung der Vorgaben lässt sich der Prüfaufwand reduzieren.
ASK Chemicals Metallurgy, Unterneukirchen, DE
Giesserei-Rundschau
Heftnummer 11/12
S. S.282-287 (6 Seiten, 8 Bilder, 22 Quellen)
Eisengusswerkstoffe
Kainzinger, Paul; Guster, Christoph; Severing, Martin; Wolf, Anton
Zum Einfluss überlagerter Mittelspannung und Temperatur auf das zyklische Materialverhalten von
Gusseisen mit Kugelgraphit
Influence of mean stress and temperature on the cyclic behavior of Ductile Iron
Bauteile von Windkraftanlagen werden häufig aus Gusseisen mit Kugelgraphit gefertigt. Bei der Dimensionierung solcher
Anlagen müssen auch die auftretenden hochdynamischen Betriebslasten berücksichtigt werden. Dazu sind geeignete
Modelle notwendig, welche die zyklische Materialfestigkeit mit berücksichtigen. In diesem Beitrag wird zunächst auf ein
bereits früher vorgestelltes Modell zur Abschätzung der Wöhlerlinie von Gusseisen mit Kugelgraphit, das auf Parametern
der Gießsimulation basiert, eingegangen. Dann wird der Einfluss von überlagerter Mittelspannung und der von tiefen
Betriebstemperaturen auf das zyklische Materialverhalten diskutiert. Es wurden Proben aus unterschiedlich schnell
erstarrenden Bereichen einer Windkraftnabe untersucht. Die daraus resultierenden unterschiedlichen zyklischen
Materialkennwerte wurden mit der Anzahl an Graphitkugeln/mm(exp 2) korreliert, und so die lokale Dauerfestigkeit
abgeschätzt. Sowohl die statischen als auch dynamischen Materialeigenschaften sind stark vom dem aus den lokalen
Erstarrungsbedingungen resultierenden Gefüge abhängig. Je nach Auswertemethode ergab sich bei den Versuchen eine
Mittelspannungsempfindlichkeit von M=0,54 bzw. 0,42. Von der Zugfestigkeit abhängige Formeln zur Abschätzung der
Mittelspannungsempfindlichkeit ergeben einen Wert von ca. M = 0,2. Somit unterschätzen diese Formeln die hier
gefundene Empfindlichkeit deutlich. Zyklische Versuche bei einer Temperatur von -40 deg C zeigten eine Steigerung der
ertragbaren Lastwechsel um ca. einen Faktor 4. Über die Dauerfestigkeit kann dabei aufgrund der herabgesetzten
Grenzschwingspielzahl keine Aussage getroffen werden.
Montanuniversität Leoben, AT; AMSC Austria, AT
Giesserei-Rundschau
Heftnummer 11/12
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Karbakhsh Ravari, B.; Nili Ahmadabadi, M.
Influence of Alloying Elements on the Bainitic Transformation of Ductile Iron
Einfluss von Legierungselementen auf die bainitische Umwandlung bei Gusseisen mit Kugelgraphit
Alloing elements may be added to ductile iron to improve mechanical properties or prevent pearlitic transformation
during austempering process. On the other hand, the segregation of alloying elements during solidification changes the
kinetics of austempering process which in turn bainitic transformation would be function of local concentration of
alloying elements. In this research, kinetics of the first stage of bainitic transformation in ductile iron has been studied
by the means of comparing the bainitic tranbsformation in steels with the same composition similar to the alloyed
ductile iron matrix after austempering treatment. According to the results of dilatometry tests, the effect of Si and Mn in
steel samples on the incubation time of bainitic transformation was obtained. Also, the influence of austempering
temperature on "S-shape" curve has been investigated by means of dilatometry data.
University of Tehran, IR
S. S.175-180
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
König, Mathias; Svensson, Ingvar L.; Wessen, Magnus
The Influence of Alloying Elements on Chill Formation in CGI
Einfluss von Legierungselementen auf die Bildung von Weißerstarrung bei Gusseisen mit Vermiculargraphit
The influence of alloying elements on the chill formation in Compacted Graphite Iron (CGI) is investigated. Chill wedges
cast in an industrial foundry were used to investigate the chill formation. A total number of 19 chemical compositions
were studied, including three trials of varying nodularity treatment level; four trials of varying copper content; four trials
of varying silicon content; four trials of varying tin content and four trials of varying carbide promoter content. Three
wedges were cast for each alloy composition, of which one was used for measuring the temperature at three different
heights in the wedge. Contrary to some previous reports, the results indicate that low-nodularity CGI is not more prone
to chill formation (columnar white) than high-nodularity CGI. Trends regarding the effect of alloying elements on chill
formation are shown to generally be in agreement with previous work on spheroidal graphite iron and lamellar graphite
iron. Most of the samples also show carbide formation in centre line areas of the wedge (inverse chill), this occurrence
is also discussed in the paper.
S. S.126-131
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Kozak, Dmytry S.
Development of Hypereutectoid Steel with Nodular Graphite
Entwicklung eines übereutektoiden Stahls mit Kugelgraphit
This work studies the formation of cast structures in hypereutectoid steel modified by alloying modifiers
(Fe30Si55Mg7Ca2REM4, Fe34Si55Mg9Ca2 and Fe63Ni30Mg7) together with inoculants Fe20Si60Ba20. It is found that
at spheroidizing by 0.7 % Fe63Ni30Mg7 and inoculation by 1.5 % Fe20Si60Ba20 causes the formation of inclusions of
nodular graphite with nodularity exceeding 90 % and a structurally-free cementite structure is obtained. The mechanical
properties of the steel with nodular graphite modified by Fe63Ni30Mg7 and Fe20Si60Ba20 are as follows: tensile
strength (sigma (ind b)) 660-680 MPa, yield strength (sigma (ind 0.2)) 520-540 MPa, percent elongation (delta ) 5-8 %,
impact strength (KC) 15-35 J/cm(exp 2), Brinell hardness (HB) 241-255. After ferritic annealing these parameters were
found to be sigma (ind b)=530-560 MPa, sigma (ind 0.2)=400-430 MPa; delta =20-24%, KC=160-180 J/cm(exp 2),
150-162 HB.
S. S.132-136
Eisengusswerkstoffe
Lampic, Milan; Walz, Marc
Impfen zur Anregung der Graphitkristallisation in Gusseisenschmelzen. Teil 2: Gusseisen mit
Kugelgraphit - EN-GJS
Bei den graphitisch erstarrenden Gusseisenwerkstoffen ist Impfen im Normalfall Desoxidation. Im Fall von Gusseisen mit
Lamellengraphit hat dies den Zweck, die Ausfällung der Kieselsäure SiO2 anzuregen, die ihrerseits als beta -Cristobalit
den Graphit ankeimt. Bei Gusseisen mit Kugelgraphit erfolgt die Desoxidation mit Magnesium. Dabei werden mit MgO,
MgS, MgO SiO2 und 2MgO SiO2 Produkte mit kristallographischen Merkmalen gebildet, die mit denjenigen des Graphits
nicht hinreichend gut übereinstimmen, um als Keime dienen zu können. Darum war zu klären, ob - und wenn ja - wie
diese Produkte bei einer zweiten Desoxidation (Impfen) in die Keimbildung mit einbezogen werden. Dabei war auch die
Frage nach einem Restsauerstoff- und -schwefelbedarf zu stellen. Der Sonderfall des Impfens mit Hilfe eines Inhibitors
(Bismut) war interessant genug für eine tiefergehende Analyse des Keimbildungsmechanismus, genauso, wie die
Anwendung des Massenwirkungsgesetzes zur Bestimmung der Reaktionsfolge bei komplex zusammengesetzten
Impfstoffen. Schließlich war das Abklingverhalten der Impfwirkung auf einfache Weise zu quantifizieren und dem
Praktiker ein probates Mittel zur ebenso einfachen Bewertung von Größe und Verteilung des Volumendefizits bei
Verwendung verschiedener Impfmittel zur Verfügung zu stellen.
Giesserei
Heftnummer 4
S. S.84-86,88,90-94,96-97 (11 Seiten, 15 Bilder, 3 Tabellen, 20 Quellen)
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Leibenguth, P. u.a.
Erhöhung der Dauerfestigkeit bei Zylinderkurbelgehäusen aus GJL durch Festigkeitstahlen
Durch lokale Werkstoffbeeinflussungen mittels gezielter Maßnahmen, wie Festigkeitsstrahlen, können potentiell höhere
Dauerfestigkeiten für ein Bauteil aus Gusseisen mit Lamellengraphit erreicht werden. Die für eine derartige Behandlung
sinnvollen Bereiche am Bauteil können anhand von Finite-Elemente-Berechnungen identifiziert werden. Der Beitrag
beschäftigt sich mit den Wirkmechanismen sowohl mikroskopisch im Gefüge als auch makroskopisch an der Oberfläche
des Bauteils. Ziel ist es, ein Simulationsmodell zu entwickeln, das neben anderen Prozessen die Auswirkung des
Strahlpozesses erfasst. So wird als Endergebnis eine bauteilspezifische, ortsaufgelöste Strahldosis zur Erhöhung der
Dauerfestigkeit angestrebt.
Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland, Saarbrücken, DE; Neue Halberg-Guss,
Saarbrücken, DE; RWP, Roetgen, DE; wheelabrator group, Metelen, DE
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Li, Feng-jun; Cai, An-Ke; Tang, Ding-Xiang; Ren, Feng-zhang; Dong, Hong-Li
Some Key Points on High Strength Grey Iron Cylinder Block Production
Einige Schlüsselaspekte bei der Produktion von Zylinderkurbelgehäusen aus hochfestem Gusseisen mit Lamellengraphit
Nowadays, the cylinder block castings are most commonly made by 250 MPa (tensile strength) grey iron. Some
advanced engines require the cylinder block material to be 300 MPa. Usually it is easy to get the tensile strength up to
300 Mpa for a grey iron test bar. But some difficulties will be encountered to produce the complex cylinder block
castings. Some problems, for instance, shrinkage holes, leakage, cracks and bad machinability may arise. In this paper
some technical joints for the successful production of 300 MPa cylinder block are introduced.
Technology & Material Research Institute, China First Tractor Corp., Louyang, CN; Henan University of Science and
Technology, Luoyang, CN
S. S.357-360
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Lora, Ruben; Dioszegi, Attila; Elmquist, Lennart
Solidification Study of Gray Cast Iron in a Resistance Furnace
Studie über die Erstarrung von Gusseisen mit Lamellengraphit in einem Widerstandsofen
Solidification of hypoeutectic gray cast iron has been investigated in a resistance furnace. A cylindrical shaped sample
with three thermocouples, two inside and one in the surrounding, was solidified and compared to samples quenched at
different stages during the solidification interval. An additional sample in the series has been produced to reveal the
primary grain structure using Direct Austempering After Solidification (DAAS) treatment. The present paper collect for
the first time under the same experimental procedure the solidification of a hypoeutectic gray cast iron where both the
growth of the primary and eutectic phase are observed. An increase of the secondary dendrite arm spacing (SDAS) was
observed until the end of the solidification interval. A comparison of the measured solidified fractions of the phases with
those predicted using Fourier Thermal Analyses evidenced the quenching effectiveness. The eutectic cell size is in
agreement with the literature. The method presents good consistency.
S. S.108-113
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ma, Sheng-Qiang; Xing, Jian Dong; Yi, Da-Wei; Zhang, Jian-jun; Ma, Sheng-Chao; Liu, Guo-Feng
Influence of Boron Concentration on the Corrosion Resistance of High Boron White Cast Iron to
Liquid Zinc Bath
Einfluss der Borkonzentration auf die Korrosionsbeständigkeit eines borreichen weißen Gusseisens gegen ein flüssiges
Zinkbad
The influence of boron concentration on corrosion resistance of high boron white cast iron dipped into a pure liquid zinc
bath at 460 deg C was investigated. The results reveal that high boron white cast iron containing 3.5 wt.%B exhibits
excellent corrosion resistance due to the dense continuous netlike or parallel Fe2B phase which hinders the Fe/Zn
interface reaction. The corrosion rate decreases significantly when the boron concentration increases, but the corrosion
rate declines slightly when the boron concentration exceeds 3.5wt.%. EDS results indicate the coarse and compact
delta phase generated near the matrix and a large amount of massive and blocky zeta phase occurred close to the
liquid zinc. The corrosion process includes Fe/Zn interface reaction and the spalling and fracture of Fe2B. The failure of
Fe2B is mainly caused by the microcrack of phase transformation.
Xian Jiaotong University, CN; ChangAn University, Xian, CN
S. S.219-224
Eisengusswerkstoffe
Maschke, Werner; Jonuleit, Manfred
Herstellung von Gusseisen mit Vermiculargraphit
Die Entwicklung des Werkstoffs Gusseisen mit Vermiculargraphit ging einher mit der von Gusseisen mit Kugelgraphit.
Während Gusseisen mit Kugelgraphit nach dem zweiten Weltkrieg seinen Siegeszug antrat, wurde der Vermiculargraphit
zunächst nur als ungewollte Graphitform bei der Herstellung von Gusseisen mit Kugelgraphit registriert. Die Bedeutung
des Werkstoffs Gusseisen mit Vermiculargraphit für die Fertigung von temperatur- und temperaturwechselbeständigen
Bauteilen zeigte sich erst später. Eingegangen wird auf die Herstellungsverfahren von Gusseisen mit Vermiculargraphit,
seine mechanischen Eigenschaften und speziell auf die Aspekte seiner Herstellung mit Draht nach einer
Vorkonditionierung. Der Einsatz der Magnesiumbehandlungsdrähte ist aus den Eisengießereien nicht mehr
wegzudenken. Das hier gewählte Verfahren mit der Vorkonditionierung. die zu reduzierten Gesamtsauerstoff- und
Oxidulwerten führt, schafft gute Voraussetzungen für eine nachfolgende Drahtbehandlung zur Herstellung von
Gussteilen aus Gusseisen mit Vermiculargraphit. Diese Paarung von Vorkonditionierung mit VL(Ce)2 und
Magnesiumunterbehandlung mit Inform-Draht ist eine unkomplizierte, treffsichere Methode zur Herstellung von
Gusseisen mit Vermiculargraphit.
Giesserei
Heftnummer 4
S. S.98-102,104 (6 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen, 22 Quellen)
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Mayerling Martinez, Celis; Valle, Nathalie; Lacaze, Jacques; Thorbjornsson, Ingolfur; Johannesson, Birgir; Thorgrimsson,
Jon Thor; Podgornik, Bojan; Vizintin, Joze
Wear Property of Ductile Iron Locally Reinforced with Cr-Containing Steel Inserts
Verschleißeigenschaft von Gusseisen mit Kugelgraphit örtlich verstärkt mit chromhaltigen Stahleinlagen
The influence on the wear properties of ductile iron with Cr-containing steel inserts has been investigated before and
after austempering. The microstructure of locally reinforced ductile iron, with and without an austempering treatment,
has been characterized using optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy and secondary ion
mass spectrometry. The introduction of such inserts during casting leads to the precipitation of carbides M3C, M7C3
and M23C6 (M stands for Fe and/or Cr) inside the inserts and to M3C and M7C3 in the region surrounding the inserts.
After austempering, a partial dissolution of these latter carbides and transformation of the matrix to ausferrite occur.
The wear properties of these materials have been evaluated under reciprocating sliding motion using cylinder-on-disc
line contact configuration. The results of the present investigation show a better wear behavior of the reinforced
material related to the microstructural changes observed.
Centre de Recherche Public - Gabriel Lippmann, Belvaux, LU; CNRS UMR 5085, Centre Interuniversitaire de Recherche
et d'Ingenierie des Materiaux (CIRIMAT), ENSIACET, INPT, Universite Paul Sabatier, Toulouse, FR; Innovation Center
Iceland, Reykjavik, IS; Malmsteypa Thorgrims Jonssonar, Gardabaer, IS; University of Ljubljana, SI
S. S.441-446
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Menk, Werner; Tunzini, Sabine; Rieck, Torsten; Honsel, Christoph; Weiss, Konrad
Development of Ductile Iron Material, Simulation and Production Technology to Locally Strengthen
Castings
Entwicklung von Gusseisen mit Kugelgraphit, Simulation und Produktionstechnologie für lokal verfestigte Gussteile
A lot of innovations in molding and casting technology and also simulation techniques have made ductile iron more and
more competitive and it even competes meanwhile against steel forgings. A successful substitution of steel forgings for
example is the wheel carrier for a high volume car with the Georg Fischer new ductile iron material 'SiboDur', a ductile
iron family with high strength and high elongation at the same time. But there is still a great potential for ductile iron
castings to substitute steel forgings, in particular in the automotive industry. One example is the crankshaft for the
engine: Quite a lot of gasoline engines are equipped with ductile iron crankshafts, but for instance most of the diesel
engines are still running with forged steel cranks. The reason is mostly the belief of design engineers that it is not
possible to get similar fatigue limit with castings com-pared to forged steel. This belief may often be correct, but using
local strengthening technologies, such as roller burnishing of bearing fillets or inductive hardening of highly stressed
areas can raise the fatigue limit of casted crankshafts dramatically. The paper presents studies which show that using
the right ductile iron material and optimized roller burnishing conditions can raise the fatigue limit of cast crankshafts to
values even higher than forged steel ones (material 38MnVS6). But even quenched and tempered forged steel
crankshafts are in the focus to be substituted by castings. It is well known that ductile iron also can be induction
hardened, but the induction hardening of ductile iron is still an empirical technology. This leads to the second part of the
paper: In a cooperation of Georg Fischer and RWP a research project was carried out to develop a simulation
technology to predict the residual stresses in a cast crankshaft due to induction hardening under different condi-tions.
The results are very encouraging and enable us today to predetermine the induction hardening conditions to get
optimized fatigue behavior of ductile iron crankshafts. Of course, the findings can also be used for other applications
than crankshafts.
Georg Fischer Automotive, Schaffhausen, CH; Georg Fischer, Mettmann, DE; RWP, Roetgen, DE
S. S.343-348
Eisengusswerkstoffe
Zeitschriftenaufsatz; 02
Mitrovic, Danijel; Strmole, Ales; Medved, Jozef; Mrvar, Primoz
The effect of vibration and cooling rate on eutectoid transformation in spheroidal graphite cast iron
Einfluss von Schwingung und Abkühlungsgeschwindigkeit auf die eutektoide Umwandlung in Gusseisen mit Kugelgraphit
The following paper addresses the influence of vibration and cooling rate on eutectoid transformation in EN-GJS-500-7
spheroidal graphite cast iron, with hardness ranging between 240 HB in thick-walled sections and 170 HB in thin-walled
sections of the casting. The castings were poured at Livar d.d. foundry, Ivancna Gorica, Slovenia, with an automatic
horizontal green sand molding line and standard casting mode. The eutectoid transformation was investigated using
different analytical techniques. Metallographie analysis with optical microscope, differential scanning calorimetry (DSC)
and hardness measurements over various dimensions of tested specimens were performed and the tensile strength was
measured at room temperature. Image analysis was used to evaluate the nodule count, the morphology of the graphite
particles and the percentage of microstructural constituents. The chemical composition was determined by flame
spectroscopy. The calculations and predictions of solidification, cooling curves and mechanical properties were
performed by casting simulation and thermal analysis.
Livar, Ivancna Gorica, SI; University of Ljubljana, SI
Giessereiforschung
Heftnummer 1
Eisengusswerkstoffe
Moumeni, Elham; Tiedje, Niels Skat; Hattel, Jesper Henri
Effect of titanium on the near eutectic grey iron
Der Einfluss von Titan auf naheutektischen Grauguss
The effect of Titanium on the microstructure of grey iron was investigated experimentally in this work. Tensile test bars
of grey cast iron of near eutectic alloys containing 0.01, 0.1, 0.26 and 0.35 % Ti, respectively were made in green sand
moulds. Chemical analysis, metallographic investigation and thermal analysis of the specimens were carried out
thoroughly. An SEM and TEM study were performed in order to observe the effect of Ti on the microstructure of the
alloys in smaller scale. Furthermore, the microstructure and thermal analysis are related and discussed.
Technical University of Denmark, Lyngby, DK
Giessereiforschung
Heftnummer 1
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Mrvar, Primoz; Petric, Mitja; Medved, Jozef
Influence of Cooling Rate and Alloying Elements on Kinetics of Eutectoid Transformation in
Spheroidal Graphite Cast Iron
Einfluss der Abkühlungsgeschwindigkeit und von Legierungselementen auf die Kinetik der eutetoiden Umwandlung bei
Gusseisen mit Kugelgraphit
Paper deals with influence of cooling rate and alloying elements on kinetics of eutectoid transformation in spheroidal
graphite cast iron (SGI). Transformation of austenite can proceed into ferrite and graphite (gamma Fe*rightwards
arrow*alpha Fe+G) and/or in pearlite (gamma Fe *rightwards arrow* alpha Fe+Fe(ind 3)C). Examination of eutectoid
transformation was made by evaluating the "in-situ" dilatation curves together with metallographic examinations, DTA,
and dilatation analyses in solid state. ThermoCalc software was applied for thermodynamic calculations of phase
equilibria. Based on numerous quantitative relations, such as relation between fractions of ferrite and pearlite in the
as-cast SGI that was determined by analysis of dilatometric curves and taking into account also composition of melt,
ferrite/pearlite ratio in the microstructure could be determined in a very short time. Thus the melt composition could be
corrected by adding Cu and/or Mn or Si, respectively, using the "in situ" dilatation analyses. Characteristic
temperatures of eutectoid transformation have been established from the kinetics of austenite transformation and from
temperature dependence of ferrite and/or pearlite growth. Kinetics curves that enable to determine fractions of single
microstructure constituents in the microstructure as function of transformation time, mainly used for ferrite and pearlite
SGI, can be well determined with physical sigmoidal Boltzmann model.
University of Ljubljana, SI
S. S.163-168
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Nakae, Hideo; Fujimoto, Kyohei
Influence of Ti on Graphite Morphological Transition in Flake Graphite Cast Iron
Einfluss von Titan auf den Graphitmorphologieübergang bei Gusseisen mit Lamellengraphit
The morphological transition from the A-type to D-type graphite (undercooled graphite) in cast iron has been studied
using Fe-3.5%C-2.0%Si-0/0.1%Ti samples. The samples were prepared using a high frequency induction furnace flowing
Ar atmosphere using 0.25% steel rods with or without Ti addition. The samples had Ti contents that ranged from 0 to
0.10% at 5 different levels by the addition of sponge titanium. The cooling curves of these melts were measured in a
shell mold with an inside diameter of 30 mm and 50 mm height and in four BN-coated steel cup molds with a volume of
30 ml each. The cooling curves were measured by CA thermocouples located at the center. The cooling curves were
differentiated to determine the transition points, namely the onset and end points of the eutectic solidification. Three
out of the four samples, solidifying in steel molds, were quenched during the eutectic solidification and their
macro-structures and micro-structures were observed for the determining the solidification mode. The volume fractions
of the D-type graphite area in the samples were measured using 30 microscope images of 50 x magnification, and their
eutectic temperature was also determined using their cooling curves. The volume fraction of the shell mold samples
increased with the Ti addition from 5% to 55%, and if the Ti content was greater than 0.05%, the acceleration occurred
with their maximum undercooling, Delta TMAX. The critical undercooling temperature, TA/D, and the critical
solidification rate, RA/D, of the A-type to D-type graphite transition were determined by comparing the volume fractions
to the solidification time. The Delta TMAX and TA/D values increased with the Ti addition. This is the main reason why
the Ti addition accelerates the D-type graphite increase.
Waseda University, Tokyo, JP
S. S.25-30
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Naydek, Vladimir L.; Gavrilyuk, Vladimir P.; Neizhko, Ivan G.
On the theories of graphite formation in iron
Über die Theorien der Graphitbildung im Gusseisen
The paper reviews the theories of graphite formation in iron. The hypothesis of nodular graphite formation in pure
iron-carbon alloys is proposed and discussed. Most theories considered flake graphite as the initial form of graphite in
iron. Reseachers considered that spheroidising results in changing form of graphite in iron from the "natural flake one"
to nodular one. But our hypothesis considers that in pure iron-carbon alloy nodular graphite should be formed. That is
why it is necessary to study how surface active elements and impurities prevent formation of nodular graphite and
facilate formation of flake one. Many experiments were conducted from the beginning to study the mechanism of
nodular graphite formation. The potential of carbon as chemical element is almost unlimited. At present it is clear only
that graphite grows in case of low content of sulphur and oxygen (and some other elements) and preventing them to be
in the melt as surface active elements.
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Nobuki, Tohru; Hatate, Minoru; Shiota, Toshio
Notch Effects on Impact and Bending Characteristics of Spheroidal Graphite and Compacted
Vermicular Graphite Cast Irons with Various Matrices
Kerbeffekte bei Schlagzähigkeits- und Biegekennwerten von Gusseisen mit Kugelgraphit und Gusseisen mit
Vermiculargraphit mit verschiedenen Grundgefügen
The object of this study is to find out and evaluate systematically how the basic factors such as graphite-shape, external
notch and matrix-characteristic affect the impact and bending characteristics of cast irons. The Spheroidal Graphite
(SG) and Compacted Vermicular graphite (CV) cast iron samples were prepared, and their matrixes were modified into
ferritic, pearlitic and bainitic in order to make the various kinds of samples whose graphite-shape and matrix vary
widely. From each sample we produced five kinds of Charpy-type specimens by adding five kinds of notches whose
stress concentration factor (alpha ) varied from 1.0 (un-notched) to 4.8. The Charpy impact value decreases greatly in
the range of alpha from 1 to 2.3 but decreases slightly in the range of alpha larger than 2.3. No influence to the
fracture energy in the range of alpha larger than 2.3. Increasing of alpha results in moderate elevation of transition
temperature of Charpy impact value and the transition temperature of CV cast ion is lower than that of SG one. The
impact value in brittle fracture region of the cast iron samples were recognized to be a little bit larger than that of cast
steel sample, and it was considered to be caused by graphite which act as a kind of buffer effect against crack growth
in brittle fracture.
Kinki University, Higashi-Hiroshima, JP
S. S.392-397
Eisengusswerkstoffe
Buch
Nofal, Adel; Waly, Mohamed
Proceedings of the Science and Processing of Cast Iron IX SPCI-9, 9.-13. November 2010, Luxor,
Egypt
S. Getrennte Zählung; CD
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Nofal, Adel; Reda, Reham; Ibrahim, Khaled M.; Hussein, Abdel-Hamid
Structural Refinement of 15%Cr-2%Mo White Irons
Gefügefeinung bei weißem Gusseisen mit 15% Cr und 2% Mo
This research aims at studying the structural refinement of 15%Cr-2%Mo hypo- and hypereutectic white irons through
dynamic solidification and Nb-alloying (1-2%Nb). Solidification behavior was studied using DSC. Microstructure
investigation and analysis were performed using optical, image analyzer as well as SEM, EDX and XRD analysis.
Refinement mechanisms proposed involved both enhancing nucleation and altering the growth process of the primary
and eutectic phases either by fragmentation of the primary growing phase in the case of dynamic solidification or by
consuming the available carbon from the liquid and hence the amount and size of M7C3 will decrease in the case of
addition of Nb-alloying. Nb has higher affinity to carbon during solidification, higher formation temperature than the
main microstructure constituents and forms fine carbide so Nb achieves refinement of the microstructure.
Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, Cairo, EG; Cairo University, EG
S. S.231-236
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ochoa de Zabalegui, Edurne; Arriaran, Julian; Bicandi, Juan Carlos; Ferrer, Daniel
Improvement of the Metallurgical Quality of Ductile Iron by Conditioning
Verbesserung der metallurgischen Qualität von Gusseisen mit Kugelgraphit durch Konditionierung
Using thermal analysis a preliminary study of the evolution of the metallurgical quality was carried out, concluding that
it was strongly deteriorated during the Mg treatment, worsened at the pouring furnace. In order to improve the
metallurgical quality a new phase of conditioning before the Mg treatment has been implemented. Also a special ladle
was designed and built to be able to perform this new process stage in a robust manner. In this way the main objective
was reached, increasing the metallurgical quality of the melt inside the treatment ladle and also at the pouring furnace,
obtaining at the same time better process stability. The metallurgical quality improvement reflects at the cooling curves
(stable solidification patterns), at the microstructure (higher nodule count, better graphite distribution and more ferrite
content in the matrix) and at the mechanical properties (less tensile strength, higher elongation, less hardness and
higher impact toughness) of the casting parts.
EDERTEK, Mondragon, ES; Victorio Luzuriaga Usurbil, ES; Foseco Espanola, Izurza, ES
S. S.487-492
Eisengusswerkstoffe
Pan, E. N.; Fan, C. C.; Chang, H. Y.; Röhrig, K.
Gießbedingungen und Temperaturwechselbeständigkeit von dünnwandigen Gussstücken aus
Gusseisen vom Typ GJS-SiMo
High temperature thermal fatigue property of thin-section ductile cast iron GJS-SiMo
Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die optimalen Gießbedingungen zur Herstellung von dünnwandigen
Gussstücken (2 bis 3 mm) aus Gusseisen mit Kugelgraphit vom Typ GJS-SiMo zum Einsatz unter
Temperaturwechselbeanspruchung bis 800 deg C zu ermitteln. In den Versuchen wurden die Gefügeausbildung sowie
die thermische Ermüdungsbeständigkeit anhand eines fest eingespannten Probestabes ermittelt und der
Zusammensetzung und den Gießbedingungen von Probeabgüssen gegenübergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei
einem etwa konstanten Kohlenstoffgehalt von 3 % sowohl die Kugelzahl als auch die Nodularität mit steigendem
Siliziumgehalt zunächst zunehmen, bei 3,8 bis 3,9 % Si ein Maximum erreichen und bei weiterer Erhöhung des
Siliziumgehalts wieder abfallen. Demgegenüber nimmt der Ferritanteil mit steigendem Siliziumgehalt allmählich zu und
erreicht bei 4,6 bis 4,8 % Si (CE = 4,53 bis 4,60 %) einen Höchstwert, um dann mehr oder weniger konstant zu bleiben
oder ganz leicht abzufallen. Weiterhin hat sich gezeigt, dass die Eisen mit CE = 4,45 bis 4,55 % eine etwas höhere
Kugelzahl und einen etwas höheren Ferritanteil haben als solche mit einem CE = 4,75 bis 4,85 %. Daraus ergibt sich ein
Optimum für höchste Temperaturwechselbeständigkeit bei einer leicht übereutektischen Zusammensetzung von z. B.
CE = 4,5 bis 4,6 %, bei der der Kohlenstoffgehalt mit 3,0 % C relativ niedrig und der Siliziumgehalt mit 4,6 bis 4,8 %
relativ hoch liegt. Die höchste Temperaturwechselbeständigkeit wird bei einem Gefüge mit dem höchstmöglichen
Ferritanteil und einer mittleren Kugelzahl erzielt. Zusätzlich kann die Temperaturwechselbeständigkeit durch einen
Zusatz von 0,5 % Mo erheblich verbessert werden.
National Taiwan University, Taipei, TW
Giesserei-Praxis
Heftnummer 5
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Pencea, Ion; Stefanescu, Doru Michael; Ruxanda, Roxana; Anghelina, Florina Violeta
New Aspects Regarding the Structure of Spheroidal Cast Iron Carbon Inclusions Revealed by WAXD
Investigations
Neue Aspekte bezüglich des Struktur von Einschlüssen in Gusseisen mit Kugelgraphit entdeckt durch Untersuchungen
mit Weitwinkel-Rötgendiffraktion
The paper addresses mainly the atomic structure of the spheroidal carbon inclusions (CIs) from a magnesium treated
cast iron. The qualitative phase analysis based on diffraction patterns shows that the CI by-products contain carbon,
ferrite and iron oxides. Based on peak angular positions and their half-width at half-intensity, the distances between
graphenes and the average height of the graphene stack were calculated. To comply with EN 13005 standard, the
calculated results include the extended uncertainties U(95%). The Wide Angle X-ray Diffraction (WAXD) data proves
clearly that the CI from the spheroidal cast iron do not have a polycrystalline graphite structure, but rather a
turbostratic graphite-like structure with the d(002) surprisingly close to the graphite structure, e. g. to 3.34 A. If this
conclusion is accepted, a new approach of the nucleation and growth mechanisms of the CIs in spheroidal cast irons as
turbostratic graphite-like structures should be explored, while the mechanisms based on crystallographic considerations
should be revised.
University Politehnica of Bucharest, RO; Ohio State University, Columbus, OH, US; Emerson Climate Technologies,
Sidney, OH, US; Valahia University, Targoviste, RO
S. S.120-125
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Prasetyo, Y.; Lee, S. K.; Baek, E. R.
Effect of Copper Addition on Mechanical Properties of Nodular Indefinite Chilled Iron (NICI)
Einfluss eines Kupferzusatzes auf die mechanischen Eigenschaften von Indefinit-Chill-Guss mit Kugelgraphit
Nodular infinite chilled iron (NICI) material with high content of nickel (~4.00%) was usually used as work roll in hot strip
rolling mill. Microstructure of NICI was consists with nodular graphite and cementite with matrix phase consist of
pearlite, martensite and ausferrite that depend on the alloying content. The introduction of copper was successfully
increasing the hardenability of NICI by only using low nickel content (~2.50 %) with small addition of copper (0.52%).
The development of NICI was done by hot shakeout of CO2 sand mold of as-cast iron and then isothermal heating in
muffle furnace in temperature 300 deg C in 6 hours to achieve ausferritic transformation. By achieving the martensite
and ausferrite phase in as-cast condition, the sample will not need austenitizing and quenching process and the sample
that will be free of quenching crack and thermal stress that usually occurred austenitizing and quenching process. It
was confirmed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM) observations that with the small addition
of copper (0.52%), the amount of pearlite was very small (~1.00%), but with further addition of copper (2.02%), the
amount of martensite was significantly increase the hardness until 51.56 HRC but the tensile strength was significantly
dropped into 442 Mpa from previously 571 Mpa without copper addition. From hardness and tensile strength data it can
be seen that the optimum content of copper is 1.45 % that have good combination of hardness (47.75 HRC) and
moderate tensile strength (508 Mpa).
Yeungnam University, Gyeongsan, KR
S. S.386-391
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ren, Qin-Xin; You, Ming; Yao, Yun-Bang; Wen, Guang-Min; Cai, Qi-zhou
Effect of Yttrium-Containing Nodulizer on the Microstructure Formation and Mechanical Properties
of Heavy Section Ductile Iron Castings
Einfluss eines yttriumhaltigen Kugelbildners auf die Mikrogefügebildung und die mechanischen Eigenschaften von
dickwandigen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit
Ductile iron specimens with dimensions of 400 mm x 400 mm x 450 mm were prepared by treating the melt with an
yttrium-containing nodulizer. The effect of yttrium on microstructure and mechanical properties was investigated, and
the formation of degenerate graphite was discussed as well. The results show that the yttrium-containing nodulizer has
good nodulization fading resistance for heavy section ductile iron, since the high melting point hexagonal oxide Y2O3
particles were formed from the nodulizer in the melt and those could act as heterogeneous nuclei for graphite nodule
for a long time. Segregation of Ti and MgO at grain boundaries broke the austenite shell, resulting in graphite
degeneration. When heavy section ductile iron castings with pearlite matrix were cast, graphite nodule size became
finer and the nodularity of graphite nodules improved due to the addition of 0.01wt% Sb to the melt, and pearlite
content in specimens increased due to alloying with Cu, Cr, Mo. The heavy section ductile iron tool bed was fabricated
by treating the melt with the yttrium-containing nodulizer and Ni. The nodularity of the attached block was 85%~90%,
tensile strength, elongation and impact toughness were 440 MPa, 23.3% and 5.0 J/cm(exp 2) respectively.
CITIC Heavy Industries, Luoyang, CN; Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, CN
S. S.73-78
Eisengusswerkstoffe
Richards, V. L.; Lekakh, S. N.; Teague, J.; Peaslee, K. D.
Alterung und Bearbeitbarkeit von Gusseisen mit Vermicular-und Kugelgraphit
Aging and machinability of irons with compact and spheroidal graphite
Der natürliche Alterungsprozess von Gusseisen mit Vermiculargraphit(GJV) und Kugelgraphit (GJS) im Gusszustand und
nach einer Lösungsglühbehandlung wurde gemeinsam mit der Bearbeitbarkeit der Gussstücke untersucht. Die
Probekörper für die Bearbeitungsversuche sowie Zugproben aus ferritischem GJS und perlitischem GJV wurden in zwei
kommerziellen Gießereien abgegossen. Die natürliche Alterung in GJV und GJS wurde statistisch durch Auswertung der
Zugfestigkeit und Härte verfolgt. Die Bearbeitbarkeit wurde mithilfe von zwei Werkzeugkraft-Dynamometem zur
Messung der Werkzeugkraft bestimmt. Bei niedrigerer Frequenz wurden die mittlere Werkzeugkraft und bei hoher
Frequenz die Korrelation zwischen Werkzeugkraft und detaillierter Information über die Spanbildung verfolgt. Hinzu
kamen Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen sowie Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop (REM) und der
Energiedispersiven Spektroskopie (EDS) der bearbeiteten Oberfläche und der Späne. Bei den Bearbeitungsversuchen
wurden ein Oberflächenschnitt auf einer CNC-Drehbank durchgeführt, die so programmiert war, dass die
Oberflächengeschwindigkeit während des Schneidvorganges konstant blieb. Zusätzlich zur Alterung der Proben wurden
einige Probestücke auch ferritisiert, um die Wechselwirkung zwischen freiem Ferrit und Verfestigung durch Alterung zu
erfassen. Um die Wirkungen der Alterung zu bestätigen, wurden auch einige Proben nochmals lösungsgeglüht, um
erneute Ergebnisse nach der natürlichen Alterung zu erhalten. Die Vorgänge bei der Rissbildung und an der
Schneidkante zwischen Metall und Werkzeug wurde durch Vergleich der gemessenen Schnittkräfte mit ihrer idealen
Normalverteilung verfolgt. Es konnte gezeigt werden, dass die Arbeit zum Ablösen der Späne von den Schnittkräften
abhängt. Die Ergebnisse dieser Untersuchung können eingesetzt werden, um die Herstellung und Bearbeitung von
Gussstücken zu verbessern.
Giesserei-Praxis
Heftnummer 12
S. S.530-539
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 10S,19B,6T,18Q
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Riposan, Iulian; Chisamera, Mihai; Stan, Stelian; Stefan, Eduard; Hartung, Cathrine
Role of Lanthanum in Graphite Nucleation in Grey Cast Iron
Die Rolle von Lanthan auf die Graphitkeimbildung bei Gusseisen mit Lamellengraphit
Specific investigations concerning La-contributions in graphite nucleation process in Ca, Al, La-FeSi inoculated grey
cast irons were performed by using a scanning electron microscopy (SEM, EDS). It was re-confirmed that complex (Mn,
X)S compounds act as major nucleation sites for graphite flakes. La was mainly concentrated in the first formed
oxide-based micro-inclusions (similarly to Al), but also at an important level in the shell of (Mn, X)S compounds
(accompanying Ca). It is assumed that La forms micro-inclusions later than Al, as La-reached phase surrounded
Al-reached phase. Complex Al-La small micro-inclusions, as possible better nucleation sites for (Mn, X)S compounds
and La-Ca presence in the shell/body of these sulphides, possible better nucleation sites for flake graphite, appear to
be the peculiar effects of ferrosilicon based inoculants, which include these active elements, promoting type-A graphite,
inclusively in low S-grey iron.
University Politehnica of Bucharest, RO; Elkem Foundry Products, Kristiansand, NO
S. S.19-24
Eisengusswerkstoffe
Röhrig, Klaus
Legiertes Gusseisen, Teil 5
Alloy cast irons
Gusseisenwerkstoffe sind Eisen-Kohlenstoff-Silicium-Legierungen, die eine Vielzahl weiterer Elemente als Legierungs-,
Begleit- und Spurenelemente sowie Verunreinigungen enthalten, die alle einen wesentlichen Einfluss auf die
Gefügbildung und damit auf die Eigenschaften haben. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich ausführlich mit der
Perlitbildung, der eutektoiden Umwandlung im metastabilen System bei Gusseisen mit Lamellengraphit und bei
Gusseisen mit Kugelgraphit. Perlit besteht aus Schichtpaketen aus Ferrit und Zementit. Auch der Lamellenabstand
zwischen diesen Schichten ist eigenschaftbildend. Eingegangen wird auf die Abhängigkeit des Lamellenabstands im
Perlit von der Bildungstemperatur, die Beziehungen zwischen Brinellhärte, dem Gehalt an gebundenem Kohlenstoff und
dem Lamellenabstand im Perlit, auf ein isothermes ZTU-Diagramm von legiertem Gusseisen mit Kugelgraphit, ein
kontinuierliches ZTU-Diagramm für ein manganlegiertes Gusseisen mit Kugelgraphit, ein Gefügemengen-Diagramm für
Gusseisen mit Kugelgraphit mit den Anteilen an Martensit, Ferrit, Perlit und Ausferrit (Bainit) und die
Kohlenstoffauflösung im Austenit in Abhängigkeit von der Haltedauer bei ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit mit
unterschiedlichen Durchmessern der Graphitkugeln und bei einem Gusseisen mit Lamellengraphit. ((Fortsetzung aus
63(2012)9, S.359-366 ))
Giesserei-Praxis
Heftnummer 11
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Sakaki, Hayato; Mizumoto, Masayuki; Ohgai, Takeshi; Kagawa, Akio
New Application of High Niobium Cast Iron as a Grain Refiner for Stainless Steels
Eine neue Anwendung von niobreichem Gusseisen als Kornfeinungsmittel für korrosionsbeständige Stähle
In order to develop a new application of cast iron, high niobium cast iron has been developed as a grain refiner for
stainless steel. High niobium cast iron was prepared by adding pure niobium to a commercial cast iron. Coarse primary
niobium carbide crystals were observed in the microstructure of the cast iron. The effect of the high niobium cast iron
as an inoculant on the grain size of austenitic and ferritic stainless steels was examined in various experimental
conditions. When the amount of the cast iron inoculant more than 3 mass% was added into the steel melt, fine equiaxed
grains were observed and grain size was significantly reduced to 210 micro m. The results indicate that the high
niobium cast iron is effective as a grain refiner for the austenitic and ferritic stainless steels. From the dissolution rate
measurement, the grain refining mechanism was proposed.
Nagasaki University, JP; Iwate University, Morioka, JP
S. S.447-452
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Sebastian, Laino; Sikora, Jorge Antonio; Dommarco, Ricardo C.
Advances in the Development of Carbidic ADI
Fortschritte bei der Entwicklung von carbidischem Austempered Ductile Iron (ADI)
Carbidic ADI (CADI) is a new type of Austempered Ductile Iron containing free carbides in the microstructure, providing
a particular combination of wear resistance and impact toughness. In this work, four CADI variants were evaluated, in
which carbides were promoted by alloying with chromium. Tests performed under the low stress abrasion condition
imposed by the ASTM G65 standard show that CADI can increase the wear resistance up to ~100% when compared
with conventional ADI austempered at the same temperature. The carbide content must be higher than ~10% to
promote a considerable reinforcing effect. However, at this carbide content level, the impact toughness varies between
~7 and ~11 J/cm(exp 2) for unnotched samples. These values are much lower than those of conventional ADI, but
higher than those of other abrasion resistant materials, like white irons. Some CADI variants were also evaluated in field
tests, producing abrasion under either low stress or high stress conditions. For this purpose, two CADI prototype parts
were studied: screw segments for animal food extruders (low stress abrasion) and wheel loader bucket edges (high
stress abrasion). The results gathered showed that CADI behaves satisfactorily under low stress abrasion, but the
performance is not so good under high stress conditions. To analyze the differences in the abrasion response, scratch
tests were performed in order to evaluate the interaction between the abrasive tip and the microstructure.
S. S.187-192
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Selin, Martin
Using Regression Analysis to Optimize the Combination of Thermal Conductivity and Hardness in
Compacted Graphite Iron
Nutzung der Regressionsanalyse zur Optimierung der Kombination von thermischer Leitfähigkeit und Härte bei
Gusseisen mit Vermiculargraphit
In cast iron there is a contradictory relationship between thermal conductivity and strength. In many applications it is
desirable to optimize the material properties to obtain both sufficiently high thermal conductivity and sufficiently high
strength. The aim of this paper is to investigate how various microstructure parameters and alloying elements affect
thermal conductivity and hardness in compacted graphite irons. It was found that the fraction of ferrite, the fraction of
cementite, nodularity and content of carbon and silicon are parameters that influence the thermal conductivity and
hardness the most. Based on these five key parameters linear regression equations were created for calculation of
thermal conductivity and hardness. Ferrite and carbon have a positive influence on the thermal conductivity, while
silicon, cementite and nodularity have a deleterious effect. All parameters except ferrite have a positive influence on the
hardness. This is because the thermal conductivity is dependent on the movement of free electrons, and therefore
unfavourable growth directions and grain boundaries which impede the electron movement will reduce the thermal
conductivity. Ferrite has quite high thermal conductivity, while cementite has poor thermal conductivity, due to an
unfavourable crystal structure. Nodular shaped graphite has a lower thermal conductivity than compacted graphite
which explains the deleterious influence of nodularity. The soft ferrite phase will reduce the hardness value, while
increasing the fraction of harder graphite nodules and harder cementite phase will increase the hardness. To investigate
how these five parameters affect the combination of hardness and thermal conductivity, values for hardness and
thermal conductivity were calculated for all combinations of key parameters in given intervals, using two linear
regression equations. From these it is possible to predict the combination of parameters which gives a particular
combination of hardness and thermal conductivity in compacted graphite iron.
S. S.337-342
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Serrallach, Joan; Lacaze, Jacques; Sertucha, Jon; Suarez, Ramon; Monzon, Adrian
Effect of Selected Alloying Elements on Mechanical Properties of Pearlitic Nodular Cast Irons
Einfluss ausgewählter Legierungselemente auf die mechanischen Eigenschaften von perlitischem Gusseisen mit
Kugelgraphit
There is a continuous demand for low-cost nodular cast irons with improved mechanical properties, this being an
industrial requirement both for pearlitic as well as for ferritic grades. Developments in pearlitic nodular irons should lead
to alloys with higher and higher strength while retaining some ductility in the as-cast state so as to respond to demands
related to castings for high power automotive engines in competition with steel castings and ADI. According to these
aims, several alloying elements have been selected and added separately or combined to standard commercial nodular
cast irons. In all cases, only low-level additions were made and their effects on the microstructure and mechanical
properties at room temperature have been characterized and are discussed. A statistical analysis has been performed
on the data obtained that accounts for changes in alloying additions as well as for variations in process parameters.
INFUN, Sant Vicenc dels Horts, ES; CNRS UMR 5085, Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingenierie des
Materiaux (CIRIMAT), ENSIACET, INPT, Universite Paul Sabatier, Toulouse, FR; AZTERLAN - Centro de Investigacion
Metallurgica, Durango, ES
S. S.361-366
Eisengusswerkstoffe
Sheikholeslam, A.; Nili-Ahmadabadi, Mahmoud; Rassizadehghani, J.
The Effect of Partial Melting Homogenization on the Mechanical Properties of Thick Section
Austempered Ductile Iron Containing 2% Mn
Einfluss einer partiellen Schmelzehomogenisierung auf die mechanischen Eigenschaften von Austempered Ductile Iron
mit 2 % Mangan bei großer Wanddicke
Elements such as Mn and Mo may be added to ductile iron to improve its hardenability and mechanical properties, but
segregation of these elements could result in the reduction of mechanical properties and must therefore be considered
during the manufacturing of thick section ductile iron. In this research the microstructures of cast specimens
containing 2% Mn were studied by optical microscopy and scanning electron microscopy. Results showed that
manganese segregates in the intercellular areas while silicon segregates in the regions around graphite nodules. Partial
Melting Homogenization (PMH) was carried out on the samples to reduce segregation. Analysis of the results showed
that homogenization has been done successfully and segregation in the ductile iron matrix was significantly reduced.
The successful effect of homogenization was also studied on austempered samples. PMH prior to austempering resulted
in a very uniform bainitic microstructure. Tensile tests were carried out on the samples which showed improved
mechanical properties due to combined PMH process and austempering process.
S. S.193-198
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Shimizu, Kazumichi; Naruse, Takeshi; Xinba, Yaer; Teramachi, Hideki; Araya, Shinji; Ishida, Masahide
High Temperature Erosion Behaviors of High V-Cr-Ni Spheroidal Carbides Cast Iron
Verhalten bei Hochtemperaturerosion von hochlegiertem V-Cr-Ni-Gusseisen mit kugelförmigen Carbiden
High temperature erosion occurs in production of the inorganic fibrous insulator in plant. Austenitic and martensitic
stainless steels are often used for these severe high temperature erosion conditions. The paper presents erosion
properties of some stainless steels, several cast iron and cast steel using a blast type high temperature erosion furnace.
The solid particle erosion behavior at high temperatures (900 deg C) of carbon steel of S50C, carbon tool steel of SK3,
SUS403, SUS630, and High V-Cr-Ni spheroidal carbides cast iron (SCI-VCrNi) are investigated. Alumina balls entrained
in a stream of hot air impact on the target materials at an air velocity of 100 m/s. the impingement angle is 90 deg. The
influence of the test temperature and the material removal are discussed. The high temperature erosion behaviors of
specimens are discussed by the eroded surface morphology and vertical section observation using SEM and optical
microscopy observations.
Muroran Institute of Technology, JP; TERAMACHI, Saijo, JP
S. S.255-260
Eisengusswerkstoffe
Shinde, V. D.; Ravi, B.; Narasimhan, K.
Solidification behaviour and mechanical properties of ductile iron castings with varying thickness
Erstarrungsverhalten und mechanische Eigenschaften von Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit mit
unterschiedlichen Wandstärken
Achieving the desired mechanical properties in thin wall ductile iron castings poured in industrial production foundries is
a challenge. In this work, the effect of copper addition (up to 0.74%) and melt processing (Ba based stream inoculation)
on the matrix structure, mechanical properties and fracture behaviour of ductile iron castings with varying section
thickness (4-16 mm) were investigated in a regular jobbing foundry. It was possible to obtain 80% pearlitic structure
without carbides in 4 mm sections, giving a tensile strength of 658 MPa with 2.5% ductility and 264 Brinell hardness.
The solidification behaviour represented by the cooling curves helped in checking the effectiveness of the melt
treatment by observing the amount of undercooling. Fractography studies of tensile specimens showed the change in
fracture mechanisms due to increase in copper content on fracture paths. The increased amount of pearlite in the
matrix exhibited brittle fracture with river pattern.
Indian Institute of Technology (IIT) Bombay, Mumbai, IN
Heftnummer 6
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Sjögren, Torsten; Svensson, Henrik
Study of the Eutectoid Transformation in Grey Cast Irons and its Effect on Mechanical Properties
Sudie über die eutektoide Umwandlung bei Gusseisen mit Lamellengraphit und ihr Einfluss auf die mechanischen
Eigenschaften
In this experimental study, six pearlitic grey cast irons with different Cu and Cr content, different section thicknesses
and different eutectoid cooling rates have been examined. The eutectoid cooling rate was approximated by casting
simulation analysis. The purpose of the experiments was to study the effect of the matrix structure on the overall
mechanical properties. An emphasis is put on the pearlite interlamellar spacing because this controls the resulting
mechanical properties to a large extent. By keeping the graphite structure constant, the effect of the matrix structure
was able to be studied. This was achieved by shake-out at temperatures above the eutectoid transformation range
followed by subsequent cooling in air, mould or in a furnace. The pearlite interlamellar spacing ranged from 90 to 330
nm for the matrices studied. Comparing the strength of the fine structured and coarse structured materials, the tensile
and yield strength was reduced by almost 50%. Regarding the elastic deformation, a weak increase in the tangent
modulus with increasing alloying content was observed. It was also observed that lower cooling rate decreased the
tangent modulus. The tangent modulus ranged between 70 and 110 GPa. Analysing the plastic deformation of the
materials, in terms of strain hardening exponent, n, and strength coefficient, K, a strong dependence on the pearlite
coarseness was observed. It was concluded that the effect of graphite particle length on tensile strength was negligible
and the major improvement on the strength was due to refinement of the pearlite.
SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE; Swerea SWECAST, Jönköping, SE
S. S.157-162
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Soliman, Mohamed; Palkowski, Heinz; Nofal, Adel
Thermo-Mechanically Processed Multi-Phase Ductile Iron: Microstructure Development
Thermomechanisch behandeltes Multi-Phasen-Gusseisen mit Kugelgraphit: Mikrogefüge-Entwicklung
Using thermo-mechanical simulator equipped with dilatometry system, two ductile iron alloys with different Mn-content
are processed by combining both, well defined deformation process and subsequent controlled cooling in a single
processing chain to control the final microstructure. Accordingly, ductile irons with four different structrues are
produced namely, martensite, ausferrite, martensite+ferrite and ausferrite+ferrite. Depending on the dilatometric
measurments, the ferrite formation temperature-range has been defined for both alloys. Preferential transformation of
austenite to ferrite at graphite nodules during cooling is observed. It is also observed that the formation of ferrite during
cooling results in both decreased martensite start of the undecomposed austenite and accelerated kinetics of ausferrite
formation.
Institut für Metallurgie, TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, DE; Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan,
Cairo, EG
S. S.199-204
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Svensson, Henrik; Sjögren, Torsten
The Effect of Cooling Rate, Section Size and Alloying on Matrix Structure Formation in Pearlitic Grey
Cast Iron
Einfluss von Abkühlungsgeschwindigkeit, Wanddicke und des Legierens auf das Matrixgefüge bei perlitischem
Gusseisen mit Lamellengraphit
The matrix structure formation of cast irons is strongly affected by the casting process where different alloying
elements and cooling conditions are methods used to achieve the desired structure and performance of the material. In
the presented study, six pearlitic grey cast irons have been analysed regarding how the pearlitic structure formation
might be controlled. Different amounts of copper and chromium were added, ranging from 0.07 to 1.11 wt% and 0.08 to
0.60 wt%, respectively. Three different section sizes (Ö20, Ö45 and Ö85 mm) and three different cooling conditions
through the eutectoid transformation were used to control the matrix structure formation. The three different cooling
conditions were achieved by shake-out at 950 deg C and cooling in air or furnace, or by keeping the casting in the
mould. The present paper focuses on the pearlite appearance, since it strongly affects the mechanical properties. The
analysis shows that the refining effect of Cr is much stronger than that of Cu. Comparing the low alloyed base melt with
the ones alloyed with Cu and Cr, it is seen that additions of 0.75 wt% Cu refines the pearlite by approximately 10%.
Keeping this Cu level constant and adding Cr, it is observed that an addition of ~0.6 wt% refines the pearlite by another
20%. The most potent refining effect of Cr is achieved by additions up to 0.35 wt%. Keeping the Cr constant at 0.35%
and changing the Cu content (0.35 to 1.10 wt%), almost no variation is observed in the overall interlamellar spacing. The
eutectoid cooling rate most strongly affects the interlamellar spacing down to cooling rates of about -0.75 deg C/s. At
higher (i. e. lower value) cooling rates the interlamellar spacing is fairly constant. In addition to studying the
interlamellar spacing, the graphite structure has also been analysed and evaluated concerning effects from the different
casting variables.
Swerea SWECAST, Jönköping, SE; SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE
S. S.169-174
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Tanaka, Masahito; Shimizu, Kazumichi; Ito, Daijiro; Noguchi, Toru
Fatigue Characteristic of Spheroidal Vanadium Carbides Cast Iron
Ermüdungscharakteristik eines Gusseisens mit kugelförmigen Vanadiumcarbiden
The purpose of this study is to investigate the fatigue characteristic and fatigue fracture mechanism of the high V-Cr-Ni
spheroidal carbide cast iron (SCI-VCrNi) with spheroidal vanadium carbide (VC) dispersed within austenitic stainless
matrix microstructure. The SCI-VCrNi that has high hardness was developed by 10 mass%V adding to 18-8 stainless
steel with spheroidal VC is distributed in the matrix. Firstly from the plane bending, the fatigue limit sigma w has been
found to the 358 MPa of SCI-VCrNi. Secondly, fracture surface observations were performed to clarify the fatigue
mechanism of SCI-VCrNi. The fracture surface of SCI-VCrNi was so rough that the beach mark could not be observed.
So, SEM was employed to observe, the fatigue fracture surface which showed a particular fatigue pattern. Also, many
fracture cracks of VC were observed. In addition, the secondary cracks are shown at the interface between VC and the
matrix. It can be suggested that the bondability between VC and the matrix is strong, and therefore, the propagation of
cracks was delayed by the breakage of VC.
Muroran Institute of Technology, JP
S. S.279-284
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ten, Edis B.
Oxygen State Forms in Cast Iron and their Effect on Graphite Crystallization
Sauerstoffstatus im Gusseisen und sein Einfluss auf die Graphitkristallisation
Oxygen influence on the structure and properties of cast iron is contradictory and depends on its state. It is supposed
that the chemically combined oxygen exists into molten metal as non-metallic inclusion, and it acts as a graphite
crystallization substrate and also increases graphitization degree of the cast iron. Dissolved oxygen deactivates the
potential graphitization centers that are why cast iron chill tendency is increased. At the same time, according to
experimental results, the more cast iron is saturated by oxygen, the higher its tendency for graphitization modification.
In this study, the influence of the oxygen state on graphite forming process during the cast iron crystallization is
considered and the details of its action on the graphite crystallization at different stages of casting solidification process
are also represented. It is shown that oxygen, initially present in molten melt in chemically combined state, does not
have a significant effect on the cast iron crystallization. At the same time, the dissolved oxygen in non-modified cast
iron causes chill, but in modified cast iron the over-equilibrium dissolved Oxygen content promotes graphitizing
crystallization by forming dispersed pre-crystallizing ("fresh") non-metallic inclusions in liquid cast iron. On the basis of
these concepts, the original interpretation of several well-known facts concerning graphitization modifying is presented.
These facts have been widely discussed at the present time, and there is a great number of contraversal opinions on
this account. Particularly, the new aspects of the damping effect of the graphitization modifying of the cast iron have
been discussed. The causes of ferrosilicon graphitizing power increase by addition of the aluminum, calcium, barium,
rare-earth metals and other powerful elements-deoxidizers to it are shown. The additional factors of high effectiveness
of the in-mold graphitization modifying of cast iron are presented also.
S. S.43-47
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Ten, Edis B.
Technology and Effectiveness of Cast Iron Treatment by Gas Injection
Technologie und Effektivität bei der Gusseisenbehandlung durch Gasinjektion
In this work the development of the technology and equipment for gas injection treatment of cast iron by inert gas
(nitrogen) is presented. The equipment includes the plunging lance as a lined steel pipe with nozzles. The nozzles are
thin channels, which are lined by ceramic tubes with small-diameter. The lance has a multiple use, as it has calibrated
channel sizes, and provide the stability regime of gas injection treatment. The characteristic of the gas injection
technology consists of blowing of melt by gas, which is injected into the liquid cast iron through thin jet with a speed
near to the velocity of sound. In this case, the dispersion of gas jets in small-sized bubbles is reached, therefore the
refining effectiveness increases. The gas injection treatment shows the promotion of casting properties, improvement of
homogeneity and fineness of structure, stabilization or increasing of mechanical properties, decreasing of casting
defectiveness. The positive effects of the gas injection treatment is the result of complex action of the injecting gas into
the cast iron melt. Together with refining and homogenizing action at specified conditions, it offers the modifying and
alloying effects also.
S. S.459-464
Eisengusswerkstoffe
Thorbjörnsson, I. u.a.
OPTICA – functional gradient of local properties in ductil iron
OPTICA – Funktionsgradient von lokalen Eigenschaften in Gusseisen mit Kugelgraphit
Optimisation of local poperties of ductile iron castings with a new insert technique has shown to be effective for
increasing wear resistance of cast iron. The method is based on an insert technique that allows modification of local
properties such as hardness in pre-determined locations within a casting. Increased hardness has been ontained both
at the surface and within the casting. Locally optimised castings were produced and tested in laboratory and in real
use. The effect of bainitic heat treatment (austempered ductile iron - ADI) on hardness of the Optica material is
measured and discussed. The effect of ADI treatment on diffusion of alloying elements interacting with carbon from the
melt is also discussed. A conventional ultrasonic thickness gauge meter was used to measure the location of the
functional gradient material. Transverse rupture strength was measured and compared with unalloyed ductile iron and
heat treated castings. Wear tests on trawl hatch shoes showed improved werar resistance of the locally alloyed
material.
Innovation Center Iceland and Reykjavik University, IS
Heftnummer 3701
Eisengusswerkstoffe
Thorbjörnsson, Ingolfur; Johannesson, Birgir; Thor, Jon
OPTICA - functional gradient of local properties in ductile iron
OPTICA - Funktionsgradient lokaler Eigenschaften in Weicheisen
Optimisation of local properties of ductile iron castings with a new insert technique has shown to be effective for
increasing wear resistance of cast iron. The method is based on a insert technique that allows modification of local
properties such as hardness in pre-determined locations within a casting. Increased hardness has been obtained both
at the surface and within the casting. Locally optimised castings were produced and tested in laboratory and real use.
The effect of bainitic heat treatment (austempered ductile iron - ADI) on hardness of the OPTICA material is measured
and discussed. The effect of ADI treatment on diffusion of alloying elements interacting with carbon from the melt is
also discussed. A conventional ultrasonic thickness gauge meter was used to measure the location of the functional
gradient material. Transverse rupture strength was measured and compared with unalloyed ductile iron and heat
treated castings. Wear tests on trawl hatch shoes showed improved wear resistance of the locally alloyed material.
These results are confirmed by laboratory wear tests done elsewhere.
University of Iceland, Reykjavik, IS; Thorgrimsson, Malmsteypa Thorgrims Jonssonar, IS
Heftnummer 3701
Eisengusswerkstoffe
Trubitz, P.; Pusch, G.; Ludwig, A.; Winkler, H. P.; Hüggenberg, R.
Bestimmung der Rissauffangzähigkeit von duktilem Gusseisen
Determination of the crack arrest toughness of ductile cast iron
Der vorliegende Beitrag beschreibt die experimentelle Bestimmung der Rissauffangzähigkeit K(ind la) nach ASTM E 1221
an 50 mm dicken CCA-Proben. Die im Temperaturbereich von -40 deg C bis -80 deg C im Ergebnis der
Crack-Arrest-Versuche ermittelten K(ind la) -Werte werden hinsichtlich der zu beachtenden Gültigkeitskriterien und des
werkstoffspezifischen Rissausbreitungswiderstandes vorgestellt.
TU Bergakademie Freiberg, DE; GNS Gesellschaft für Nuklear-Service, Essen, DE
Giesserei-Praxis
Heftnummer 7/8
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Tsujikawa, Masato; Matsumoto, Norikazu; Nakamoto, Koji; Michiura, Yoshisada
Pearlite Stabilisation by Copper on Ductile Cast Iron
Perlitstabilisierung durch Kupfer bei Gusseisen mit Kugelgraphit
In ductile cast irons with copper, cementite stability was investigated against an annealing heat treatment used to
obtain a fully ferritic matrix. Copper controls cast-iron mechanical properties, but its role in the matrix microstructure
formation remains unclear. Some reports suggest the copper layer around graphite or cementite. They can be barrier to
carbon diffusion at eutectoid reaction, however it is difficult to understand the mechanism of pearlite stability by
copper. To confirm the existence of the barrier and effect of copper addtion, ten 9-mm-thick spheroidal graphite cast
iron castings were prepared with different copper contents of 0.16 wt% - 0.69 wt%. The samples' as-cast
microstructures included spheroidal graphite, ledeburite, and pearlite. The pearlite fraction degreases to about 10% by
heat treatment for ordinary ductile irons without intentional copper addition. The samples' copper content and the
pearlite fraction after heat treatment are not linearly related. The retained pearlite increased suddenly with increased
copper content greater than 0.4 wt%. However, even the sample with the highest copper content showed no
precipitation of a copper solid solution around graphite nodule or cementite.
Osaka Prefecture University, Sakai, JP; Kurimoto, Osaka, JP
S. S.151-156
Eisengusswerkstoffe
Weiss, Andreas; Wendler, Marco; Gutte, Heiner; Biermann, Horst
Hochfester und kaltumformbarer austenitischer Stahlguss mit TRIP/TWIP-Eigenschaften
Es wird ein neuer austenitischer Stahlguss vom Typ G-X4CrMnNi16 7 6 bzw. G-4CrMnNi 16 7 7 vorgestellt, der aufgrund
seiner chemischen Zusammensetzung eine relativ niedrige Austenitstabilität gegenüber dem epsilon - und alpha
'-Martensit und gleichzeitig eine niedrige Stapelfehlerenergie aufweist. Beide Einflussgrößen sind verantwortlich dafür,
dass unter Beanspruchungsbedingungen ein TRIP/TWIP-Effekt (Transformed Induced Plasticity/Twinning Induced
Plasticity) hervorgerufen wird. Als Folge des TRIP/TWIP-Effekts kommt es zur Überlagerung unterschiedlicher
Deformationsprozesse im Austenit, wie der Versetzungsgleitung, der verformungsinduzierten Bildung von epsilon - und
alpha '-Martensit bzw. der verformungsinduzierten Zwillingsbildung. Aufgrund der Plastizitätseffekte lässt sich der
Stahlguss ausgezeichnet bei und oberhalb der Raumtemperatur kaltumformen, obgleich ein grobes Primärgefüge und
eine grobe Dendritenausbildung vorliegen. Es wird gezeigt, dass durch Ziehen und Walzen hohe Umformgrade auch
ohne jegliche Zwischenglühung erreicht werden. Durch die Kaltumformung verfestigt der Stahlguss. Im Gefüge werden
epsilon - und alpha '-Verformungsmartensit sowie Verformungszwillinge gebildet. Durch plastische Vordehnungen
werden die Festigkeitseigenschaften auf Kosten der Verformungseigenschaften übermäßig angehoben. Auf diese Weise
gelingt es, hochfesten Stahlguss mit noch relativ hohen Verformbarkeitskennwerten zu generieren. Leichtbauteile aus
Stahlguss mit exzellenten Crasheigenschaften und erhöhtem Verschleißwiderstand sind so zukünftig herstellbar.
Giesserei
Heftnummer 4
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Wilberfors, Fredrik; Svensson, Ingvar L.
The Effect of Nitrogen and Inoculation on the Tensile Properties and Microstructure of Cast Iron with
Lamellar Graphite
Einfluss von Stickstoff und des Impfens auf die Zugeigenschaften und das Mikrogefüge von Gusseisen mit
Lamellengraphit
The main purpose with this paper is to show the effect of nitrogen and inoculation on the tensile properties and
microstructure of cast iron with lamellar graphite. Casting experiments were performed with the main composition: 3,4
% C, 2,0 % Si, 0,7 % Mn, o,5 % Cu. The nitrogen content was varied between 90 - 180 ppm and inoculant was added as
0,02 or 0,4 by weight. The addition of inoculant changed the graphite structure from distribution D/B/A to distribution
A, according to ISO 945. The eutectic cell size degreased significantly. The addition of inoculant had no influence on the
hardness. The addition of nitrogen shortened the graphite flakes, and increased the hardness. The influenece on the
eutectic cell size was low and there was no significant effect on the graphite distribution. Tensile test samples were
analysed by true stress - true plastic strain in terms of the flow relationships by Hollomon. The stress-strain curves were
fitted to polynomial functions of the 6:th to 8:th order before evaluating the constants in order to eliminate noise the
measurements. This approach also enabled the the slope of the stress-strain curve to be evaluated at zero stress
(Youngs modulus), resulting in plastic strain from stress levels close to zero. The Hollomon flow relationship failed to
describe the deformation behaviour for the whole range of the stress-strain curve. The correction terms in the
Ludwigson flow relationship resulted in a better fit. The addition of inoculant mainly affected the strength coefficient.
The addition of nitrogen also affected the n(ind 2) constant. The main reason for this was that the addition of inoculant
influenced the last part of the stress-strain curve while the addition of nitrogen had an effect over the whole range of
the curve. The addition of nitrogen and inoculant incresade the tensile strength from 288 MPa to 393 MPa and the total
elongation at fracture from 0,8 % to 1,6 %.
Scania, Södertälje, SE; Jönköping University, SE
S. S.114-119
Eisengusswerkstoffe
Wolter, Diether B.
Gusseisen mit Kugelgraphit (49. Folge)
Die Jahresübersicht 2011 bietet eine Literaturzusammenstellung zur Entwicklung bei Gusseisen mit Kugelgraphit mit
Zitation der entsprechenden Veröffentlichungen. Angesprochen werden Produktionszahlen. So stieg die Produktion in
2011 bei Gusseisen mit Kugelgraphit auf 1, 7 Mio. t (ca. 16,6%), gegenüber sonstigem Guss ein Rückgang um 3,5%.
Genannt wird die Patentanmeldung für eine kupferhaltige Magnesiumvorlegierung für perlithaltiges Gusseisen mit
Kupfergraphit, die 70-95% Cu, 5-30% Mg, 5-10% Si und Ca, Li, Y in kleinen Mengen enthält. In der Rubrik Gussfehler
werden die Arbeiten von H. Nakae u.a., L. Zhe, C. Weiping und D. Yu zum Thema Einfluss von Silicium, Cer, Antimon
und Zinn auf die Entstehung von Chunkygraphit bzw. der Einfluss der Abkühlungsgeschwindigkeit und Antimonzugabe
auf die Graphitausbildung in Gusseisen mit Kugelgraphit besprochen. Weiter werden Arbeiten zu Einschlüssen von Dross
und damit reduzierten Festigkeitswerten sowie einem Zwischenbericht zum Forschungsprojekt mit dem Thema
Herstellung und Anwendung von hochsiliciumhaltigem Gusseisen mit Kugelgraphit genannt. Die Rubrik
Werkstoffeigenschaften listet Arbeiten zu mechanichen Eigenschaften, Bruchmechanik, Schwingfestigkeit,
Eigenspannungen und Wärmebeständigkeit auf. U.a. werden eine Prüfmethode für das Rissausbreitungsverhalten bei
tiefen Temperaturen, die Informationen zu statischen und dynamischen Eigenschaften verschiedener Gusseisen aus der
Datenbank der American Foundary Society, Erhöhung der Lebensdauer von GJS-Bauteilen durch Festwalzen und ein
Modell für die Bestimmung auftretender Wärmespannungen während der Erstarrung vorgestellt. Literaturhinweise zu
austenitisch-ferritschem Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI) (u.a. fehlerfreie Herstellung von Platten und Stufenblöcken
mit 2-14 mm Wanddicke; Temperaturwechselfestigkeit von GJS mit Ni-, Cu-, Mo-Zusätzen), Gusseisen mit
Vermiculargraphit (Verbindung der Gießprozesssimulation mit der Schwingfestigkeit), zur Schmelze- und
Werkstoffprüfung (Ultraschallprüfmethode "Sampling Phased Array-Verfahren" für große massive Gussstücke),
Fertigungs- und Anwendungstechnik (Dilatometermessung zur Umwandlungskinetik bei der Wärmebehandlung;
Verschweißen von Rohren aus kohlenstoffarmem Stahl mit perlitischem Gusseisen mi Kugelgraphit) ergänzen die
Jahresübersicht.
Giesserei
Heftnummer 12
S. S.60-62,64,66-71,73-75 (13 Seiten, 17 Bilder, 9 Tabellen, 41 Quellen)
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Yazdani, Sasan; Sadighzadeh Benam, Amir; Avishan, Behzad
Effect of Austempering Temperature on High Cycle Fatigue Behavior of an Austempered Ductile Iron
(ADI)
Einfluss der Austempering-Temperatur auf die Ermüdung bei hohen Lastspielzahlen bei Austempered Ductile Iron
Ductile irons with chemical compositions of Fe-3.6%C-2.6%Si-0.50%Cu-0.51%Ni were cast into standard keel blocks.
Austenitizing heat treatment was carried out on test pieces at 875 deg C followed by austempering at 320, 365 and 400
deg C for times within the austempering processing window in a salt bath furnace. Rotating bending fatigue tests were
performed with Roell Amsler UBM 200(TM) equipment at 3500 rpm at room temperature. Metallography and X-ray
diffraction techniques were used to evaluate the fatigue life. Results indicate an increase of 10, 20 and 24% in fatigue
life for specimens austempered at temperatures of 320, 365 and 400 deg C respectively, compared to that of as cast
samples. According to the XRD test results; there is an increase in volume fraction of high carbon austenite by
increasing the austempering temperature.
Sahand University of Technology, Tabriz, IR
S. S.493-498
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Yi, Da-Wei; Xing, Jian Dong; Fu, Han-guang; Ma, Sheng-Qiang; Liu, Zhu-Xin
Effect of Rare Earth-Al Additions on the Structural Variations of Medium Carbon Fe-B Cast Alloy
Einfluss von Zusätzen von Seltenerdmetall und Aluminium auf die Gefügevariationen von einer Fe-B-Gusslegierung mit
mittlerem Kohlenstoffgehalt
This study investigates the effect of rare earth and aluminium composite modification on the structural variations of
as-cast and heat treated medium carbon Fe-B cast alloys. The as-cast microstructure of Fe-B cast alloy consists of the
eutectic boride, pearlite, martensite and ferrite. Moreover, compared to a netlike distribution of the coarse eutectic
borides in the unmodified alloy, the eutectic boride structures in the modified alloy are greatly refined and less
interconnected. After heat treatment, the phases in Fe-B cast alloy consist of the boride and martensite. The addition of
rare earth helps to increase the number of the rod-shaped and round borides in Fe-B cast alloy during austenitizing.
Compared to the unmodified alloy, the boride volume fraction and Rockwell hardness of the modified alloy have no
significant change, however, the average area of each boride in the modified alloy is lower and the impact toughness is
higher.
Xian Jiaotong University, CN; Beijing University of Technology, CN
S. S.213-218
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Yokomizo, Yuzo; Yamamoto, Kaoru; Sasaguri, Nobuya; Matsubara, Yasuhiro
Effect of Chromium and Vanadium Contents on Continuous Cooling Transformation Behavior of
Multi-Component White Cast Iron
Einfluss der Chrom- und Vanadiumgehalte auf das Verhalten bei kontinuierlicher Abkühlung von einem
Multikomponent-Weißem Gusseisen
In this study, the multi-component white cast irons with 5wt% of Mo, W, 2 wt% of C, Co each and varying Cr content
from 1 to 9 wt% and V content from 3 to 9 wt% independently were employed and effect of Cr and V contents on the
behavior of continuous cooling transformation (CCT) was investigated. When the Cr content increases to 5wt%, the
critical cooling rate of pearlite transformation (VC-P) does not change much, but the VC-P decreases gradually as the Cr
content is increased over 5 wt%. The critical cooling rate of bainite transformation (VC-B) increases with an increase in
the Cr content. In the case of V effect, on the other hand, the VC-P decreases as the V content increases. However, the
VC-B decreases with an increase in the V content up to 4 mass%, but over 4 wt%V, it increases, and at 9 wt%V, the
precipitation of ferrite phase occurred. Ms temperature decreases continuously as the Cr content increases to 5wt%,
and then increases. As the V content increases, Ms temperature rises gradually. In the case that Mf point appears, the
Mf temperature goes up with an increase in the Cr and V contents.
Kawara Steel Works, Fukuoka, JP; Kurume National College of Technology, JP
S. S.237-242
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Yoneta, Naoji; Shimizu, Kazumichi; Hara, Hiroya; Tanaka, Masahito; Nawa, Yoshihiro
Wear Characteristics of Spheroidal Carbides Cast Irons in Uniaxial Rotary Glass Shredder
Verschleißkennwerte von Gusseisen mit kugligen Carbiden in Glas-Shreddern
Spheroidal carbides cast irons (SCIs) are used in severe conditions where often occur erosion and due to their excellent
wear resistance characteristics. In this study, three kinds of SCIs with a variation in matrices are tested and evaluated
as shredding blade of uniaxial rotary glass shredder in recycling factories where often occurs extreme abrasion with the
crushed glass. They are SCI-VCrNi, SCI-VMn, and SCI-Vw with hard (2400Hv) spheroidal vanadium carbides (VC). As a
result, SCI-Vw reveals excellent wear resistance, approximately 1/12 of wear removal in weight, compare to other two
materials of SCI-VCrNi and SCI-VMn. Spheroidal carbides nodularity(70%) and volume fraction of VCs(approximately
20%) are similar in three kinds of SCIs. The hardness of matrix of SCI-Vw (800Hv) is greater than that of SCI-VCrNi
(320Hv) and SCI-VMn (380Hv). Therefore the experimental results are interpreted that hardness of matrix are dominant
factor for abrasion. Based on this experimental study, SCI-Vw is an effective material for abrasion occurred on the blade
of the glass shredder.
Muroran Institute of Technology, JP; R&E, Noboribetsu, JP; Sankyo, Osaka, JP; Nomura Khosan, Kitami, JP
S. S.249-254
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Zhang, Jian-jun; Gao, Yi-Min; Ma, Sheng-Qiang; Li, Ye-Fei; Liu, Li
Effects of Forging and Heat Treatment on Microstructure and Properties of High Boron White Cast
Iron
Einfluss des Schmiedens und der Wärmebehandlung auf das Mikrogefüge und die Eigenschaften von borreichem weißen
Gusseisen
The effects of forging and heat treatment on microstructure and properties of high boron white cast iron were
investigated in this paper. The results show that forging breaks up boride network and makes broken boride particles
uniformly distributed in matrix. During subsequent heat treatment, spheroidized boride is able to be obtained. The
hardness of high boron white cast iron increases slightly (from 51.4 HRC to 54.7 HRC) while the toughness increases
obviously (from 5 J/cm(exp 2) to 107 J/cm(exp 2)) by combined process of forging and heat treatment. Fracture
morphology changes from brittle fracture to ductile fracture.
S. S.225-230
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Zhang, Jian-jun; Gao, Yi-Min; Xing, Jian Dong; Ma, Sheng-Qiang; Yan, Wan-Qin; Yan, Jing-Bo
Microstructure and Properties of Isothermally Quenched High Boron White Cast Iron
Mikrogefüge und Eigenschaften von isothermisch abgeschrecktem borreichem weißem Gusseisen
Microstructure and properties of isothermally quenched high boron white cast iron were investigated in this paper. The
results show that the microstructure of high boron white cast iron is mainly composed of many continuous and netlike
eutectic borides, pearlite and ferrite under as-cast condition. The microhardness of Fe2B ranges in 1200-1600HV
whose value seems to approximate that of (Fe, Cr)7C3-type carbide (HV1200~1800) in high chromium white cast iron.
After isothermal quenching, the matrix transforms into lower bainite in which carbide precipitations are arranged in
parallel rows at an angle of 60 deg to the long axis of the plates, but the morphology of boride remains nearly
unchanged compared with its as-cast condition. Moreover, precipitation particles with the size of about 1~4 micro m
can be found in the matrix of isothermally quenched high boron white cast iron. Impact fracture morphology of
isothermally quenched high boron white cast iron indicates that fracture propagated more easily through boride/matrix
interface than through matrix.
S. S.207-212
Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Zhao, Hai-dong; Liu, Bai-cheng
Prediction of Microstructure and Porosity Formation of Practical Spheroidal Graphite Iron Castings
Vorhersage des Mikrogefüges und der Porositätsbildung bei praktischen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit
The mathematical model for microstructure formation and porosity prediction during solidification process of SG iron
casting was established and applied to a practical brake housing casting. Quantitative microstructure analysis of
specimens machined from the castings was compared with the simulation, and the two results are in acceptable
agreement on nodule counts and size, pearlite fractions and hardness. It is indicated that the model can calculate the
fraction of ferrite and pearlite more accurately, and specially can reflect the effect of both under-cooling during
solidification and the nodules formed in eutectic period on the pearlite content. The present porosity prediction was
compared with those of a former method and commercial software, which leads to that the current methods used for
porosity prediction should be investigated and improved further.
South China University of Technology, Guangzhou, CN; Tsinghua University, Beijing, CN
S. S.349-354
Dong, Quan-Zhi; Choi, Young-Sim; Hong, Jun-Ho; Hwang, Ho-Young
Prediction of mechanical properties of Al alloys with change of cooling rate
Prädiktion der mechanischen Eigenschaften einer Aluminiumlegierung bei veränderter Kühlgeschwindigkeit
The solidification process significantly affects the mechanical properties and there are lots of factors that affect the
solidification process. Much progress has been made in the research on the effect of solidification on mechanical
properties. Among them, the PF (Phase Field) model and CA (Cellular Automata) model are widely used as simulation
methods which can predict nucleation and its growth, and the size and morphology of the grains during solidification.
Although they can give accurate calculation results, it needs too much computational memory and calculation time. So
it is difficult to apply the simulation to the real production process. In this study, a more practical simulation approach
which can predict the mechanical properties of real aluminum alloys is proposed, by identifying through experiment the
relationship between cooling rate and SDAS (Secondary Dendrite Arm Spacing) and mechanical properties. The
experimentally measured values and the values predicted by simulation have relatively small differences and the
mechanical properties of a variety of Al alloys are expected to be predicted before casting through use of the
simulation.
Korea University of Science & Technology (UST), Incheon, KR
China Foundry
Heftnummer 4
02
Elsebaie, O.; Samuel, F. H.; Al Kahtani, S.
Intermetallic phases observed in non-modified and Sr modified Al-Si cast alloys containing
mischmetal
Beobachtung intermetallischer Phasen in unmodifizierten und mit Strontium modifizierten, Mischmetal enthaltenen
Al-Si-Legierungen
An extensive study was carried out to investigate the types of intermetallic phases observed in non-modified and Sr
modified A319.1, A356.2 and A413.1 alloys with 0, 2, 4 and 6 wt-% mischmetal (MM) additions and solidified under high
and low cooling rate conditions. Quantification of the intermetallics was carried out using electron probe microanalysis
and revealed that the total surface fraction of intermetallic phases increased with the addition of MM to the alloys.
Wavelength dispersion spectroscopic analysis was employed to identify these phases. In addition to the Al2Cu phase in
A319.1 alloy, the Mg2Si phase in A356.2 alloy and the platelet-like beta -Al5FeSi and alpha -Al15(MnFe)3Si2 and alpha
-Al15(MnFeNiCu)3Si2 Chinese script-like iron intermetallic phases in the A413.1 alloy, various MM containing
intermetallic phases were observed at high and low cooling rates, each exhibiting a specific Ce/La ratio and
morphology. Many of these MM containing intermetallic phases were found to contain Sr, which confirmed the
interaction of MM with Sr. Thus, the effectiveness of Sr as a modifier of the eutectic Si phase in these alloys would be
reduced.
Universite du Quebec, Chicoutimi, QC, CA; Central Metallurgical R&D Institute (CMRDI), Helwan, Cairo, EG; King Saud
University, Riyadh, SA; Salman bin Abdul-Aziz University, Al-Kharj, SA
Heftnummer 1
Gariboldi, Elisabetta; Ge, Qiang; Lecis, Nora; Spigarelli, Stefano; El Mehtedi, Mohamed
Creep behaviour of deep cryogenic treated AZ91 magnesium alloy
Kriechverhalten der Tieftemperaturbehandlung unterzogenen Magnesiumlegierung AZ91
Deep Cryogenic Treatment (DCT) is known to have beneficial effects on the mechanical behaviour of some alloys. It was
also reported that it can improve the mechanical properties, and in particular the creep strength, of Mg alloys. The
present study is aimed at checking the effect of DSC treatment on the high temperature behaviour of the Mg AZ91 alloy
by means of comparative creep tests at 100 and 200 deg C carried out on DCT or simply high pressure diecast
specimens. In addition, the role played by initial microstructure was investigated by comparative creep tests on
annealed and solution treated specimens. These mechanical tests were joined to scanning electron and optical
microscopy observations on the creep specimens prior and after their high temperature exposure and to Differential
Scanning Calorimetry (DSC) analyses to investigate the thermal stability and microstructural evolution of the alloy. The
experimental study demonstrated that the effect of initial microstructure is by far more important than that of the
cryogenic treatment and that DSC analyses could add useful information for microstructure-based creep models.
Politecnico di Milano, IT; Universita Politecnica delle Marche, Ancona, IT
Giessereiforschung
Heftnummer 4
Heuser, Michael; Haesche, Marco
Alterungsvorgänge bei Zinkdruckgusslegierungen
Druckgussbauteile aus der Zinklegierung ZnAl4Cu1 weisen Alterungserscheinungen in Form von zeitlich abhängigen
Veränderungen in der Maßhaltigkeit und den mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Dehngrenze, Härte) auf. In
[Giesserei 98 (2011) Nr. 7, S. 20-32] wurde ausführlich über die Literatur und die systematische Auswertung der
mechanischen Eigenschaften von Zinkdruckgusslegierungen berichtet. In diesem Beitrag wird der Fokus auf die im
Gefüge ablaufenden mikroskopischen Prozesse gelegt, die bisher nicht oder nur unzureichend analysiert wurden. Das
Ziel der hier beschriebenen Untersuchungen ist die Darstellung des Alterungsprozesses der Zinkdruckgusslegierung
ZnAl4Cu1. Dazu wurden die während der Alterung ablaufenden Phasenänderungen im Gefüge durch den Einsatz
metallographischer Methoden (Lichtmikroskop, Transmissionselektronenmikroskop) in einem umfassenden
Versuchsprogramm in verschiedenen Alterungszuständen analysiert. Die chemische Zusammensetzung der Phasen im
Gefüge und deren Veränderung während des Alterungsprozesses wurden mittels energiedispersiver
Röntgenspektroskopie quantifiziert. Die Durchführung der Untersuchungen erfolgte an Proben im Gusszustand, nach
künstlicher Alterung durch Wärmebehandlung und an natürlich gealterten Proben. Die während der Alterung
auftretenden Maßänderungen wurden mittels dilatometrischer Untersuchungen an künstlich gealterten Proben in situ
gemessen.
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Bremen, DE
Giesserei
Heftnummer 12
Heusler, Leonhard
Leichtmetall-Sand- und -Kokillenguss. Teil 1: Aluminium - metallkundliche Grundlagen, Werkstoffe
und Werkstoffeigenschaften (50. Folge)
Die Jahresübersicht umfasst 34 internationale Literaturstellen und ist gegliedert in die Abschnitte Motorenguss (Gießen
von Zylinderköpfen und Zylinderkurbelgehäusen), Wärmebehandlung (Aushärten, Mikrofüge, mechanische
Eigenschaften), Gefüge und Einfluss von Legierungselementen (intermetallische Phasen, Phasenanalyse, mechanische
Eigenschaften), Verschleiß und Ermüdung (Squeeze-Casting, Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, Ermüdung bei kleinen
Lastspielzahlen Ermüdung bei hohen Lastspielzahlen), Oberfläche und Korrosion (Reibschweißen von Oberflächen,
Korrosionsschutz, Lochfrapkorrosion).
Giesserei
Heftnummer 4
S. S.66-73
Hu, Xiaowu; Li, Ke; Ai, Fanrong
Research on lamellar structure and micro-hardness of directionally Sn-58Bi eutectic alloy
Untersuchung des Lamellargefüges und der Mikrohärte der eutektischen Niedrigtemperaturlotlegierung Sn-58Bi mit
gerichteter Erstarrung
In this work, the Sn-58Bi (weight percent) eutectic alloy was directionally solidified at a constant temperature gradient
(G = 12 K-mm(exp -1)) with different growth rates using a Bridgman type directional solidification furnace. A lamellar
microstructure was observed in the Sn-58Bi samples. The lamellar spacing and micro-hardness of longitudinal and
transversal sections were measured. The values of lamellar spacing of both longitudinal and transversal sections
decrease with an increase in growth rate. The microhardness increases with an increase in the growth rate and
decreases with an increase in the lamellar spacing. The dependence of lamellar spacing on growth rate, and
micro-hardness on both growth rate and lamellar spacing were obtained by linear regression analysis The relationships
between the lamellar spacing and growth rate, microhardness and growth rate, and micro-hardness and lamellar
spacing for transversal and longitudinal sections of Sn-58Bi eutectic alloy were given. The fitted exponent values
obtained in this work were compared with the previous similar experimental results and a good agreement was
obtained.
Nanchang University, CN
China Foundry
Heftnummer 4
Huang, L. G.; Kong, F. T.; Chen, Y. Y.; Xiao, S. L.; Xu, L. J.
Effects of trace TiB2 on microstructure in cast titanium alloys
Einfluss von Spuren von Titanborid auf die Mikrostruktur in Titangusslegierungen
Effects of trace TiB2 on solidification microstructure of Ti-6Al-4V alloy were investigated. The result shows that the
microstructure of the ingot was refined by the added TiB2. The grain size and a lath size were reduced gradually with
the increase in TiB2. The grain size is reduced by about an order of magnitude with an addition of 0 96 wt-%TiB2, and
the dendrite appears in the ingot. Such a tendency is similar to the change of the microstructure with boron addition.
Ti-6Al-4V-B phase diagram and growth restriction factor Q are applied to analyse the influence mechanism of trace TiB2
on the microstructure.
Harbin Institute of Technology (HIT), CN; Liaoning Technical University, Fuxin, CN
Heftnummer 6
S. S.358-363
Kleine, Andreas; Koch, Hubert; Garthoff, Christian; Pries, Helge; Dellemann, Jean-Philippe; Hoffmann, Frank
Eigenschaftscharakterisierung der Legierung EN AC-AlSi9Cu3(Fe)
Mit den durchgeführten Untersuchungen wird der Zusammenhang zwischen der chemischen Zusammensetzung der
Gusslegierung EN-AC-AlSi9Cu3(Fe) und den statischen mechanischen Eigenschaften systematisch aufgezeigt. Durch die
Bandbreite der über die chemische Zusammensetzung einstellbaren Eigenschaften wird weiterhin deutlich, dass es sich
bei der Gusslegierung EN-AC-AISi9Cu3(Fe) streng genommen nicht um einen homogenen Werkstoff, sondern vielmehr
um eine Werkstoffgruppe handelt. Hinsichtlich der Übertragbarkeit der Ergebnisse kommen insbesondere dünnwandige
Druckgussbauteiie in Betracht, da als Untersuchungsobjekt Druckgussplatten mit 3 mm Wanddicke angefertigt wurden.
Neben den statischen mechanischen Eigenschaften stellt die Ermittlung der dynamischen Viskosität zur Beschreibung
des Fließverhaltens von Schmelzen einen weiteren Untersuchungsschwerpunkt dar. Für die Messung des Drehmoments
und der daraus abgeleiteten dynamischen Viskosität wurde ein Rheometer mit einem Platte-Platte-Messsystem
verwendet. Bezüglich der Gusslegierung EN-AC-AISi9Cu3(Fe) erfolgten die Untersuchungen an Proben mit einer
chemischen Zusammensetzung, die dem unteren und oberen Konzentrationsbereich der Normzusammensetzung
entsprechen. Diesen wurde die dynamische Viskosität von Reinaluminium gegenübergestellt. Der eigentlichen
Ergebnisdiskussion geht zunächst eine detaillierte Erläuterung des Erstarrungsverhaltens der drei o. g. Analysen voraus.
Diese Vorgehensweise erweist sich als durchaus zweckmäßig, da die ermittelten Viskositätsverläufe starke Parallelen zu
dem jeweiligen Erstarrungsverhalten zeigen.
TU Braunschweig, DE; Bühler, Uzwil, CH; Bühler, Viernheim, DE
Giesserei
Heftnummer 6
Luo, Q.; Cai, Q. Z.; Fan, Z. T.; Zhao, Z.
Effects of Y on microstructure and property of heat treated AZ91D magnesium alloy prepared by lost
foam casting process
Einfluss von Yttrium auf die Mikrostruktur und Eigenschaften der wärmebehandelten und im Vollformgießverfahren
hergestellten Magnesiumlegierung AZ91D
As cast AZ91D and AZ91D+1.0 wt-%Y magnesium alloy were prepared by the lost foam casting process and then
treated by solution and aging treatment. The effects of Y on the microstructure and mechanical properties of heat
treated AZ91D magnesium alloy were investigated. The results show that the addition of Y to AZ91D alloy formed the
Al2Y phase, which still existed after solution treatment. During the aging treatment process, the rate of beta -Mg17Al12
phase precipitating in AZ91D+1.0 wt-%Y alloy was much slower than in AZ91D alloy because the formation of Al2Y
phase led to the depletion of Al atoms. The addition of Y was thus claimed to play a key role in delaying the age
hardening peak on AZ91D alloy.
Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, CN
Heftnummer 6
S. S.341-346
02
Olofsson, J.
Simulation of mechanical behaviour of cast aluminium components
Simulation des mechanischen Verhaltens von Bauteilen aus Aluminiumguss
A literature review on methods to consider the mechanical behaviour of cast aluminium alloys in finite element method
(FEM) simulations of cast aluminium components has been performed. The mechanical behaviour is related to several
microstructural parameters achieved during the casting process. Three different methods to consider these
microstructural parameters are introduced. One method predicts the mechanical behaviour of the component using
casting process simulation software. The other two methods implement numerical models for the mechanical behaviour
of cast aluminium into the FEM simulation. Applications of the methods are shown, including combinations with
statistical methods and geometry optimisation methods. The methods are compared, and their different strengths and
drawbacks are discussed.
Heftnummer 6
Pabel, Thomas; Bozorgi, Slar; Kneißl, Christian
Effect of alloying elements on hot cracking susceptibility of AlSi7MgCu-alloys
Der Einfluss der Legierungselemente auf die Warmrissneigung der AlSi7MgCu-Legierung
Hot cracking during solidification can be a serious problem in aluminium casting alloys under certain conditions. This
feature is well known but still insufficiently investigated in shape casting. This study gives a brief overview of the factors
influencing hot cracking during shape casting. Five different AISi7MgCu-alloys with varying Mg and Cu contents were
examined. Theoretical models including the cracking susceptibility coefficient (CSC) from Clyne and Davies have been
considered. Thermodynamic calculations of the behaviour of the fraction solid during solidification have been compared
to an experiment based hot cracking indexing (HCl) method. Scanning electron microscopy (SEM) was used to compare
existing microstructure and precipitated thermodynamic phases. Furthermore, SEM was used to investigate crack
surfaces initiated by a dog bone shaped mold during casting. A good correlation between theoretical models and the
experimental hot cracking index method was observed.
Giessereiforschung
Heftnummer 4
Petkov, Tose; Künstner, David; Pabel, Thomas; Faerber, Katharina; Kneißl, Christian; Schumacher, Peter
Optimierung der Wärmebehandlung einer AlMgSi-Gusslegierung
Heat treatment of a ductile AlMgSi-alloy
Die vorgegebenen Ziele wurden im überwiegenden Maße erreicht. Basierend auf den Resultaten beim Lösungsglühen
und Warmauslagern können folgende Parameter für eine erfolgreiche Wärmebehandlung der Legierung AI Mg(ind
5)Si(ind 2)Mn angegeben werden: - Lösungsglühen: 570 deg C, 8h - Abschrecken: in Wasser (RT) - Warmauslagern: 240
deg C, 12 h Durch die Wahl dieser Parameter ist es gelungen die Zugfestigkeit um 31 %, die Dehngrenze um 104 % und
die Härte um 20 % gegenüber dem Gusszustand zu steigern. Die Duktilität des Gusszustandes konnte weitgehend
beibehalten werden. In Bild 15 ist der Vergleich der mechanischen Kennwerte im Gusszustand und im optimierten
wärmebehandelten Zustand ersichtlich. Weitere Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften können durch
Modifikation des Al-Mg(ind 2)Si-Eutektikums mittels Legierungszusätze oder einer geeigneten Spülgasbehandlung erzielt
werden.
Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leoben, AT; Montanuniversität Leoben, AT
Giesserei-Praxis
Heftnummer 6
02
Sjölander, E.; Seifeddine, S.
Influence of alloy composition, solidification rate and artificial aging on plastic deformation
behaviour of Al-Si-Cu-Mg casting alloys
Einfluss der Legierungszusammensetzung, Erstarrungsgeschwindigkeit und der künstlichen Alterung auf das plastische
Umformvermögen der Al-Si-Cu-Mg-Gusslegierung
The plastic deformation behaviour of three Al-Si casting alloys was investigated using the Kocks-Mecking strain
hardening theory. Three coarsenesses of the microstructure, two aging temperatures and a number of aging times were
used. For Al-Si-Mg and Al-Si-Cu-Mg alloys, the dislocation storage rate decreases while the dislocation recovery rate
increases with aging time during underaging, whereas the concentration of alloying elements in solid solution
decreases. The storage rate reaches a minimum at the peak aged condition and increases at overaging. The storage
and recovery rates of the Al-Si-Cu alloy increase with aging time in the underaged condition and start to decrease
during overaging, which indicates that a mixture of shearable and non-shearable precipitates are present during
underaging, whereas all precipitates become non-shearable on overaging
Heftnummer 1
Tagungsbeitrag
Stadler, F. u. a.
Einfluss der Zusammensetzung auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von
AlSi-Gusslegierungen für Anwendungen bei erhöhten Temperaturen
Im Zuge der Arbeiten wurde zunächst der Einfluss von Si,Cu und Ni auf die Wärmeleitfähigkeit von AlSi-Gusslegierungen
untersucht, wobei sich Schwankungen im Bereich von 140 bis 190 W/mK ergaben. Die thermische Leitfähigkeit der
untereutektischen Varianten liegt mit 7 % Si jeweils ca. 10 bis 15 W/mK über jener der eutektischen Legierungen mit
12 % Si. Cu bildet im Zuge der Warmauslagerung sekundäre Ausscheidungen, welche die thermische Leitfähigkeit
herabsetzen. Auch Ni verringert die Wärmeleitfähigkeit von AlSi-Legierungen deutlich. Als zweite wichtige physikalische
Eigenschaft wurde der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient bei 250 Grad Celsius als Funktion der
Legierungselemente Si, Cu und Ni untersucht. Bei Anwendungen bis 220 Grad Celsius ist die Legierung AlSi9Cu3Fe
(A226) die praktikabelste Lösung. Bei höheren Temperaturen ist die Beanspruchung genau zu klären, um eine optimale
Legierung zu wählen.
Montanuniversität Leoben, AT; AMAG Casting, Ranshofen,AT; Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; CH
Staggl, S.; Pabel, T.; Bozorgi, S.; Faerber, K.; Kneißl, C.; Schumacher, P.
Charakterisierung der Heißrissempfindlichkeit von Aluminium-Gusslegierungen
Characterization of the hot cracking susceptibility of aluminum alloys
Heißrisse in Al-Gusslegierungen stellen in der Gießereipraxis ein großes Problem dar. Dieser Artikel soll einen Überblick
über die Einflussgrößen auf die Heißrissempfindlichkeit von Legierungen geben und zeigt Strategien auf, um die
Heißrissempfindlichkeit zu bestimmen. Es werden zwei unterschiedliche Methoden vorgestellt: Zum Einen die
Bestimmung der Heißrissempfindlichkeit durch die theoretische Berechnung derTerminal Freezing Range TFR (letzter
Bereich der Erstarrung) mittels der Software Thermo-Calc. Zum Anderen die Ermittlung des
Heißrissneigungskoeffizienten CSC nach Davies und Clyne, einer semi-empirischen Bestimmung mittels des
Simulationsprogrammes Thermo-Calc und thermischen Analysen. Es wurden die zwei Al-Legierungstypen AlSiMgCu und
AlZnMgCu untersucht, da aus der Praxis bekannt ist, dass diese stark unterschiedliche Heißrissempfindlichkeiten
aufweisen. Die Versuche wurden unter zwei Abkühlungsbedingungen, Sand und Kokille, durchgeführt. Zuletzt wurden
die Ergebnisse der beiden Untersuchungsmethoden für die beiden Legierungstypen miteinander verglichen. Es zeigte
sich, dass eine ausgezeichnete Korrelation zwischen den Ergebnissen der beiden Methoden, theoretischen Bestimmung
der TFR und semi-empirischen Bestimmung des CSC besteht. Weiterhin konnte festgestellt werden, dass chemische
Zusammensetzung und Abkühlbedingung die Haupteinflussfaktoren auf die Heißrissempfindlichkeit darstellen.
AlSiMgCu-Legierungen waren deutlich weniger anfällig auf Heißrisse als die gegenübergestellten
AlZnMgCu-Legierungen.
Montanuniversität Leoben, AT; Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leoben, AT; Nemak, Linz, AT
Giesserei-Praxis
Heftnummer 5
Staggl, Simon; Bozorgi, Salar; Pabel, Thomas; Faerber, Katharina; Kneißl, Christian; Schumacher, Peter
Untersuchungsmethoden zur Charakterisierung der Heißrissempfindlichkeit von
Aluminium-Gusslegierungen
Investigation methods for characterizing the hot cracking susceptibility of Al-cast alloys
Heißrisse in Al-Gusslegierungen stellen in der Gießereipraxis ein großes Problem dar. Dieser Artikel soll einen Überblick
über die Einflussgrößen auf die Heißrissempfindlichkeit von Legierungen geben und Methoden zur Bestimmung der
Heißrissempfindlichkeit aufzeigen. Es werden zwei unterschiedliche Methoden vorgestellt: Zum Einen die Bestimmung
der Heißrissempfindlichkeit durch die theoretische Berechnung der Terminal Freezing Range TFR (letzter Bereich der
Erstarrung) mittels der Software Thermo-Calc. Zum Anderen die Ermittlung des Heißrissneigungskoeffizienten CSC nach
Davies und Clyne, eine semi-empirische Bestimmung mittels des Simulationsprogrammes Thermo-Calc und thermischer
Analysen. Untersucht wurden die zwei Al-Legierungstypen AlSiMgCu und AlZnMgCu, da aus der Praxis bekannt ist, dass
diese stark unterschiedliche Heißrissempfindlichkeiten aufweisen. Die Versuche wurden unter zwei
Abkühlungsbedingungen, Sand und Kokille, durchgeführt. Zuletzt wurden die Ergebnisse der beiden
Untersuchungsmethoden für die beiden Legierungstypen miteinander verglichen. Es zeigte sich, dass eine
ausgezeichnete Korrelation zwischen den Ergebnissen der beiden Methoden, theoretische Bestimmung der TFR und
semi-empirische Bestimmung des CSC, besteht. Weiters konnte festgestellt werden, dass chemische Zusammensetzung
und Abkühlbedingungen die Haupteinflussfaktoren auf die Heißrissempfindlichkeit darstellen. AlSiMgCu-Legierungen
waren deutlich weniger anfällig auf Heißrisse als die gegenübergestellten AlZnMgCu-Legierungen.
Montanuniversität Leoben, AT
Giesserei-Rundschau
Heftnummer 5/6
Tikana, Ladji; Kessler, Andreas
Buntmetallguss (46. Folge)
Non-Ferrous Castings (Part 46)
Der Beitrag bietet eine Literaturübersicht zu den Forschungsaktivitäten des Jahres 2011 über Buntmetalle und
betrachtet dabei die Bandbreite vom Rohstoff bis zum Fertigprodukt. Der erste Abschnitt widmet sich dem Kupfer und
Kupfergusswerkstoffen. Themen darin sind die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Müllverbrennungsanlagen, die
Gewinnung von Rohkupfer mittels eines sauerstoffangereicherten Badschmelzprozesses, ein Verfahrensvergleich für die
Herstellung von Gießwalzdrähten aus sauerstofffreiem Kupfer, die Simulation von stranggegossenen Kupferbarren unter
Zuhilfenahme einer elektromagnetischen Induktion und einer Kopplung des elektromagnetischen Felds mit dem
Wärmefluss, sowie die Herstellung von Kupfer-Silber-Legierungen (Cu-4at.-Ag) mittels Pulvermetallurgie mit erhöhter
Festigkeit und Leitfähigkeit. Der zweite Abschnitt betrachtet Kupfergusslegierungen. Darin enthalten sind die Thema
Bleiersatz durch Schwefel mit Blick auf die Schmierungseigenschaften und gießtechnischen Rahmenbedingungen,
Erklärung von Mikroseigerungen im Strangguss von Zinnbronzen durch thermodynamische Simulation, das
Schleudergießen von komplexen Kupfer-Nickel-Legierungen, ein kontinuierlicher horizontaler Gießwalzprozess (engl.
cast-roll process (CRP) für die Rohrherstellung aus CuNi10Fe1Mn und die Untersuchung des Schleudergießverfahrens in
Kombination mit werkstofftechnischen Untersuchungen (Gefügeausbildung und der Tragfähigkeit) von
Schneckenradrohlingen. Der abschließende Abschnitt kommentiert Beiträge zu Titanguss. Genannt werden Arbeiten zur
Vorhersage und Verminderung von schrumpfungsbedingter Porosität in TiAl-Basis-Legierungen,
Gefügestrukturuntersuchung von komplexen, dünnwandigen Gussteilen aus Ti-6 A14V, die im vertikalen
Schleudergießverfahren hergestellt wurden, Erzielung einer turbulenzarmen Formfüllung beim Kippgießen am Beispiel
einer Turbinenschaufel aus einer TiAl-Legierung mittels numerischer Simulation und eine Arbeit zu vergleichenden
Untersuchungen der Gießbarkeit der Titanlegierungen IMI834, Ti-1100, BT36 und Ti600.
Giesserei
Heftnummer 8
Weiss, Konrad; Honsel, Christoph; Vomhof, Reinhard
Ermittlung der mechanischen Eigenschaften eines Aluminium-Strukturbauteils
Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen führen der beschränkte Bauraum und steigende Belastungen zu immer
komplexeren Gusskonstruktionen. Um Überdimensionierungen zu vermeiden, sind möglichst genaue Kenntnisse über
die lokal vorliegenden mechanischen Eigenschaften notwendig. In diesem Beitrag wird über die theoretische Ermittlung
der mechanischen Eigenschaften des Aluminiumstrukturbauteils Schweller der Audi AG und den Vergleich mit
experimentell ermittelten Werten berichtet. Um realitätsnahe Ergebnisse zu erzielen, wurden bei der Simulation in
WinCast sämtliche zum Prozess gehörenden Abläufe und Parameter berücksichtigt. Das betrifft u.a. das Formfüllen mit
erster und zweiter Phase, den Gießdruck, die Werkzeugvortemperierung, die Kühlungskreisläufe mit den
entsprechenden Kühlmedien und Temperaturen, das Ausstoßen des Bauteils sowie das Reinigen, Sprühen und
Ausblasen der Formhälften. Die lokal unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten führen auch zu lokal
unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, die aus den Erstarrungszeiten über eine Umrechnung in
Dendritenarmabstände ermittelt wurden. Bei den Zugfestigkeiten ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung mit den
gemessenen Werten; auch bei der Streckgrenze liegen die gemessenen und berechneten Werte dicht beieinander.
Größere Abweichungen traten bei der Dehngrenze A5 in Bereichen auf, die Mikroporösitäten enthalten. In
mikrolunkerarmen Bereichen ist auch hier die Übereinstimmung gut.
RWP, Roetgen, DE
Giesserei
Heftnummer 3
02
Xiong, B. W.; Yu, H.; Yan, Q. S.; Zhao, J. Q.; Chen, S. N.; Yang, Z.
Effects of sample thickness on microstructures and mechanical properties of A357 alloy
Einfluss der Wanddicke auf Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften bei Aluminiumlegierungen des Typs A357
The effects of sample thickness on the density, microstructures and mechanical properties of as cast Al alloy were
investigated. Microstructures were observed with a scanning electron microscope. Mechanical properties were studied
at room temperature. The results show that the sample thickness has minor influence on the relative density of Al alloy.
The obtained relative density up to ~99.24% was confirmed that the vacuum counter-pressure casting has the excellent
solidification mechanism. The microstructures were refined and the secondary dendrite arm spacing was decreased
with the decrease in sample thickness, and the ultimate tensile strength, yield strength and elongation were improved.
The ultimate tensile strength and elongation could be related to their secondary dendrite arm spacing using linear
equations. With the increase in sample thickness, the quasi-cleavage fractures were increased and the number of
dimples got an evident reduction in fracture surfaces.
Nanchang Hangkong University, CN
Heftnummer 6
Zhao, Ertuan; Chen, Yuyong; Kong, Fantao; Zhang, Changjiang; Xiao, Shulong
Effect of yttrium on microstructure and mold filling capacity of a near-alpha high temperature
titanium alloy
Einfluss von Yttrium auf das Gefüge und das Formfüllungsvermögen einer nahe-alpha Hochtemperatur-Titanlegierung
The addition of rare earth yttrium (Y) can improve the performances of high temperature titanium alloys, such as the
tensile ductility, thermal stability and creep property, etc. However, few studies on the effect of Y on the castability of
titanium alloys have been carried out, which is significant to fabrication of thin-walled complex titanium castings by
investment casting. In this study, the microstructure and mold filling capacity of a Ti-1100 alloy with different Y
additions (0, 0.1wt.%, 0.3wt.%, 0.5wt.% and 1.0wt.%) were investigated systematically through investment casting
experiments, and the casting experiments were carried out in a centrifugal titanium casting machine. The
microstructures of the alloy were observed via the optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission
electron microscopy. The mold filling capacity was tested by using of a grid pattern and was evaluated by the number of
segments completely filled by the cast alloy. The results indicate that the grain size is decreased and the mold filling
capacity is improved significantly with increasing the addition of Y from 0 to 1.0wt.%. The average primary p grain size
of Ti-1100 alloy is reduced from 250 micro m to 50 micro m micro mand the mold filling capacity is increased from
61.5% to 100%. Considering the potential harmful effect on tensile properties of titanium alloys due to high
concentrations of Y, it is suggested that Y addition should be about 0.3wt.%.
Harbin Institute of Technology (HIT), CN
China Foundry
Heftnummer 4
Zhao Zhihao; Meng Yi; Cui, Jianzhong
Effect of Mn on microstructures and mechanical properties of Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloy
Einfluss von Mangan auf das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der Al-Mg-Si-Cu-Cr-V-Legierung
In order to improve the performances of the Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloy, various amounts of Mn (0-0.9wt %) were added. The
effect of this Mn on the microstructures and mechanical properties of Al-Mg-Si-Cu-Cr-V alloys in different states,
especially after hot extrution and solid solution treatment, was systematically studied using scanning electron
microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and mechanical tests at room temperature. The results show
that 0 2wt.% Mn can both refine the as-cast microstructure of the alloy and strengthen the extmsion+T6 state alloy
without damaging the plasticity badly due to the formation of AI15(FeMn)3Si2 and AI15Mn3Si2 dispersoids. Compared
with the extrusion+T6 state alloy without Mn addition, the ultimate tensile strength and yield strength of the alloy with
0.2wt.% Mn addition are increased from 416.9 MPa to 431.4 MPa, 360.8 MPa to 372 MPa, respectively. The elongation
of the extrusion+T6 state alloy does not show obvious change when the Mn addition is less than 0.5wt.%, and for the
alloy with 0 2wt% Mn addition its elongation is still as high as 15.6%. However, when over 0.7wt.% Mn is added to the
alloy, some coarse, stable and refractory AlVMn and AI(VMn)Si phases form. These coarse phases can reduce the effect
of Mn on the inhibition of re-crystallization; and they retain the angular morphology permanently after the subsequent
deformation process and heat treatment. This damages the mechanical properties of the alloy.
Northeastern University, Shenyang, CN
China Foundry
Heftnummer 4
Schmelzeinrichtungen, Auskleidung
Dötsch, Erwin; Ibach, Robert; Rische, Marco
Energieeinsparung durch leistungsoptimierte Chargierung von Mittelfrequenz-Induktionstiegelöfen
Umrichtergespeiste Induktionstiegelöfen arbeiten im Chargenbetrieb, das heißt, sie werden im Regelfall nach
Fertigstellen einer Flüssigcharge total entleert und mit kaltem Schmelzgut wieder angefahren. Entscheidender
Parameter für das energieeffiziente Schmelzen in solchen Öfen ist bei gegebenem Wirkungsgrad die Schmelzzeit, die
sich über die installierte Leistungsdichte der Anlage und über die Ankopplung des elektromagnetischen Feldes definiert.
Die optimale Schmelzzeit wird dann erreicht, wenn die volle Nennleistung während der gesamten Schmelzperiode auf
das Schmelzgut übertragen wird. Das geschieht beim Anfahren des Ofens mit ferromagnetischem Schmelzgut aufgrund
der hohen magnetischen Leitfähigkeit dieses Materials bereits bei niedrigem Füllgrad. Bei Überschreiten der
Curietemperaturfällt bekanntlich die magnetische Leitfähigkeit auf einen Wert von eins ab, so dass sich dann die
Ankopplung des magnetischen Feldes verschlechtert und der Leistungseintrag je nach Schüttdichte des Schmelzgutes
merklich abfällt. Erst nach 10 bis 20 min ändern sich die Verhältnisse im Spulenbereich aufgrund des steigenden
Schmelzeanteils so, dass die Nennleistung wieder erreicht wird. Im vorliegenden Beitrag wird gezeigt, dass die
Leistungsaufnahme mit einem Konstantleistungsumrichter mit Hilfe eines geeigneten Chargierverfahrens so gesteuert
werden kann, dass Leistungseinbrüche weitestgehend vermieden werden und somit die kürzeste Schmelzzeit als
Voraussetzung für optimale Energieeffizienz erreicht wird.
ABP Induction Systems, Dortmund, DE
Giesserei
Heftnummer 6
Tagungsbeitrag
Dubodelov, Viktor I.; Pogorsky, Viktor K.; Goryuk, Maksym S.
Magnetodynamic Mixer-Batcher for Overheating and Pouring of Cast Iron
Magnetdynamische Misch- und Dosiereinrichtung für das Überhitzen und Gießen von Gusseisen
Magnetodynamic mixer-batcher is intended for adjustable inductive heating and controlled electromagnetic pouring of
cast iron into crystallizers and moulds on automated casting lines, chill-mould casting machines, rotor casting
machines. Also, mixer-batcher allows realizing the out-of-furnace treatment of liquid alloys. In comparison with
conventional ladle pouring of grey cast iron, application of magnetodynamic mixer-batcher allows to reach more
isotropic structure and properties on casting body, to increase 5-10% the mechanical properties of castings, and to
refine both the metal matrix structure and dimensions of graphite inclusions. Moreover, using of magneto-dynamic
mixers-batchers provides automation of pouring, economy of materials and energy re-sources, increasing productivity,
and improvement of ecology.
S. S.481-486
Kadelka, Heinz
Neue Rekordmarken bei Effizienz und Abgasvolumen. High Efficiency Furnace-Verfahren
revolutioniert Gießereiprozesse
Um die Emissionswerte und den Energieverbrauch von gefutterten Heißwindkupolöfen zu mindern, hat die Giesserei
Düker GmbH & Co. KGaA am Standort Karlstadt das High Efficiency Furnace (HEF)-Verfahren der Firma Linde im
Frühjahr 2012 als eine Test-Installation eingesetzt. Mit dem HEF-Verfahren wird rückgeführtes Gichtgas mit reinem
Sauerstoff angereichert. Ein Teil des heißen Gichtgases wird aus der Untergicht abgesaugt und dann erneut in den Ofen
eingedüst. Dabei wird der Anteil des Gichtgases über die Obergicht auf ein mögliches Minimum reduziert, um den
größten Teil der Gichtgase über die vorhandene Brennkammer zu leiten und so die Emissionswerte zu verbessern. Damit
kann die Windmenge um 55 % gesenkt werden. Der CO-Gehalt im Rohgas der Untergicht konnte auf bis zu 32 %
angehoben werden.
Linde, Düsseldorf, DE
Giesserei
Heftnummer 9
S. S.52-56
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 5S,8B,1T
Schmitz, Wilfried; Trauzeddel, Dietmar
Anlagen- und verfahrenstechnische Neuentwicklungen der Induktionsofentechnik
Vorgestellt werden aktuelle Entwicklungen in Bezug auf den Einsatz spezieller Schaltungstechniken zur gezielten
Beeinflussung der metallurgischen Möglichkeiten der induktiven Schmelztechnik und das Konzept eines induktiven
Pfannensystems, welches sowohl als Transport- und Warmhaltegefäß als auch als metallurgisches Zusatzaggregat
eingesetzt werden kann. Neben dem in der Praxis bewährten Tiegelüberwachungssystem OCP hat OTTO JUNKER für die
periodische optische Kontrolle der Tiegelinnenkontur das Lasergerät Lining Periscope konstruiert und erfolgreich
erprobt, wie in dem Bericht ausgeführt wird. Welche Energieffizienzverbesserung der Einsatz der Energiesparspule
bietet, wird an Hand von Beispielen der industriellen Anwendung aufgezeigt.
Otto Junker, Simmerath, DE
Giesserei-Rundschau
Heftnummer 1/2
Schmelztechnik
Enzenbach, Thomas
Schmelzen von Basiseisen für verschiedene Gusseisenwerkstoffe im Kupolofen. Vorgehensweise
und Komponenten
Der Kupolofen konnte seine Position als wichtigstes Schmelzaggregat der Eisengießerei behalten. Das liegt nicht zuletzt
daran, dass er zum Schmelzen des Basiseisens für die Mehrzahl der Gusseisenlegierungen geeignet ist. Hierbei sind
grundsätzlich zwei Tendenzen zu beobachten: Auf der einen Seite wird mit der Spezialisierung auf einen Werkstoff bzw.
auf eine Werkstoffgruppe ein gleichmäßiger Schmelzprozess ermöglicht, was mit den Gesetzmäßigkeiten des
Schmelzens im Kupolofen besser vereinbar ist als ein häufiger Wechsel der Gusszusammensetzung. Vor allem in
größeren Gießereien, wo Bremsscheiben, Motorblöcke, Sicherheitsteile oder Rohre hergestellt werden, kann diese
Entwicklung gut beobachtet werden. Andererseits wird auch festgestellt, dass vor allem kleine und mittelgroße
Gießereien zunehmend aufgefordert werden, zusätzliche Aufträge anzunehmen, die das Schmelzen von anderen
Werkstoffgruppen erfordern. Um die vorhandenen Schmelzkapazitäten besser auszulasten, ist es dann notwendig, das
Basiseisen für verschiedene Gruppen von Gusseisenwerkstoffen im Kupolofen zu schmelzen. Dabei handelt es sich
überwiegend um das abwechselnde Herstellen von Basiseisen für Gusseisen mit Lamellengraphit (EN-GJL, Grauguss)
und Gusseisen mit Kugelgraphit (EN-GJS, Sphäroguss). Obwohl die Herstellung verschiedener Werkstoffgruppen mit nur
einem Kupolofen immer noch als besondere Herausforderung gelten kann, hat sich diese Verfahrensweise weiter
verbreitet, sodass sie nunmehr als gängige Praxis angesehen werden darf. In diesem Beitrag wird anhand von Beispielen
insbesondere auf die Vorgehensweise eingegangen. Die dabei auftretenden Besonderheiten und Probleme werden
aufgeführt. Abschließend werden einige Komponenten vorgestellt, womit ein Beitrag zur Lösung der genannten
Probleme erbracht werden kann.
Giesserei
Heftnummer 12
Schmelztechnik
Kadelka, Heinz; Matschkewitz, Ulrich; Dell, Gotthard
Petrolkoksstaub - ein neuer Energieträger für den Kupolofen
Die Suche nach alternativen Energieträgern im Kupolofen, die es zum einen ermöglichen, teuren Koks zu substituieren
und gleichzeitig den Schmelzprozess zu optimieren, führte bisher nicht zu konsequenten Umsetzungen in der
Gießerei-Industrie. Mit dem in vielen Industrieöfen als Primärenergie bereits eingesetzten Petrolkoksstaub steht ein
alternativer Festbrennstoff zur Verfügung, der aufgrund seiner Produkteigenschaften wie hohem Kohlenstoffgehalt und
Mahlfeinheit für den Kupolofenprozess brennstofftechnisch hervorragend geeignet ist. Ziel der im Beitrag beschriebenen
Versuchsreihe an einem Schmelzofen für Gusseisen mit Lamellengraphit war es daher, zum einen die
Einblastechnologie zu optimieren und bei steigenden Durchsatzraten die ofenspezifischen und metallurgischen
Auswirkungen zu untersuchen. Im Hinblick auf die Technologie des Staubeintrages über die Winddüsen wurde die
Kombination mit dem Linde-TDI-Verfahren gewählt, da die verfahrenstechnischen Vorteile wie hohe
Strömungsgeschwindigkeiten und gute Durchmischung der Feststoff/Gasphase offensichtlich waren. Der
Langzeitversuch führte bei Reduzierungen des Koksersatzes von bis zu 15 % zu gleichbleibenden Prozessdaten und
metallurgischen Effekten, wodurch die Schmelzkosten deutlich gesenkt werden konnten. Die ersetzten Koksmengen
erbrachten Einsparungen von 4 bis 5 Euro pro t geschmolzenen Eisens, die zudem durch verringerten Si-Abbrand und
geringere Erdgasmengen noch erhöht werden können.
Giesserei
Heftnummer 1
S. S.58-63 (6 Seiten, 10 Bilder, 2 Tabellen
Schmelztechnik
Tagungsbeitrag
Kato, Yuji; Zou, Ying; Nakae, Hideo
Influence of Melting Conditions on Graphite Morphology in Spheroidal Graphite Cast Iron Using Ni-C
Alloys
Einfluss der Schmelzbedingungen auf die Graphitmorphologie bei Gusseisen mit Kugelgraphit bei der Verwendung von
Ni-C-Legierungen
The effects of the cooling rate, atmosphere and holding time on the graphite morphology of spheroidal graphite cast
iron were studied using Ni-C alloys. Two groups of parent alloys were prepared using high purity materials, i. e., Group 1
containing the spheroidizing element of Ce, Mg or Ca, while in Group 2, S was added as an anti-spheroidizing element.
For discussing the influence of the cooling rate on the graphite morphology, 0.5 g of the Group 1 samples were melted
and held for 15 minutes at 1673 K in an Ar atmosphere, then cooled at 1000 K/min or 20 K/min. The results showed
that perfect spheroidal graphite could not be confirmed, while irregular graphite appeared. The atmosphere was
changed to Ar+3%H2 for preventing the oxidation, and the holding time was reduced to 10 minutes to prevent fading of
the spheroidizing element. These results showed that the formation of spheroidal graphite was confirmed at the cooling
rate of 1000 K/min in both groups. Nevertheless, at the cooling rate of 20K/min, graphite morphology was only chunky
or flake in both groups. In order to investigate which parameter is more important for the formation of spheroidal
graphite, the atmosphere and the holding time were independently changed at the cooling rate of 1000 K/min. It was
found that the addition of the 3%H2 did not significantly affect the spheroidal graphite formation. Moreover, the holding
times of 1 min and 20 min also did not significantly affect the spheroidal graphite area fraction in the Ni-C alloy, while
they affected the ones containing the spheroidizing elements like Mg.
Waseda University, Tokyo, JP
S. S.37-42
Schmelztechnik
Ravichandran, Seenivasan; Alagumurthi, Natarajan; Palaniradja, Krishnaraj
Optimization of raw material charge mix in induction furnace for energy conservation in foundry
industry
Optimierung der Zusammensetzung des Einsatzmaterialas in Induktionsöfen zwecks Energieeinsparung in der
Gießereiindustrie
Foundry is an intensive energy consuming sector in India. The current energy crisis warrants the need to explore
measures for energy conservation and productivity enhancement of the industry. The review of literature on energy use
in the induction furnace indicates energy wastage due to the use of inappropriate equipment, inadequate
mechanization, operational delay and low quality raw materials, adversely affecting productivity. With this insight, the
present study focuses on the optimization technique for raw material charge mix of bundled steel, loose steel, cleaned
and uncleaned scrap as input parameters. The Design of Experiments (DOE) is used to know the individual and
combined effect of input parameters. The multi-variate analysis reveals that the optimization of process parameters
results in energy saving of 44 kWh/ton and reduction in melting time by 40 minutes/ton.
Pondicherry Engineering College, IN
Giessereiforschung
Heftnummer 4
Schmelztechnik
02
Zuo, Y. B.; Jiang, B.; Zhang, Y. J.; Fan, Z.
Degassing LM25 aluminium alloy by novel degassing technology with intensive melt shearing
Neue Entgasungstechnik für die Aluminium-Gusslegierung LM25 durch intensives mechanisches Rühren
Hydrogen is the only gas that is appreciably soluble in aluminium and its alloys and is the main cause of the gas porosity
in aluminium alloy castings. A novel degassing technology with intensive melt shearing and Ar injection has been
developed and its degassing effect on aluminium alloy has been studied. The experimental results showed that the new
degassing technology can significantly degas LM25 aluminium alloy within a quite short period of time. By applying
intensive melt shearing and Ar injection of 60 s, the density index D (ind i) was reduced from 10.70 to 0.98%, which
means that the hydrogen concentration in the liquid alloy was significantly reduced. The effect of degassing time and
isothermal holding time after degassing on the hydrogen concentration level in LM25 alloy melt was also studied and
the mechanism of high degassing efficiency with this technology was discussed
Northeastern University, Shenyang, CN; Brunel University, Uxbridge, GB
Heftnummer 1
anonym
Lost core - an industrial process path for high-quality salt cores
Verlorener Kern - ein industrieller Prozessweg für Salzkerne hoher Qualität
The die technology used in die casting is contingent on certain limitations of the geometry of the parts, particularly with
regards recesses or internal cavities. Some relief is provided by using cost cores. However the coreshave to be
particularly stable due to extremly rough process when the molten metal is shot into the die. Salt cores have already
been tried and tested in this regard. However, the existing process paths are not economically or technologically
attractive enough for mass production. Of greater interest ist the approach described here which involves creating salt
cores from the liquid phase based on a modified die casting technology.
Heftnummer 3702
Ashton, M.
Finding new value in Lost Foam Casting
Entdecken von neuem Nutzen beim Lostfoam-Verfahren (Vollformverfahren)
Die Entwicklungen, die für Stahlguss das Lost-Foam-Verfahren zu einer wettbewerbsfähigen Alternative gegenüber dem
Sandformverfahren gemacht haben, wurden weitergeführt und eröffnen weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten.
Im Artikel werden u. a.die Maßtoleranzen des "Megashell"-Verfahrens mit dem Lost-Wax- und Sandformverfahren
verglichen und die Bearbeitungskosten sowie die Oberflächenrauheit gegenübergestellt.
Castings Technology International
Foundry Management & Technology
Heftnummer 3
S. 14, 16-18, 20-21 (6 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabellen, 0 Quellen)
Boehm, Ralf; Asal, Jürgen; Münker, Bernhard
Der Weg zu einer wirtschaftlichen und emissionsfreien Gießerei
Die Anforderungen an den Umweltschutz führen auch zu einer Umstellung der Bindemittelsysteme für Sandkerne in den
Gießereien. Organische Bindemittelsysteme werden durch anorganische Bindemittelsysteme ersetzt.Diese Umstellungen
erfordern bei bereits laufenden Produktionslinien hohen Aufwand. Um diesen Aufwand so gering wie möglich zu halten,
ist eine frühzeitige enge Zusammenarbeit von Teileentwickler, Werkzeugkonstrukteur und Gießereifachmann von großer
Bedeutung. Im Beitrag wird über ein interagierendes Engineering-Team der Unternehmen Daimler AG, Stuttgart,
Hüttenes-Albertus, Düsseldorf, und Lüber, Bazenheid, Schweiz, berichtet, die eine solche Umstellung für die
Leichtmetallgießerei des Mercedes-Benz Werks in Untertürkheim erarbeitet und umgesetzt haben. Der Formstoff mit
dem anorganischen Bindersystem (Cordis) besteht aus einer modifizierten Silicatlösung, einem Mineral und
Anorgit-Additiv. Dieser Kernformstoff wird in einen beheizten Kernkasten durch Kernschießen überführt, der vorher mit
Heißluft gespült worden ist. Die Erprobung des Kernherstellung mit dem neuen anorganischen Bindemittelsystem war
für die Herstellung von Zylinderköpfen aus einer Aluminiumlegierung technisch und wirtschaftlich ein voller Erfolg.
Hüttenes-Albertus Chemische Werke, Düsseldorf, DE; Lüber, Bazenheid, CH; Daimler, Stuttgart, DE
Giesserei
Heftnummer 1
S. S.68-70,72-73 (5 Seiten, 7 Bilder
Lu, Dehong; Wang, Zhao; Jiang, Yehu; Zhou, Rong
Effect of aluminum silicate fiber modification on crack-resistance of a ceramic mould
Zugabe von Aluminiumsilikatfasern und ihr Einfluss auf den Risswiderstand einer Gießform aus Keramik
To improve the crack-resistance of the mould for silica sol bonded quartz based ceramic mould casting, aluminum
silicate fibers with the diameter ranging from 5 micro m to 25 micro m and the length about 1 mm were dispersed in
the ceramic mould. The effect of the aluminum silicate fibers on the tensile strength, shrinkage rate and the cracking
trend of the ceramic mould were investigated. In the ceramic slurry, quartz sand was applied as ceramic aggregate,
silica sol containing 30% silicon dioxide as bonder, and the weight ratio of quartz sand to silica sol was 2.69; the
dispersed fibers changed from 0 to 0.24vol.% The mould samples were formed after the slurry was poured and gelled at
room temperature, and then sintered at different temperatures ranging from 100 to 800 deg C to measure the tensile
strength and shrinkage rate. The results show that, with the aluminum silicate fiber addition increasing from 0 to
0.24vol.%, the tensile strength increases linearly from 0.175 MPa to 0.236 MPa, and the shrinkage rate decreases
linearly from 1.75% to 1.68% for the ceramic mould sintered at 400 deg C, from 1.37% to 1.31% for the ceramic mould
at room temperature As the sintering temperature was raised from 100 deg C to 800 deg C, the tensile strength
increases, and the shrinkage rate decreases at all temperatures, compared with those without fiber dispersion, but their
variation patterns remain the same. Furthermore, the cracking trend of the mould and its decreasing proportion were
defined and analyzed quantitatively considering both effects of the fiber dispersion on the strength and shrinkage. The
cracking trend appears to decrease linearly with increasing fiber content and to reach the maximum reduction of 28.8%
when 0.24vol.% fiber was dispersed. Therefore, the investigation proposes a new method to improve the
crack-resistance of the ceramic mould, i.e , inorganic fiber dispersion into the ceramic mould.
Kunming University of Science and Technology, CN
China Foundry
Heftnummer 4
Malaschkin, Andrej; Richarz, Dirk; Regenberg, Andreas
Modernisierung und Ausbau der Prozesssteuerung in der Sandaufbereitung auf der Basis von
Datenerfassung und -analyse
Modernization and extension of process control in molding sand conditioning based on data acquisition and analysis
Im vorliegenden Artikel wird ein Teil der Ergebnisse aus einem mehrjährigen Forschungs- und Entwicklungsprojekt im
Rahmen des Wachstumskerns "Precision Cast" dargestellt. Die Georg Fischer GmbH in Leipzig war während der
Forschungs- und Entwicklungsphase des Projektes federführend im Teilprojekt zum Aufbau der
gussteilqualitätsbezogenen Steuerungs- und Regelungssystemen. Daher wird zunächst die Vorgehensweise zur
Bearbeitung der erfassten Daten, basierend auf dem Beispiel der Ursachenforschung zum Auftreten der Ballenabrisse,
vorgestellt. Die so gewonnenen Ergebnisse dienten dann als Basis für umfangreiche Modernisierungsmaßnahmen im
Bereich der Sandaufbereitung, welche während und teilweise auch nach der Projektphase realisiert wurden. Unsere
Erfahrungen, sowohl bei der Entwicklung als auch beim Praxiseinsatz dieser Lösungen, bilden den abschließenden Teil
dieses Artikels.
Fischer, Leipzig, DE
Giesserei-Praxis
Heftnummer 7/8
S. S.306-312
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: S,6B
Söffker, Dirk; Langer, Marcel; Quack, Ulrich; Wolff, Horst
Herstellung von Formen aus harzgebundenem Formstoff in einer teilautomatisierten Fertigungszelle
Fortschreitende Automatisierung und gleichzeitige Einsparung sind in aktuellen Fertigungsprozessoptimierungen
gängige Methoden, um Kosten einzusparen und gleichzeitig die Produktqualität zu verbessern. Bei Fertigungsprozessen,
bei denen das Know-how und die Erfahrung der Fachkräfte eher nicht von zentraler Bedeutung für die Produktqualität
sind, ist diese Vorgehensweise typisch und üblich. Bei der Betrachtung der Fertigung handgeformter,
furanharzgebundener Sandformen sind die Erfahrung und das angesammelte Wissen der Fachkräfte zur Herstellung von
Großgussformen ein zentraler Garant zur Überwachung des Herstellungsprozesses und zur Sicherung der
Produktqualität. Natürlich weist Handarbeit eine fachkraftabhängige Qualitätsstreuung auf, da die Prozesse im Umgang
mit großen Gussformen generell schwer reproduzierbar sind. An einem Beispiel wird das Konzept einer
zukunftsweisenden Mensch-Maschine-Schnittstelle in Kombination mit einer teilautomatisierten Fertigungszelle
angewendet. Hierbei sollen sowohl Anforderungen an eine flexible, zuverlässige wie auch qualitätsorientierte Fertigung
von Großgussformen als auch Bedürfnisse der Fachkräfte hinsichtlich ihrer Arbeitsqualität umgesetzt werden. Diese
Integration der Arbeitsweise von Mensch und Maschine erschließt eine zukunftsweisende Methodik für zahlreiche
komplexe Anwendungsfelder, gekennzeichnet dadurch, dass der Mensch bzw. speziell das Fachwissen des
Bedienpersonals intelligent in die Produktion zu integrieren ist, während die eher handwerklichen Aufgaben
automatisiert werden. Die im Anwendungsbeispiel realisierte Fertigungszelle zur Formherstellung von Großgussbauteilen
löst diese Aufgabe durch die Entwicklung einer modernen Mensch-Maschine-Schnittstelle in Kombination mit moderner
Robotik und Automatisierungstechnik.
Universität Duisburg-Essen, DE; Institut für Gießereitechnik (IfG), Düsseldorf, DE
Giesserei
Heftnummer 1
Stötzel, Reinhard; Potaturina, Ekaterina; Lappat, Ingo; Vorrath, Martin
Optimierung der Schlichte-Applikation - Heißspritzen statt Streichen
Optimization of coating application - Hot spraying instead of brushing
Die meisten Großgusshersteller setzen überwiegend das Zwei-Schlichteauftragsverfahren (beispielsweise Fluten und
Streichen) ein, um die Schlichte auf die Kern- bzw. Formoberfläche aufzutragen. Das Streichen ist ein zeitaufwändiges
Verfahren, aber aufgrund der Gussdimensionen und des Handlings wird es von den Gießereien vorgezogen. Diese
Applikationsweise führt jedoch zu einem ungleichmäßigen Schlichteauftrag und Zeitverlusten, welche es zu einem
kostenintensiven Verfahren machen. Es daher überrascht nicht, dass Gießereien stets bestrebt sind den Prozess des
Schlichteauftrags zu optimieren. Eine solche Optimierung stellt das Heißspritzen dar.
ASK Chemicals, Hilden, DE; Meuselwitz Guss Eisengießerei, Meuselwitz, DE
Giesserei-Praxis
Heftnummer 7/8
Stötzel, Reinhard; Potaturina, Ekaterina; Lappart, Ingo; Vorrath, Martin
Optimierung der Schlichteapplikation. Heizspritzen statt Streichen in der Großgussfertigung
In Gießereien werden Schlichteschichten zur Reduzierung der chemischen Reaktionen zwischen Schmelze und
Formstoff, zur Glättung rauer Formoberflächen und damit zur Reduzierung von Putzarbeiten eingesetzt. Dabei sind
unterschiedliche Auftragsverfahren der Schlichte auf den Formstoff möglich. Häufig wird nach dem Streichverfahren
gearbeitet, das durch die Pinselstriche zu einer unregelmäßigen Oberfläche führt. Zur Optimierung wurde der Auftrag
von Schlichte mit einem Airless-Spritzgerät erprobt. Mit dem Gerät bis 8 bar können sowohl wasser- als auch
alkoholbasierte Schlichten gespritzt werden. Da die Schlichte nicht mit Luft gemischt wird, tritt Sprühnebel nur ganz
gering auf. In der Eisengießerei Meuselwitz Guss wurde die Spritztechnologie optimiert. Zu den wichtigsten
Einstellungen gehört die Auswahl der Düse. Für flächige Formen sollten Düsen mit 50 deg Austrittswinkel, für Konturen
bis zu 20 deg eingesetzt werden. Die Düsenöffnung sollte dem Feststoffanteil der Schlichte angepasst sein. Der
Arbeitsdruck muss ebenfalls der Schlichte angepasst sein. Ein zu hoher Druck führt zu Sprühnebeln, ein zu geringer
Druck zu Tropfen- und Tränenbildung. Durch die Temperatur kann die Viskosität des Spritzgutes geregelt werden. So
steigert eine Vorwärmung auf 40 deg C die Fließfähigkeit, ohne den Feststoffanteil zu erniedrigen. Durch die höhere
Fließfähigkeit kann die Schlichte besser in den Formstoff penetrieren. Die Optimierung wurde an vier Schlichten von
ASK Chemicals durchgeführt. Neben den Vorzügen bestehen auch Grenzen des Verfahrens, die insbesondere in dem
Verschleiß von Düsen und Kolben, schwer benetzbare Hinterschneidungen und notwendige intensive Pflege der Geräte
bestehen.
ASK Chemicals, Hilden, DE; Meuselwitz Guss Eisengießerei, DE
Gießerei-Erfahrungsaustausch
Heftnummer 1/2
Sturm, Jörg; Wagner, Ingo
Praktischer Einsatz der Kernsimulation zur Prozessoptimierung
Die Auslegung von Kernwerkzeugen erfordert viel Erfahrung und mehrfaches Probieren, bis eine ausreichende
Kernqualität erreicht wird. Die Simulation der Herstellung von Sandkernen ermöglicht es nun, wichtige Einflussgrößen
auf die Qualität des Kerns im Vorfeld der Werkzeugherstellung zu erfassen, den gesamten Prozessablauf transparent zu
machen, die ablaufenden Vorgänge besser zu verstehen und geeignete Optimierungsmaßnahmen durchzuführen. Zur
Beschreibung der Dynamik von Luft-Sand-Gemischen beim Kernschießen wurde in dem Simulationsprogramm Magma
C+M ein Ansatz gewählt, bei dem Luft und Sand, bzw. Sand-Binder Mischungen als zwei separate Phasen behandelt und
auch die Wechselwirkung der Sandkörner untereinander berücksichtigt werden. Die Anwendung dieser Kernsimuilation
wird an zwei Beispielen demonstriert. Der Prototyp eines Turboladerkerns aus PUR-Cold-Box wies insbesondere in der
strömungstechnisch kritischen Volute Fehlstellen auf. Die detaillierte Analyse des Schießverlaufs ergab eine
unzureichende Verdichtung des Sandes, da die Luft als Trägermedium des Sandes zu früh abgeführt wurde. Durch eine
verbesserte Entlüftung und das Schließen von zwei kritischen Entlüftungsdüsen konnten die Fehler behoben werden.
Die Simulation des Kernschießens und der Gasaushärtung bei den PUR-Cold-Box-Kernen einer Traverse für
Eisenbahndrehgestelle zeigte in den Problemzonen eine sehr geringe Konzentration an Amin. Durch das Schließen
einiger Entlüftungsdüsen sowie ein verbessertes Abdichten des Formkastens konnte ein völlig fehlerfreier Kern
produziert werden.
Giesserei
Heftnummer 4
S. S.42-46,48,50-53 (10 Seiten, 15 Bilder, 10 Quellen)
Wintgens, Rudolf
Mechanisierung der Form-und Kernherstellung (46. Folge)
Die Jahresübersicht bietet eine Literaturzusammenstellung zur Entwicklung der Form - und Kernherstellung mit Zitation
der entsprechenden Veröffentlichungen. Angesprochen werden Simulationsprogramme für das Kernschießen und
-härten von kalten, gashärtenden Verfahren und den Gasstoß bei Kernen während des Gießprozesses. Für die
Produktion wird auf das Kernpaketverfahren zur Fertigung von Pkw-Kurbelgehäusen sowie der Einsatz von Robotern im
Gießereibereich hingewiesen. Die nachfragebedingten Preissteigerungen bei Quarz- und Spezialsanden mit der
Problematik bei Verwendung von Chromitsanden wird angesprochen. Bei tongebundenen Formstoffen wird der Einfluss
der Sandtemperatur im Grünsandkreislauf und bei chemisch gebundenen Formstoffen der Zusammenhang zwischen
Lösemittelanteil und Schwindungsverhalten betrachtet. Neu entwickelte Messmethoden ermöglichen für die
Gasstoßmessung die Erfassung der Luftexpansion und tatsächlichen Gasentwicklung der Verbrennungsgase sowie in
Abhängigkeit nicht matrixgebundener Sandkörner die Gasdurchlässigkeit von Sandformen. Es wird auf Regeln zum
Einsatz von Furanharzsystemen hingewiesen, den sparsamen Umgang mit Binderzugaben, auch aus Sicht einer
US-amerikanischen Gusseisengießerei und Vorgaben beim Umgang mit Bindemittelchemikalien.
Technologiebetrachtungen gibt es zum Croningverfahren, dem Cold-Box-System und darin zu Kerneigenschaften sowie
zur Optimierung der Prozessschritte zur Herstellung dünnwandiger Kurbelgehäuse. Zur Arbeitssicherheit und
Umweltschutz wird auf Mikroemulsionen zur Geruchsbekämpfung im Vergleich zu Biofiltern hingewiesen und auf die
Altsandentsorgung in den USA.
Giesserei
Heftnummer 1
02
Chojecki, A.; Sobczak, N.; Mocek, J.; Nowak, R.; Siewiorek, A.
Gas evolution from heated bentonite bonded moulding sand
Gasentwicklung bei erhitztem bentonitgebundenem Formstoff
Using mass spectroscopy, an analysis of gas evolved from samples of green sand heated in a vacuum was shown to
comprise water steam with traces of carbon oxides. Seacoal added to the sand results in the evolution of carbon oxides
and hydrocarbons. The hydrocarbons disappear at a temperature below 600 deg C, so they cannot reach the
metal/mould interface and influence the atmosphere in the mould cavity. In the sand sample heated to 800 deg C,
plates of lustrous carbon were found. They are formed as a product of the decomposition of hydrocarbons.
Heftnummer 1
Colditz, Michael
Matchplate - neue Perspektiven eines altbekannten Verfahrens
Matchplate - new perspectives for an old process
Horizontal geteilte, kastenlose Formanlagen nach dem Matchplate-Verfahren sind seit vielen Jahren bekannt und zählen
außerhalb Mitteleuropas zu den führenden Formverfahren. Das Verfahren wird ausführlich von der Formherstellung über
das Kerneinlegen, Setzen der Jackets und der Beschwergewichte, Kühlung bis hin zum Auspacken ausführlich
beschrieben. Beim Matchplate-Verfahren werden Modellplatte eingesetzt, auf denen beidseitig Modelle montiert
werden. Es werden vier lieferbare horizontal geteilte, kastenlose Formanlagen mit Angaben zur Formbreite, Formtiefe,
Formhöhe Unterkasten, Formhöhe Oberkasten, maximalen Formdicke, zum maximalen Formgewicht und zur
Formleistung ohne Kern und mit Kern vorgestellt. Vorgestellt werden Betriebsuntersuchungen in der amerikanischen
Gießerei Benton im Bundesstaat Pensylvania, die für die Herstellung von Gussteilen aus Gusseisen die
Leistungsfähigkeit dieses speziellen Formverfahrens belegen.
DISA Industries, Herlev, DK
Giesserei-Praxis
Heftnummer 11
Gröning, Peter-Michael
Formstoffe (49. Folge). Teil 2: Formverfahren mit nicht tongebundenen Formstoffen, Überzugsstoffe,
Vollformgießverfahren
In der vorliegenden Jahresübersicht wurden 23 Fachbeiträge aus dem internationalen Schrifttum ausgewertet. Die
zunehmende Fertigung sehr kernintensiver Gussteile führt zu einer spezifischen Steigerung der vergasbaren Substanzen
und somit zu der Gefahr von gasbedingten Gussfehlern. Deshalb müssen die aktuellen organischen Bindersysteme und
Überzugsstoffe in Hinblick auf ihre technologischen Eigenschaften und ihr Umweltverhalten den neuen Gegebenheiten
angepasst werden. Diese Literaturübersicht ist gegliedert in die Fachkapitel Verfahren mit anorganischen Bindemitteln,
Verfahren mit organischen Bindemitteln, Formstoffüberzüge (Schlichten) und Additive. Bei den Kernformverfahren mit
anorganischen Bindemitteln werden die wichtigsten Arten von Bindemitteln, der Härtemechanismus, die
Gasentwicklung bei der Kernherstellung und beim Gießen, der Kernzerfall und die Regenerierungsmöglichkeiten
vorgestellt. Die Kernformverfahren mit organischen Bindemitteln beschäftigen sich mit der Art dieser Bindemittel
(Neuentwicklung von Harzen), mit den Katalysatoren, mit dem Cold-Box-Verfahren, mit der Rauchreduzierung, mit dem
Härtemechanismus, der Gasentwicklung und der Emissionsminderung. Bei den Schlichten galt die Aufmerksamkeit dem
Trocknen, der Messmethodik für den Feuchtegehalt und den Auftragsmöglichkeiten (Spritzen, Sprühen). Bei den
Additiven spielten eine Rolle die mineralogischen Rohstoffe und der Aufwand beim Putzen der Gussteile.
Giesserei
Heftnummer 3
Liu, Weihua; Zhang, Yilin; Li, Yingmin; Liu, Xiuling
Optimization of a new animal glue binder system cured by CO(ind 2) for use in foundry
Optimierung eines neuen Kohlendioxid-härtenden Bindemittelsystems auf Basis von Glutinleim für Formstoffe
A new sand binder system cured by CO2 was prepared based on the animal bone glue To overcome the disadvantages
of animal glue such as agglomeration at room temperature, high energy consumption and low efficiency, an alkaline
decomposition process was selected, and certain modifier was used to modify the performance of the animal glue
binder. For the alkaline decomposition, NaOH was used as the catalyst with an addition of 4wt.% to the animal glue. A
modifier was determined through the orthogonal experiment with a weight ratio of glycerin: glycol: dextrin: animal glue
= 9:16:15:100, and the optimal modification reaction should be performed at 75 deg C with a reaction time of 90 min.
Ca(OH)2 was used as a promoter; the optimal CO2 gas flux blowing into the sand was 0.7 m(exp 3)xh(exp -1) for a
duration of 60 s under the experimental conditions. Results show that an original strength above 0.7 MPa and a final
strength about 4.2 MPa can be achieved, which could meet the requirement of rapid moulding and core-making for
foundry. The new binder was characterized and analyzed by means of IR, and the modification and CO2-cured
mechanisms of this animal glue binder were also discussed.
Shenyang University of Technology, CN
China Foundry
Heftnummer 4
Nwaogu, Ugochukwu C.; Hansen, Klaus S.; Tiedje, Niels Skat
Design and production of a novel sand materials strength testing machine for foundry applications
Konstruktion und Produktion einer neuen Maschine für die Festigkeitsprüfung von Formstoff für die Anwendung in
Gießereien
A new moulding materials strength testing machine (new STM) was designed and built. The new STM was interfaced
with a PC based-control and data acquisition software. The machine is designed to the standard that is normally used in
laboratories to make tensile, compression and three-point-bend tests. The force and displacement of the new STM were
calibrated to ensure reliability of the measurements. When taking elasticity and other linear measurement errors into
account, the system shows excellent precision in measuring position and force. The remaining measurement errors are
insignificant compared to the grain size of the sand used in the cores. The tensile and bending strengths of chemically
bonded sand cores materials were successfully measured using the new STM and robust results were obtained. In
tensile tests, the profiles show the pulling tool and its point of contact with the specimens affected the linearity of the
profile. Although, this depends on the position of the grip and the strength of the material at that point. In the bending
test, the profiles are more reproducible and may be more reliable in the determination of the strength of brittle
materials.
Technical University of Denmark, Lyngby, DK
Giessereiforschung
Heftnummer 2
Buch
Polzin, Hartmut
Anorganische Binder zur Form- und Kernherstellung in der Gießerei
Neben den Tonmineralen haben auch anorganische, chemisch härtende Bindersysteme eine lange Tradition in der
Gießerei. Gestiegenes Umweltbewußtsein einerseits und gesetzgeberischer Druck auf die Gießereiindustrie andererseits
führten ab der Jahrtausendwende zu einem verstärkten Interesse an anorganischen Bindemitteln. Im vorliegenden Buch
soll der Versuch unternommen werden, diesen Bereich möglichst vollständig darzustellen. Es soll geklärt werden, was
anorgaische Bindersysteme zurzeit leisten können und welche Lösungen in den kommenden Jahren gefunden werden
müssen, damit diese Technologie mehr Verfahrensanteile in der Form- und Kernherstellung erobern kann.
Ramrattan, S.; Nagarajan, K.; Bharadwaj, R.; Makin, H.; Hirata, M.
Untersuchungen zum Erosionsverhalten von mit der Aeration-Fluidisierung hergestellten
Grünsandformen bei verschiedenen Gusslegierungen
A study of erosion in aeration green sand molds with various alloys
Vorgestellt wird eine Methode zur Bewertung der Gussteilqualität bei Verwendung von Grünsandformen, die nach der
Aeration-Technologie mit Formstofffluidisierung hergestellt wurden. Die Ergebnisse werden denen bei konventioneller
Formfüllung gegenübergestellt. Die verwendeten Probegussteile sollen in ihrer Gestaltung realistische
Gießereibedingungen repräsentieren. Die Aeration-Technologie zur Formkastenfüllung mit fluidisiertem Formstoff wird
seit einiger Zeit in der Gießereiindustrie angewendet. Bei dieser Technologie können trotz der Nutzungvon niedrigen
Luftdrücken hohe und gleichmäßige Dichten im Formstoff vor dem Pressen sichergestellt werden. Deshalb kann durch
Aeration Energie eingespart werden. Die Verfasser konnten feststellen, dass durch die Aeration-Technologie höher
abriebfeste Formen hergestellt und Gussfehler reduziert werden können. Durch die Anwendung von geeigneten
Probegussteilen kann der Gießereiingenieur Formtechnologien und -parameter vergleichen und auswählen, mit denen er
fehlerfreie Gussteile mit exzellenten Oberflächenqualitäten erzeugen kann. Ein Probegussteil muss so ausgelegt und
gestaltet werden, um Informationen über den Zustand des Grünsandsystems liefern zu können. Die endgültige
Bauteilgeometrie muss Aussagen zur Gussteiloberflächenqualität, zur Fehlerneigungstendenzen sowie zu Auswirkungen
von Variationen von Prozessparametern wie beispielsweise Gießtemperatur, Eingusshöhe oder Fließgeschwindigkeit der
Schmelze auf die Fehlerneigung zulassen. Die verwendeten Probegussteile, die Formausrüstung, die Testparameter und
die Interpretation der Ergebnisse werden dargestellt. Die Bewertung der Probegussteile erfolgt im Hinblick auf die
Erosionsbeständigkeit des Formstoffes bei der Herstellung von Gusseisen-, Bronze- und Aluminiumlegierungen. Die
Anwendbarkeit und Interpretation der Gussteilergebnisse auf Produktionsbedingungen wird ebenfalls diskutiert.
Western Michigan University, Kalamazoo, MI, US; Sintokogio, JP
Giesserei-Praxis
Heftnummer 11 (8 Seiten, 14 Bilder, 4 Tabellen, 7 Quellen)
Ramrattan, Sam N.; Makino, Hiroyasu; Hirata, Minoru
A study of erosion in aeration green sand molds with various alloys
Eine Studie über die Erosion in belüfteten Nassgussformen bei verschiedenen Legierungen
Erosive flow of molten metal in this casting trial compared the abrasion resistance of green sand molding techniques.
The aeration filled molds have shown to have less erosion tendencies than that of gravity filled molding methods. In this
experiment the factors that contributed to green sand erosion losses were lower squeeze pressure and increased
head-height. These results verify the earlier findings using laboratory tests. Friability is reduced with aeration. AFS green
sand friability testing measures the surface brittleness of a sample. Friable sand is one which is unable to withstand the
erosive flow of the molten metal. Molding sands can become very friable if there is too high an influx of core sand or
new sand and bond. Newbond requires several passes through the muller before its properties are developed. Friability
is inversely related to compactability. Lower the compactability, the higher the friability. A small drop in compactability,
or a brief air drying period, will produce a large increase in friability. There is published research that shows aerated
green sand molds can be produced at low compactability levels (<35 %) with friability less than 10%. Lower
compactability levels means less moisture in the green sand which reduces the chances of related casting defects. For
the lake sand system used in this study the mold produced by aeration technology has superior erosion resistance in
casting. It is plausible to suggest that the same should be true for alternate sand systems since that was the case in
laboratory friability testing. However, it is recommended that additional green sand systems and other molding process
be compared.
Western Michigan University, Kalamazoo, MI, US; Simtokogio, Nagoya, JP
Giessereiforschung
Heftnummer 2
S. S.26-34
Schrey, Alexander
High-reactive PUCB binders in theory and practice
Hochreaktive PUCB-Binder in Theorie und Praxis
The polyurethan coldbox process (PUCB) with its unit high productivity has been, for many years, the the leading
process for high volume core production. Three out of four of all gas set cores are made using the PUCB process. There
is no other process that has such a high level of productivity and efficiency, whilst still having only limited impact on
people and the environment. The reactivity of the PUCB binders is their key to success. However, the term reactivity as
defined by Boenisch is no longer strictly accurate when applied to the latest range of PUCB binders. In the light of
recent work it has been necessary to create a new definition, as the interrelation between highly reactive binders and
their catalyst demand has changed considerably since the 1989 definition. As a result of development work a new
range of highly reactive binders has been introduced with fast initial strength development and with very low amine
consumption compared to conventional binders. The purpose of this article is to describe a new method that has been
developed by Foseco to determine the reactivity of various binders in the laboratory. The results from this work profe
the benefit and the reliability of this new method and will contribute to the future product development of binders with
even greater reactivity.
Foseco Europe
Heftnummer 3702
Sipos, Marta Maria; Eder, Günter
Cold-Box-Harze mit verbrennungsfördernden Additiven zur Reduktion von Emissionen und
Kondensaten
Cold-box-resins with combustion promoters for reduction of emissions and condensates
In den Anfangszeiten wurden beim Cold-Box-Verfahren überwiegend technologische Verbesserungen entwickelt,
nachfolgend stand der Umweltschutz im Mittelpunkt und damit auch das Streben nach der Reduzierung von Emisionen
am Arbeitsplatz. Als ein Nachteil zeigte sich, dass unter bestimmten Bedingungen bei Temperaturbelastung der
hergestellten Kerne ein "weißer Rauch" entsteht. Zur weitgehenden Beseitigung dieses Rauchs wurden das
Cold-Box-System "Friodur 075" fürLeichtmetallguss und das Cold-Box-System "Friodur 080" für Eisen- und Stahlguss
entwickelt. Die Bindemittel werden bei den Verarbeitungsprozessen der Trocknung und beim Gießen thermisch extrem
belastet. Während dieser Prozesse kann je nach Bedingungen und Art des Bindemittel Rauch entstehen. Diese
Rauchbildung konnte durch Zusatz von verbrennungsfördernden Promotoren zum Bindemittelsystem verhindert werden.
Furtenbach, Wiener Neustadt, AT
Giesserei-Praxis
Heftnummer 12
Weider, M.; Polzin, H.; Göttert, M.; Eigenfeld, K.; Schärfl, W.
Thermische Wechselwirkungen zwischen hochlegiertem TRIP-Stahlguss und wasserglasgebundenen
Formstoffsystemen
Thermal interactions between casted high-alloyed TRIP steel and sodium silicate bonded moulding systems
Hochlegierter TRIP-Stahl wurde in verschiedenen wasserglasgebundenen Formstoffsystemen vergossen, um sowohl das
Abkühl- und Erstarrungsverhalten des Stahls als auch die thermisch bedingten Reaktionen der Sande und des Binders
zu studieren. Es wurden Quarzsand, Chromitsand und Cerabeads verwendet. Zum Vergleich der Formstoffsysteme
wurden innerhalb des Stahls und an definierten Positionen in der Form Temperaturmessungen vorgenommen, so dass
spezifische Zonen in den Formen lokalisiert werden konnten. Die verschiedenen Erstarrungszeiten aufgrund der
unterschiedlichen thermophysikalischen Eigenschaften der Formgrundstoffe sind wichtige Parameter für die
weiterführenden Arbeiten im Teilprojekt des SFB 799 TRIP-Matrix- Composite. Charakteristische Proben der
verwendeten Formen wurden per SEM untersucht, um sowohl den Zustand des Formgrundstoffes als auch den der
Binderbrücken zu analysieren. Die Restfestigkeiten der Formstoffsysteme wurden temperaturabhängig ermittelt.
TU Bergakademie Freiberg, DE; Dalmond Feuerfest Siegburg, Mechernich, DE
Giesserei-Praxis
Heftnummer 5
Feinguss, Genauguss
Branscom, T.
Casting trials study Cerabead 70 zircon substitute; results promising
Studie zu Gießversuchen mit Cerabead 70 als Ersatz für Zirkon: vielversprechende Ergebnisse
The price of zircon flour and sand continues to be high and there are some concerns about long term supply. Many
foundries desire a zircon substitute for this reason. As development of alternative products continues, recent casting
trials and three investment foundries have yielded promising results.
Buntrock Industries, US
incast
Heftnummer 12
Feinguss, Genauguss
Oberst, R. C.; Ilg, N.
O´Fallon testing leads to use of water-soluble ceramic cores for aluminium invstment castings
Tests in der Gießerei O´Fallon führen zum Einsatz von wasserlöslichen keramischen Kernen für Aluminiumfeinguss
Industrial Veramic Products, US; O´Fallon Castings, US
Incast
Heftnummer 4
S. 17-21 (5 Seiten, 21 Bilder, 1 Tabellen
Feinguss, Genauguss
Phopps, B.
Digital technolgy makes strides in investment casting wax room
Digale Technik bringt Schwung in den Feingießwachsraum
Until the introduction of digital technology, only minium controls were available in the investment casting wax room.
Since digital controls are now an option, operators can visually see what is happening with the wax temperatue, flow,
and pressure each and every injection. Digital technology allows tighter tolerances, less variability. The article will
review the information available with digital controls and how it can be applied to reduce wax room scrap and achieve
higher casting yields.
MPI, US
Incast
Heftnummer 3
Feinguss, Genauguss
Shimazaki, E. u. a.
Studies confirm viability of new synthetic zircon substitutes
Studien bestätigen die Fähigkeit der neuen synthetischen Zirconersatzstoffe
In 2011, Itochu designed two synthectic ceramic material to replace zirconsand and flour in investment casting shells.
Meanwhile research has continued, and Itochu resently has added two types of newly developed synthetic spherical
mullite grains (Super Cerabeads-60) and newly developed flour materials with higher alumina content (Cerabeads-70).
Both lab-scale basic poperties experiments and industrial-scale foundry trials were conducted. These trials indicate the
newly developed stucco and flour can be used as a replacement for zircon.
Itochu Ceratech Inc., Aichi, JP; Itochu Intrnational, Elgin; IL; US
incast
Heftnummer 12
Feinguss, Genauguss
Young, S.
3D Printed Patterns for Investment Casting – Pros and Cons of Currently Available Processes
3-D-Drucken von Modellen für das Feingießen – Pro und Contra für aktuell zur Verfügung stehende Verfahren
The article compares 3-D-printing processes that have been proven in the investment casting industry, expose the
benefits and drawbacks, and a review some of the technical highlights of each technology: Real Wax, Non-Wax, ProJet
Real Wax & Plastic, Solidscape Thermoplastic (Waxlike), Stereolithography (Quickcast), Voxeljet (PMMA & Silica Sand).
Bastech, US
Incast
Heftnummer 3
Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss
Es werden Hinweise gegeben, die bei der Auslegung und Beschichtung von neuen Kokillen beachtet werden müssen.
Besonderer Beachtung vor dem Schlichten muss den Oberflächen zukommen. Es wird die nowendige Prozessteuerung
der Wärmebehandlung beschrieben.
Effective die coating for maximum value
Effectives Kokillenschlichten für einen maximalen Nutzen
C.M.H. Manufacturing Co., US
Heftnummer 1
S. 18,20-21 (3 Seiten, 1 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)
Druckguss
Bardos, Andras
Cu-Druckgusslegierungen in der Technik. Reinkupfer für Bauteile mit hoher elektrischer
Leitfähigkeit, Siliziumtombak für korrosionsbeständige Konstruktionsbauteile mit hoher Festigkeit
Cu-pressure die casting alloys in the engineering. Pure copper with high electrical conductivity for parts and silicon
tombac with high strength for corrosion resistance products
Reines Kupfer (Elektro-Kupfer) besitzt einen hohen elektrischen Leitwert. Es kann mit dem Kokillengießverfahren und
dem Druckgießverfahren verarbeitet werden. Im Kupfer gelöste Beimengungen verschlechetern die elektrische
Leitfähigkeit stark. Beimengungen von Eisen und Sauerstoff sind dabei besonders schädlich. Speziell beschrieben wird
die Arbeitsweise bei der Herstellung von Gussteilen aus Leitkupfer mit dem Druckgießverfahren. Auch die Herstellung
von Gussteilen aus Kupfer-Zink-Legierungen mit dem Druckgießverfahren wird einschließlich der erreichbaren
mechanischen Eigenschaften vorgestellt. Beim Rcycling von Kupferwerkstoffen werden hohe Energieeinsparungen
erreicht.
Leiber F & E Breuckmann, Heiligenhaus, DE
Giesserei-Praxis
Heftnummer 12
S. S.561-564 (Sonderteil Druckguss) (4 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabellen, 7 Quellen)
Druckguss
Dudamell, N. V.; Galvez, F.; Perez-Prado, M. T.
Dynamic deformation of high pressure die-cast magnesium alloys
Dynamische Verformung von Druckguss-Magnesiumlegierungen
The dynamic behaviour of the die-cast Mg-6% Al-0,5% Mn and Mg-9% Al-1% Zn alloys has been investigated in wide
range of temperatures and compared to the quasi-static behaviour. It has been found that, at high strain rates, these
alloys possess very good energy absorption capacity and that twinning is significantly enhanced. The small variability in
the tensile ductility at dynamic rates is attributed to the independence of the adiabatic shear failure mechanism of the
porosity distribution.
IMDEA Matreials Institute, Madrid, ES; ETS Ingenieros de Caminos, Universidad Politecnica de Madfrid, Madrid, ES
Revista de Metallurgia
Heftnummer 9/10
S. 351-357 (7 Seiten, 3 Bilder, 30 Quellen)
Druckguss
Erhard, Norbert
Magnesiumdruckgießen mit der FGS-Technologie
Mit der Herstellung eines Druckgussteils fallen Gießläufe und Überläufe an. Diese können fast vollständig recycelt
werden. Allerdings ist damit ein teilweise nicht unerheblicher Aufwand verbunden. Unter dem Namen FGS (Frech Gating
System) entwickelte die Oskar Frech GmbH + Co. KG, Schorndorf, ein System, das produktabhängig ca. 45 bis 80 % des
bisher üblichen Kreislaufmaterials vermeidet. Die Schmelze wird hierzu bis an den Anschnitt des Gussteils herangeführt
und steht dort permanent auf Schmelzenniveau temperiert an. Somit wird gegenüber dem klassischen
Druckgießprozess der verbleibende Gießlauf am Teil deutlich reduziert. Die FGS-Technologie wurde bisher noch nicht
beim Magnesiumdruckgießen eingesetzt. Im Frech-Technikum wurde auf einer Warmkammerdruckgießanlage,
ausgestattet mit entsprechender FGS-Technologie, ein Magnesiumgießversuch hierzu durchgeführt. Trotz eines
komplexen, dünnwandigen Gussteils und der Verwendung der Legierung AM 60 waren die Ergebnisse sehr
vielversprechend und positiv. Das Schussgewicht lag nur um ein Drittel höher als das Teilgewicht selbst.
Frech, Schorndorf-Weiler, DE
Giesserei
Heftnummer 2
Druckguss
Tokar, Monika; Dul, Jeno; Mende, Tamas
Study of the inhomogeneous parts of thick-wall high pressure die castings by computer image
analysis
Studie über inhomogene Teile von dickwandigen Druckgussteilen mit rechnerunterstützter Bildsanalyse
Nowadays, one of the most up to date and dynamically developing measuring/evaluation possibility is the computer
image analysis. We determined the pore distribution on microscope photos by using image analysing to study the
failures of the thick-wall high pressure die castings. After the image analysing it can be established, that in case of 4
mm (normal/thin) wall-thickness there are no pores typically above the margin of error. Larger pores appear in case of
8 mm and 12 mm (normal or thick wall-thickness), the pores above the margin of error are mainly in the internal zone.
The investigation of the industrial casting (13 mm wall-thickness) shows that there are less large pores than in case of
the experimental casting. It means that you can handle the thicker casting with adequate casting technology and
adequate shape of casting. If the parameters of the casting is not enough precise, the pores will appear by the way of a
determinable distribution in function of the wall-thickness. We established the computer image analysing method and
the application of the shown pore distribution analysing are suitable for qualification of experimental and industrial
castings by right of pore content. Using the pore distribution charts it can be seen which part of the casting has too
much and too large pores. These parts which include the pores above the margin of error should be handled by
changing of the casting parameters or - in case of serious cases - changing of the casting geometry.
University of Miskolc, HU
Giessereiforschung
Heftnummer 2
Druckguss
Tucan, Klaus-Peter; Hofer, Peter; Gschwandtner, Reinhold; Schindelbacher, Gerhard; Stich, Anton; Schneider, Willi;
Eibisch, Harald
Untersuchung der Warmrissneigung von druckgegossenen Magnesiumlegierungen
Am Österreichischen Gießerei-Institut, Leoben, wurde im Auftrag der AUDI AG, Ingolstadt, ein Druckgießwerkzeug zur
Untersuchung der Warmrissanfälligkeit von Magnesiumlegierungen konzipiert und angefertigt. Bei der
Werkzeugkonzeption wurde ein völlig neuer Ansatz bezüglich der Probengeometrie und des dem Werkzeug
zugrundeliegenden Temperierkonzepts verfolgt. Die Formauslegung wurde intensiv von numerischer Simulation
begleitet. Vor dem Bau der Form wurde der Formeinsatz in mehreren Evolutionsstufen schrittweise verbessert, bis die
Simulationsergebnisse ein optimales Resultat erwarten ließen. Ziel bei der Werkzeugauslegung war es, einerseits eine
hohe Anfälligkeit der gegossenen Proben gegenüber geometrisch bedingten Warmrissen zu erzeugen, andererseits
jedoch auch zu gewährleisten, dass die Differenzierbarkeit hinsichtlich verschiedener Legierungen und
Gießparametervarianten gegeben ist. Nach dem Bau des Werkzeuges wurde ein umfangreiches Versuchsprogramm
umgesetzt, bei dem sowohl unterschiedliche Legierungen erprobt als auch eine systematische Variation der
Gießparameter durchgeführt wurden. Sowohl der Legierungseinfluss als auch Einflüsse, die von der Prozessführung
herrühren, schlugen sich in den Ergebnissen der semiquantitativen Auswertung der Versuche nieder. Es steht somit eine
zuverlässige Methode zur Legierungsbeurteilung sowie zur Vorhersage und Vermeidung von Warmrissen in
Magnesiumdruckgussbauteilen zur Verfügung.
Audi, Ingolstadt, DE
Giesserei
Heftnummer 2
Druckguss
02
Weiler, J. P.; Wood, J. T.; Jekl, J.; Berkmortel, R.
Prediction of knit line formations in complex high pressure die cast magnesium alloy components
Vorhersage zur Ausbildung von Bindenähten in komplexen Magnesium-Gussteilen hergestellt im
Hochdruck-Gießverfahren
This work investigates the formation of as cast defects in knit line regions and their effects on local mechanical
properties in a thin walled high pressure die cast AM60B magnesium alloy component. The defect distributions and the
tensile and bending properties of specimens cut from knit line and other regions are compared. Numerical simulations
of the mould filling process, computed X-ray tomography experiments and reports from the literature are used to
formulate an initial explanation for the occurrence of metal front dispersion in knit line regions. This is an initial study for
a future project investigating knit line formation and process-structure correlations in cast magnesium alloys.
University of Western Ontario, London, ON, CA; Meridian Lightweight Technologies, Strathroy, ON, CA
Heftnummer 6
Gießtechnik, Erstarrung; Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Chisamera, Mihai; Riposan, Iulian; Stan, Stelian; Anton, Irina; Barstow, Michael
Effects of Iron Powder Addition on the Solidification Behaviour of Hypereutectic Grey Cast Iron
Einfluss von Eisenpulverzusätzen auf das Erstarrungsverhalten von übereutektischem Gusseisen mit Lamellengraphit
The purpose of the present paper is to investigate the solidification pattern of slightly hypereutectic grey irons (CE =
4.35 - 4.45%) after an addition of a commercial iron powder, and also in a double treatment with inoculation. Chill
wedges with a 0.11 - 0.43 cm cooling modulus (CM), from using resin sand and metal moulds, were used along with
different thermal analysis cups (CM = 0.75 and 0.43 cm). Relative clear/mottled/total chill measurement criteria were
applied. Unfavourable Mn and S contents [(%Mn)x(%S) = 0.016] and a reduced Al residual (0.0015%) led to relatively
high eutectic undercooling and chill in the base iron, especially at high cooling rates (CR). With the lower CM of cups,
there was more undercooling in the entire solidification range and more difference between irons. Thermal analysis and
chill parameter relationships are normal, except only for iron powder treatment and resin mould solidification, where
chill is higher for a relatively lower undercooling. Conventional inoculation after addition of iron powder (double
treatment) showed a strong graphitizing effect, as these irons had the lowest undercooling and chill levels, in all the
irons tested. It reflects the improved properties of (Mn, X)S compounds as nucleation sites for graphite. This paper is
the first of two papers reporting on this study.
S. S.90-95
Aufderheide, R. u.a.
Understanding contamination from feeding aids in cast steel
Verstehen der Verunreinigung von Stahlguss durch Speiserhilfsstoffe
Riser sleeves and hot-toppings can improve the overall quality and cost of steel castings, but they may impact the
chemistry of the metal.Tests quantified the amounts of contamination from different types and formulations of feeding
aids, and the results demonstrate that exothermic materials remain valuable for controling shrinkage.
ASK Chemicals, US
Heftnummer 8
S. 6-8,10-11 (5 Seiten, 1 Bilder, 5 Tabellen, 10 Quellen)
02
Birol, Y.
Effect of solute Si and Cu on grain size of aluminium alloys
Einfluss von gelöstem Silicium und Kupfer auf die Korngröße von Aluminiumlegierungen
The relationship between grain size and growth restriction factor (GRF) and solidification interval at hypoeutectic solute
concentrations was investigated in Al-Si and Al-Cu binary alloys. Si and Cu both provide a grain refining effect for
aluminium alloys that starts to deteriorate at approximately 3 wt-%Si and 5.7 wt-%Cu in Al-Si and Al-Cu binary alloys
respectively. The GRF, which increases monotonically with increasing solute content until the eutectic point, cannot be
correlated to grain size at high solute concentrations. The solidification interval, on the other hand, is inversely related
with the measured grain size, producing a nearly perfect correlation for the entire range of hypoeutectic solute
concentrations. The grain size decreases as long as the solidification interval increases and vice versa. The solidification
interval impacts both the nucleation as well as the growth of alpha (Al) grains. A growing solidification interval facilitates
increasing nucleation and growth restriction, favouring small grains.
Materials Institute, TÜBITAK-Marmara Research Center (MRC), Gebze-Kocaeli, TR
Heftnummer 1
Buch; Hochschulschrift
Bulla, Annemarie K.
Messung der fest-flüssig Grenzflächenenergien in ternären Systemen
Die zentrale Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin, eine geeignete experimentelle Methode zur Messung der
Grenzflächenenergien, insbesondere im System Al-Cu-Ag, vorzustellen und die Ergebnisse dieser Messungen zu
präsentieren.
Gießerei-Institut, RWTH Aachen, DE
Deutsche Dissertation
Chiesa, Franco; Giguere, Nicolas; Duchesne, Bernard; Baril, Jocelyn
Measuring mould cavity filling time in Low Pressure Permanent Mould Casting of aluminium A356
parts
Messen der Formfülldauer beim Niederdruckkokillengießen von Teilen aus der Aluminiumlegierung A356
By measuring the filling time of a thin and a bulky casting under a range of process conditions, it was possible to
determine the "slowing factor" SF, ratio of the actual filling time to the "theoretical" filling time based on the static level
equilibrium of the melt. SF allows to calculate the filling time of the mould cavity after the pressure ramp of the LPPM
process is selected. The knowledge of SF is very useful to input a realistic mould filling time when modeling the filling of
a LPPM mould. A SF value of 1 indicates that the actual filling time is equal to the theoretical time, this corresponds to
an extremely slow mould filling, when no back pressure builds up inside the mould cavity. A value of SF of 2 means that
the actual filling time is twice the time calculated based on the pressure ramp applied on the melt and the height of the
casting. It was determined that (1) In the case of the bell housing (casting thickness ranging from 6 to 25 mm, or 0.25
to 1"), at pouring temperatures between 745 and 755 deg C (1373 to 1391 deg F), SF varies from 2.26 to 1.07 when
the theoretical filling time is increased from 0.9 to 16. 5 s For a "normal" theoretical filling time of 4 s (corresponding to
an actual filling time of about 6 s), SF increases from 1.4 to 1.8 when the pouring temperature decreases from 750 to
664 deg C (1382 to 1227 deg F). (2) In the case of the thin casting (2 mm wall cover housing), SF slowly decreases
from 1.49 to 1.14 when the theoretical filling time is increased from 0.9 to 4.5 s Except for extreme pressure rises
where SF can reach 4.69 for a pouring temperature of 720 deg C (1328 deg F), the value of SF does not depend much
on the pouring temperature between 720 and 760 deg C (1328 and 1400 deg F).
Centre de Metallurgie du Quebec, CEGEP de Trois-Rivieres, QC, CA
Giessereiforschung
Heftnummer 2
Gießtechnik, Erstarrung; Eisengusswerkstoffe
Tagungsbeitrag
Chisamera, Mihai; Riposan, Iulian; Stan, Stelian; Anton, Irina; Barstow, Michael
Effects of Iron Powder Addition on the Solidification Behaviour of Hypereutectic Grey Cast Iron
Einfluss von Eisenpulverzusätzen auf das Erstarrungsverhalten von übereutektischem Gusseisen mit Lamellengraphit
The purpose of the present paper is to investigate the solidification pattern of slightly hypereutectic grey irons (CE =
4.35 - 4.45%) after an addition of a commercial iron powder, and also in a double treatment with inoculation. Chill
wedges with a 0.11 - 0.43 cm cooling modulus (CM), from using resin sand and metal moulds, were used along with
different thermal analysis cups (CM = 0.75 and 0.43 cm). Relative clear/mottled/total chill measurement criteria were
applied. Unfavourable Mn and S contents [(%Mn)x(%S) = 0.016] and a reduced Al residual (0.0015%) led to relatively
high eutectic undercooling and chill in the base iron, especially at high cooling rates (CR). With the lower CM of cups,
there was more undercooling in the entire solidification range and more difference between irons. Thermal analysis and
chill parameter relationships are normal, except only for iron powder treatment and resin mould solidification, where
chill is higher for a relatively lower undercooling. Conventional inoculation after addition of iron powder (double
treatment) showed a strong graphitizing effect, as these irons had the lowest undercooling and chill levels, in all the
irons tested. It reflects the improved properties of (Mn, X)S compounds as nucleation sites for graphite. This paper is
the first of two papers reporting on this study.
S. S.90-95
Tagungsbeitrag
Diao, Xiao-Gang; Ning, Zhi-Liang; Cao, Fu-Yang; Ren, Shan-zhi; Sun, Jian-Fei
Graphite Morphology Evolution during Melt Holding of Ductile Iron
Entwicklung der Graphitmorphologie während des Haltens der Schmelze bei Gusseisen mit Kugelgraphit
Evolution processes of graphite morphology in ductile iron were investigated by quenching specimens during a long time
holding of iron melt in a Ar atmosphere. Results show that spheroidal graphite is only observed at the early stage of
melt holding. There are no evident changes in morphology of spheroidal graphite with increasing holding time up to 180
min. Subsequently chunky graphite precipitates directly after holding for 240 min as spheroidizing ability (Mg residual
and RE residual) is insufficient. The number and size of eutectic chunky graphite cells increase with prolonged holding
time. It should be noted that vermicular graphite forms around eutectic chunky graphite cells after holding for 360 min.
When holding time reaches 420 min, graphite morphology is flake-like together with some chunky graphite. The graphite
morphology in ductile iron changes from spherical to chunky, then chunky to vermicular, finally to flake with an increase
in melt holding time. Both spheroidizing ability and numbers of effective nucleus decrease with prolonged holding time
of melt, which affect graphite morphology.
Harbin Institute of Technology (HIT), CN; Harbin University of Science and Technology, CN
S. S.31-36
Tagungsbeitrag
Dioszegi, Attila; Björklind, Tobias; Dioszegi, Zoltan
Surface Turbulence at Flow of Gray Cast Iron
Oberflächenturbulenzen beim Fließen von Gusseisen mit Lamellengraphit
Gas bubbles in solidified cast iron casting employ large efforts from foundrymen to avoid or minimize these defects.
Hydrogen and Nitrogen have been identified to contribute to gas bubble formation by supersaturation during
solidification. Both elements have limited solubility in liquid iron. Commercial grades gray and nodular cast iron have a
solubility limit in liquid state of 8 ppm for hydrogen and 150 ppm for nitrogen. The solubility decreases drastically during
solidification to 4 ppm for hydrogen and 80 ppm for nitrogen. The scope of the present paper is to discuss the
mechanism of gas absorption in liquid cast iron during mould filling and emphasize the influence of surface turbulence
during mould filling. Different levels of flow velocities have been provoked in a vertically parted sand mould. The thermal
resistant transparent front side of the mould permitted the observation of the flow pattern due to high speed camera
registration. The registered frames including the liquid surface were investigated using image analyses. The results show
good correlation between the average flow velocity and the liquid iron surface extension. Consequently it has been
demonstrated that an increased absorption of hydrogen and nitrogen during mould filling is dependent on the level of
liquid surface turbulence.
Jönköping University, SE; Scania, Södertälje, SE; Volvo Powertrain, Skövde, SE
S. S.422-427
Tagungsbeitrag
Elmquist, Lennart; Dioszegi, Attila; Svidro, Peter
Influence of Primary Austenite on the Nucleation of Eutectic Cells
Einfluss des Primäraustenits auf die Keimbildung der eutektischen Zellen
The solidification of gray cast iron starts with the precipitation of primary austenite. This phase nucleates either as
columnar or equiaxed dendrites depending on whether nucleation occurs on the mould wall or on particles and
impurities in the melt. In this work, the nucleation of primary austenite and its influence on the eutectic solidification
has been investigated using different amounts of iron powder as inoculants. Besides, the influence of different cooling
rates was also examined. Within each austenite grain there is a microstructure, and this microstructure was
investigated using a color etching technique to reveal the eutectic cells and the dendritic network. It is shown how the
cooling rate affects the dendritic network and the secondary dendrite arm spacing, and how the microstructure can be
related to the macrostructure through dendrite arm spacing. The secondary dendrite arm spacing is a quantification of
the primary austenite belonging to the primary solidification, and it will be shown how the eutectic cell size is related to
the secondary dendrite arm spacing. The total amount of oxygen influences the microstructural dimensions. This effect,
on the other hand, is influenced by the cooling rate. The number of eutectic cells versus eutectic cell size show two
distinct behaviors depending on whether being inoculated with iron powder or a mixture of iron powder and commercial
inoculant. The addition of a commercial inoculant decreases eutectic cell size and increases the number of cells, while
iron powder almost only changes cell size.
S. S.61-66
Fischer, Stefan; Skerdi, Udo; Hasse, Stephan
Speisersysteme - gesammelte Erfahrungen und Weiterentwicklungen
Riser systems - expertise and further developments
Die Herstellung fehlerarmer Gussteile erfordert in allen Fertigungsabschnitten der Gießerei einen bestimmten
technologischen Aufwand, der in unterschiedlichem Maß stoff-, energie- und verfahrensintensiv ist und sich in
wirtschaftlichen Kennwerten niederschlägt. Volumenfehler wurden und werden vorzugsweise durch Speisersysteme
bekämpft, deren Wirkung oft durch Anwendung äußerer oder innerer Kühlelemente am bzw. im Gussteil sowie durch
Isolation und Beheizung der Speiser und/oder bestimmter Gussteilpartien unterstützt wird, um eine gerichtete
Erstarrung zu erreichen. Im vorliegenden Beitrag wird die Entwicklung der Speisersysteme bis in die Gegenwart
ausführlich beschrieben. Ausgehend vom Naturspeiser unterschiedlicher geometrischer Formen über exotherme
Speiser bis zu den Mini-Speisern wird gezeigt, dass sich im Laufe der Zeit die notwendige Speisergröße verringern ließ.
Speziell erläutert wird die Entwicklung der Speiser mit Brechkern, der Panex-Speiser mit Federdorn, der
Brechkantenspeiser und der KK-Speiser.
ASK Chemicals Feeding Systems, Bendorf, DE; Foundry Technologies & Engineering, Schaffhausen, CH
Giesserei-Praxis
Heftnummer 12
Fischer, Stefan A.; Horvath, Lee R.; Showman, Ralph E.; Skerdi, Udo
The evolution of high performance feeding aids to improve casting quality
Entwicklung von hochwirksamen Speisern für die Verbesserung der Gussteilqualität
Für die Vermeidung von Volumenfehlern (Lunkern) in Gussteilen werden in den Gießereien seit langer Zeit Speiser
verwendet. Ausführlich wird die Entwicklung der Speiser hinsichtlich Größe, Gestalt, Isolierung und Beheizung
beschrieben. Eine Verkleinerung der Speiser erhöht das Gussteilausbringen und führt damit zu hohen
Kosteneinsparungen. Vorgestellt werden ausgehend von Naturspeisern, Speiser mit isolierenden Einsätzen, Speiser mit
Einsätzen aus exothermischen Gemischen, Speiser mit Trennkern, Speiser mit Federdorn und die jüngerer Zeit
entwickelten Minispeiser.
Giessereiforschung
Heftnummer 4
Fragoso, B.; Santos, H.
Thermal data processing to characterise quasi-unidirectional solidification of cast aluminium alloy
AA 354
Verarbeitung thermische Daten zur Bestimmung einer quasi-gerichteten Erstarrung der Aluminiumgusslegierung AA 354
In this work the authors show how to build a semi-industrial scale macrothermal analysis experimental apparatus for
low pressure aluminium casting AA 354 with quasi-unidirectional solidification. Several thermocouples were connected
to a multichannel electronic device allowing a sampling rate up to 10 Hz; the thermocouples were installed in the mould
at different locations to acquire the discontinuous cooling curves at those same locations. With this type of experiment
and appropriate mathematical procedures it was possible to build a reasonable response surface T=f(x, t) and the
respective derivatives: delta T/delta t and delta T/delta x. Exponential polynomials were applied for modelling the
curves and linear interpolation to relate the several cooling curves. Mathematical tools applied to the modelled curves
allowed the authors to identify different solidification events and correlate them with the specific thermal gradient,
cooling conditions and solidification fronts phenomena such as columnar to equiaxed transition of alpha aluminium
grains. Growth velocity of proeutectic aluminium alpha and eutectic fronts were also determined.
Universidade do Porto, PT
Heftnummer 6
Tagungsbeitrag; 06$43
Heidarian, Bashir; Nili-Ahmadabadi, Mahmoud; Moradi, Marzyeh
The Role of Alloy Design in Semi-Solid Casting of Ductile Iron Processed by Inclined Cooling Plate
Die Rolle des Legierungsentwurfs beim Semisolid-Gießen von Gusseisen mit Kugelgraphit hergestellt durch eine schräge
eingelegte Platte
The inclined Cooling Plate process can be considered as a reliable method for the production of semi-solid ductile cast
iron. By utilizing aforesaid method, the main limitation of common semi-solid methods, i. e. Mg fading, will be
eliminated. The present research is intended that the importance of alloying design through the inclined cooling plate
method and its profound effect on obtaining the optimum solidification range for thixo-forming process have been
illustrated. The optimization of solidification range for thixo-forming process has been gained by the simulation in both
equilibrium and non-equilibrium conditions. Afterwards the alloy selection has been performed amongst several alloying
composition with a view to their effect on the thixo-forming process and austempering.
S. S.287-292
Hong, Jun-Ho; Choi, Young-Sim; Hwang, Ho-Young
Diagnosis parameters of mold filling pattern for optimization of a casting system
Diagnoseparameter für das Gießformfüllen zur Optimierung des Gießprozesses
For optimal design of a gating system, the setting of diagnosis parameters is very important. In this study, the
permanent mold casting process was selected because most of the other casting processes have more complicated
factors that influence the mold filling pattern compared to the permanent mold casting process, such as the surface
roughness of mold, gas generation from the mold wash and binder of sand mold, and the gas permeability through a
sand mold, etc. Two diagnosis parameters (flow rate difference and arrival time difference) of molten metal flow pattern
in the numerical simulation are suggested for design of an optimum casting system with a permanent mold. The results
show that the arrival time difference can be used as one important diagnosis parameter of the complexity of the runner
system and its usefulness has been verified via making aluminum parts using permanent mold casting.
Korea Institute of Industrial Technology (KITECH), Incheon, KR
China Foundry
Heftnummer 4
Tagungsbeitrag
Inanlou, Arash; Seyedein, S. Hossein; Aboutalebi, M. Reza
The Effect of Semi-Solid Parameters on the Microstructure and Hardness of High Chromium Cast
Irons
Einfluss der Semisolid-Parameter auf das Mikrogefüge und die Härte von chromreichen Gusseisen
High chromium cast iron samples of 14% Cr and 24% Cr were produced in sand and permanent mold using semi-solid
casting process. A series of experiments were carried out to clarify the effect of copper cooling plate and mold cooling
rate on microstructure, particularly morphology and sphericity of primary austenite, hardness and heat treatment
cycles. Results show that for 14% Cr and 24% cast irons casting at 10 and 15 deg of inclined plate result in better
sphericity and distribution of primary austenite and carbides. Moreover hardness comparison of both semi-solid iron
alloys using copper cooling plate at of this special morphologies resulted from cooling plate investigated by making
them heat treat at 1050 deg C for 1 and 2 hours. Hardness results show both heat treated 14 and 24% Cr alloy in 1
hours have hardness comparable with those alloys traditionally cast optimum angles with respect to conventional
casting show higher hardness in every condition. Effect but heat treated in 2 hours. Finally X-Ray diffraction pattern
taken from specimens before and after heat treatment confirmed with observed phases in optical microscopy before
and after heat treatment.
Iran University of Science & Technology (IUST), Tehran, IR
S. S.84-89
Jaouen, Olivier; Costes, Frederic; Lasne, Patrice
Blockgießsimulation mit Thercast
Die Optimierung von Blockgießverfahren erfordert ein fundiertes Verständnis des thermomechanischen Zustands. Denn
nur so können entscheidende Faktoren wie die in der Form vorhandene Luftschicht, Spannungen und Verformungen in
der erstarrten Schale analysiert werden. Gießparameter wie Gießgeschwindigkeit, Kühlstrategie oder Fließrate haben
großen Einfluss auf die interne Qualität des Endproduktes. In diesem Zusammenhang wurde ein numerisches
Simulationspaket entwickelt, das als Werkzeug für eine genaue Analyse dieser Phänomene eingesetzt werden kann.
Dieser Beitrag stellt eine numerische Methode vor, die die Entstehung und Entwicklung von Innenfehlern vom Beginn
der Erstarrung bis zu den ersten Umformvorgängen (Vorschmieden oder Warmwalzen) simuliert.
Trasvalor, Mougins, FR
Giesserei
Heftnummer 6
Lampic, Milan; Walz, Marc
Impfen zur Anregung der Graphitkristallisation in Gusseisenschmelzen. Teil 1: Keimbildung und
-Wachstum, heterogene Keimbildungskatalyse
In vier aufeinanderfolgenden Beiträgen wird Wissenswertes über das Impfen von Gusseisen berichtet. Der hier
vorgestellte erste Teil behandelt theoretische Grundlagen und stellt Arbeitsunterlagen zum globalen Verständnis der im
erstarrenden Gusseisen ablaufenden Prozesse vor. Die folgenden drei Teile beziehen sich auf die speziellen Merkmale
und Aufgaben des Impfens bei Gusseisen mit Kugelgraphit, Gusseisen mit Vermiculargraphit und Gusseisen mit
Lamellengraphit. Eingegangen wird auf die Elektronenkonfiguration der Elemente der ersten vier Perioden, die
Auswertung von Abkühlungskurven, den Einfluss der Zusatzelemente auf die Kohlenstofflöslichkeit bzw. -aktivität, die
Wirkung von Begleitelementen des Eisens auf die Lage der Gleichgewichtstemperaturen des stabilen und des
metastabilen Eutektikums. Das Kristallgitter des Graphits und die Keimbildung im Gusseisen werden ausführlich
behandelt. Die Erstarrung von Gusseisen geht von Graphit oder Fremdkeimen aus (Graphittheorie, Carbidtheorie,
Oxidtheorie, Sulfidtheorie). Abschließend wird auf Verfahren zur Abschätzung des Impfbedarfs eingegangen.
Fritz Winter Eisengießerei, Stadtallendorf, DE
Giesserei
Heftnummer 3
02
Li, J. H.; Schumacher, P.
Effect of Y addition and cooling rate on refinement of eutectic Si in Al-5 wt-%Si alloys
Einfluss von Yttrium und der Abkühlungsgeschwindigkeit auf die Kornfeinung des eutektischen Siliciums in der
Legierung Al-5 Gew.-%Si
A series of Al-5 wt-%Si alloys with or without 200 ppm Y addition have been produced using conventional casting and
melt spinning respectively. The effects of Y addition and cooling rates on the refinement of eutectic Si have been
investigated using thermal analysis, differential scanning calorimetry and multiscale microstructure characterisation
techniques. In the case of conventional casting, the addition of up to 200 ppm Y was found to cause no modification
effect. The eutectic Si presented a plate-like structure rather than a fibrous morphology. No significant Si twinning was
observed. In the case of melt spinning, a higher cooling rate caused a much finer eutectic Si and Si twinning. The
addition of 200 ppm Y promoted heavier multiply Si twinning. After a continuous cooling from 873 to 673 K, an Al2SiY
phase was observed beside or within the Si particle. The refinement mechanism was also discussed.
Montanuniversität Leoben, AT; Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leoben, AT
Heftnummer 6
Li, Yanlei; Li, Yuandong; Li, Chu; Wu, Huihui
Microstructure characteristics and solidification behavior of wrought aluminum alloy 2024
rheo-diecast with self-inoculation method
Gefügeausbildung und Erstarrungsverhalten von der im Rheo-Diecast-Verfahren mit Selbstimpfung hergestellten
Aluminium-Knetlegierung 2024
One important problem in casting wrought aluminum alloys is the high tendency to the formation of hot tears in the
solidification process. By using semi-solid metal (SSM) processing, the hot tearing tendency of alloys can be minimized
during casting. In the present research, the semi-solid slurry of wrought aluminum alloy 2024 was firstly prepared with a
novel self-inoculation method (SIM), and then the microstructure characteristics of the semi-solid slurry and the
rheo-diecastings cast with the semi-solid slurry were investigated. The results indicate that finer and more uniform
globular primary cr-AI particles can be obtained when the semi-solid slurry are isothermally held for a short period
within the semi-solid temperature range, and the primary CT-AI particles without entrapped liquid are uniformly fine,
globular grains In the rheo-diecastings The holding temperature and time affect the solid fraction, pprticle size, and
shape factor. After the semi-solid slurry is held at 625 deg C for 3 min and 5 min, the optimal values for the average
equivalent diameter are 70.80 micro m and 74.15 micro m, and for the shape factor are 1.32 and 1.42, respectively.
The solidification process of the rheo-diecastings is composed of the following two distinct stages: primary solidification
process and secondary solidification process. The secondary solidification process consists further of the following
three stages: (1) direct growth of secondary primary (cr2) phase from the surface of the primary a-AI phase particles
without re-nucleation, (2) independent nucleation and growth of a3 phase from the residual liquid, and (3) eutectic
reaction at the end.
Lanzhou University of Technology, CN
China Foundry
Heftnummer 4
Tagungsbeitrag
Marukovich, E. I.; Beuza, U. F.
Fundamentally New Effective Process of Casting of Hollow Cylindrical Billets of Cast Iron by the
Method of Directional Solidification
Fundamental neuer effektiver Prozess des Gießen von hohlen zylindrischen Barren aus Gusseisen mit dem Verfahren der
gerichteten Erstarrung
Fundamentally a new method of obtaining of hollow billets of cast iron without core application by directional
solidification (freezing up) is developed at the Institute of Technology of Metals of National Academy of Sciences of
Belarus. The essence of the method consists in the following: Liquid metal is fed through siphon gating system and
connecting sleeve into steel water cooled crystallizer. The crystallizer consists of stationary and mobile parts. It is filled
to height equal to the height of obtained casting. Then metal feeding is stopped and holding for freezing up of billet wall
of necessary thicknes is made. Solified rim being a body of casting is extracted by pincher upwards from melt and
stationary crystallizer. At this time, a new portion of melt equal to the volume of extracted casting is fed in the
crystallizer and the mobile part of the crystallizer is returned to its staring position. The cycle is repeated. This metal
solidification in crystallizer occurs continously during all time of pouring and extration of billets is carried out cyclically
in specified periods. In view of this, the method is called the continuous-iterative by freezing up.
Institute of Technology of Metals, NASB, Mogilev, BY
S. S.465-469
Tagungsbeitrag
Ohnaka, Itsuo; Sugiyama, Akira; Konishi, Kunihiko; Obana, Yoshinori; Zhu, Jin-Dong; Sako, Nobuo
Computer Simulation of Lost Foam Process of Cast Iron
Rechnersimulation des Vollformgießprozesses für Gusseisen
Although several computer simulation codes have been developed to predict and prevent defects of lost foam castings,
most of them are focused on aluminum alloy castings. This paper presents a new simulation method suitable for not
only aluminum alloy but also cast iron. First of all, main assumptions and numerical schemes are as below: 1) Gas flow
in the mold follows the D'Arcy's law. 2) The gas pressure in the kinetic zone (gas gap) is uniform in each gas group and
is solved by using the flow field of melt one time-step before. 3) The gas obeys the ideal gas law. 4) Latent heats of
evaporative pattern degradation are simplified by an overall latent heat in which both melting and evaporation are
considered. 5) The pattern absorbs heat of melt through conduction, radiation and convection. Further, X-ray direct
observations of mold filling behaviors of cast iron were carried out in order to better understand the physical
fundamentals and to evaluate simulated results. It was found that: 1) Mold filling behaviors of cast iron are quite
different from those of aluminum alloy castings depending on the gating system and thickness of the casting. 2) Bubble
floating-up often occurred in the case of the downward flow. 3) Although the newly developed simulation code could
predict the mold filling to some extent, further work needs to be done, including better understanding of the heat
transfer mechanism between the melt and pattern.
Osaka Sangyo University, Daito, JP; Yodoshi, Osaka, JP; Multi-Flow Software, CA; QUALICA, JP
S. S.299-304
Tagungsbeitrag
Rivera, Graciela Leonor; Boeri, Roberto Enrique; Sikora, Jorge Antonio
Growth of Eutectic Austenite in Free Graphite Cast Irons
Wachstum des eutektischen Austenits in Gusseisen mit freiem Graphit
The present work investigates the growth of the eutectic austenite of hypereutectic free graphite cast irons of different
graphite morphology. The study was based on the analysis of several samples obtained from a highly hypereutectic cast
iron melt. A hypereutectic melt was used in order to ensure the absence of proeutectic austenite. With the aim of
obtaining samples of different graphite morphology but nearly identical chemical composition, the melt was nodularized
by using a standard procedure, and different samples were cast after various fading periods. Through this procedure,
spheroidal, vermicular and flake graphite samples were obtained. The results show that the eutectic austenite grows
dendritically in all samples investigated. Nevertheless, significant differences were found in the size of the solidification
units (grains) and in the microsegregation patterns as the graphite morphology changes from spheroidal to flake.
S. S.67-72
Tagungsbeitrag
Takita, Mitsuharu
Microstructure and Properties of Cast Iron with Semi-Solid Process Using Cooling Plate Technique
Mikrogefüge und Eigenschaften von Gusseisen nach dem Semisolid-Prozess mit Anwendung der Kühlplattentechnik
Semi-solid metal processing with the cooling plate technique is one of the key technologies for producing advanced
materials. The multitude of cast iron families with their wide range of mechanical properties, and relatively low costs
combined with the advantage of semi-solid processing allow production of high quality cast components from cast iron.
The effect of semi-solid processing using the cooling plate technique on the microstructure and the properties of cast
iron is studied. The investigated material is hypo-eutectic, hyper-eutectic gray iron, compacted graphite and ductile cast
iron. The results indicated that the microstructure (primary austenite and graphite) becomes finer and more globular by
increasing the fraction of solid. The tensile strength of semi-solid processed cast iron is relatively high compared with
ordinary cast iron. The values of both the tensile strength and the elongation depend on the fraction of solid. The total
fracture strength is observed to depend on the graphite morphology as well as the matrix contribution that mainly
depends on fraction of solid. The wear resistance and damping capacity of cast iron were investigated as a function of
the relative amount of primary fraction of solid.
Nagoya University, JP
S. S.79-83
Wang, L.; Lett, R.; Felicelli, S. D.; Berry, J. T.
Zuverlässigkeitsuntersuchung von vier Gießverfahren für die Magnesiumlegierung AZ91
Reliability ealuation of four casting processes for magnesium alloy AZ91
Die Eignung von vier verschiedenen Gießverfahren zur Herstellung von Gussteilen aus der Magnesiumlegierung AZ 91
sollte durch Bewertung der Mikrostruktur, Ermittlung der mechanischen Eigenschaften und REM-Aufnahmen der
Probenbruchflächen untersucht werden. Lenkarme für Personkraftwagen wurden im indirekten Squeeze-Casting, im
Niederdruck-Kokillenguss, nach dem T-Mag-Verfahren und dem Abschmelzverfahren gegossen. Aus zwölf Bereichen der
Lenkarme wurden Proben zur Bewertung der Mikrostruktur herausgetrennt. Mikrostruktur, Korngröße,
Porositätsverteilung und Fehleranalyse wurden mit Hilfe der optischen Mikroskopie und der Bildauswertung untersucht.
Die Bewertung der vier Gießverfahren im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit erfolgte anhand von
2-Parameter-Weibull-Verteilungen der Zugfestigkeit, die im Vierpunkt-Biegeversuch ermittelt wurde. Die
Vierpunkt-Biegeproben wurden jeweils aus zwei einheitlichen Bereichen der Lenkarme herausgetrennt um verschiedene
Wandstärken zu betrachten. Aus diesen Proben fertigte man metallografische Schliffe an, um Gefügeunterschiede
zwischen ihnen festzustellen, die beispielsweise durch vorhandene Oxidfilme begründet sein können.
Giesserei-Praxis
Heftnummer 12
02
Publikationssprache: Eglisch
Yan, Z. M.; Chen, M. L.; Yang, L.; Yang, J.; Gao, H.; Li, T. J.
Influence of rotating magnetic field on horizontal continuous casting of CuNi10Fe1Mn alloy hollow
billet: from solidification structures to segregation of Ni and growth morphologies of Ni rich phase
Einfluss des rotierenden Magnetfeldes auf im Horizontalstrangguss gefertigte CuNi10Fe1Mn-Hohlstränge: Von der
Erstarrungsstruktur zur Ausscheidung von Nickel und Wachstumsmorphologie Nickel-reicher Phasen
CuNi10Fe1Mn alloy has excellent corrosion resistance, thermal conductivity and mechanical properties, and is widely
used as a condenser material in thermal power, nuclear power, sea water desalination industry and other applications.
However, the distribution of Ni in CuNi10Fe1Mn alloy hollow billets presents severe segregation. The use of a rotating
magnetic field (RMF) significantly refines solidification structures, reduces segregation of Ni and changes growth
morphologies of the Ni rich phase in horizontal continuous casting of CuNi10Fe1Mn alloy hollow billets. The original
inhomogeneous columnar grain macrostructure turns into a homogeneous equiaxed grain structure, and the
microstructures display different refined morphologies by the RMF. The Ni rich phase is distributed uniformly, and the
values of segregation ratios increase respectively. Moreover, the growth morphologies of Ni rich phases under RMF
change from irregular globules to sphere-like, whereas those without RMF show a transformation from small, stone-like
to bar-like morphology.
Dalian Jiaotong University, CN; Dalian University of Technology, CN
Heftnummer 1
02
Publikationssprache: EN
Zhang, J.; Fang, C.; Yuan, F.
Grain refinement of as cast Mg-Mn alloy by simultaneous addition of trace Er and Al
Kornfeinung während des Gießens der Magnesium-Mangan-Legierung durch gleichzeitige Beigabe in Spuren von Erbium
und Aluminium
A novel method for the grain refinement of as cast Mg-1.8Mn alloy by simultaneous addition of trace Er and Al was
developed. A series of Mg-Mn alloys with systematic additions of Er alone (Er) or simultaneously with Al (Er/Al) were
designed in order to illustrate the effects of Er/Al on the microstructure of the Mg-Mn alloy. The results showed that
significant grain refinement was obtained by simultaneous addition of Er/Al. The grain size decreased remarkably from
over 800 micro m in the unrefined alloy to 150 micro m with the addition of 0.4 wt-%Er/Al. Adding Er alone to the
Mg-Mn alloy did not evidently influence the grain size. The Al3Er phase was identified to be the dominant phase in the Er
and Al containing alloys, besides elemental Mn particles. Based on the calculation of the planar disregistry between
Al3Er and alpha -Mg, Al3Er particles could act as efficient heterogeneous nuclei of primary alpha -Mg during the
solidification of Mg-Mn alloy.
Chongqing University, CN
Heftnummer 6
S. S.335-340
Zhao, Hong-Lee; Zhu, Ming-fang; Stefanescu, Doru Michael
Modeling of the Divorced Eutectic Solidification of Spheroidal Graphite Cast Iron
Modellierung der ungekoppelte eutektischen Erstarrung bei Gusseisen mit Kugelgraphit
The solidification of the austenite-spheroidal graphite (SG) eutectic is one of the most complex and therefore most
difficult liquid-to-solid transformations to describe through computational modeling. This is because the iron-carbon
equilibrium phase diagram is an asymmetric diagram that predicts that at relatively low solidification velocities it is
possible to produce primary austenite in a casting of eutectic composition. In addition, the two phases of the eutectic
solidify as a divorced eutectic, with only the austenite being in contact with the eutectic liquid. The paper proposes a
computational model for the eutectic solidification of SG iron with visualization of the microstructure evolution using a
cellular automaton technique. The model is an extension of the earlier Zhu-Stefanescu model for primary phase
solidification and includes the growth of primary SG in the liquid, of primary austenite and of the austenite-graphite
eutectic controlled by carbon diffusion through the solid austenite shell. The model outputs realistic images of the
microstructure evolution from the beginning to the end of eutectic solidification of SG cast iron.
Southeast University, Nanjing, CN; Ohio State University, Columbus, OH, US
S. S.324-329
Ambos, Eberhard; Besser, Wolfgang; Teuber, Stefan; Brunke, Oliver; Neuber, Dirk; Stuke, Ingo; Lux, Holger
Moderne Methoden zur Erfassung der Porositäten in Druckgussteilen mittels schneller
Computertomographie
Bekanntlich enthalten Druckgussteile wegen der Volumendefizite und der Gasfreisetzung bei der Erstarrung der
vergossenen Legierungen sowie der Gasundurchlässigkeit der Druckgießformen stets Poren. Ziel ist es, die Porosität
nicht nur stichprobenartig zu prüfen und zu bewerten, sondern bereits während des Fertigungsprozesses einen
lückenlosen Überblick über das Ergebnis des Gießprozesses zu erhalten. Gleichzeitig sollen Rohgussteile mit verdeckten
Poren in ungünstigen Partien der Gussteile vor der Bearbeitung ausgesondert werden. Die einzige Prüfmethode, die
diesen Anforderungen entspricht, ist die neuentwickelte schnelle Computertomographie (CT). Mit ihr ist es möglich,
weitgehend in der Taktzeit des Druckgießens, die komplexe Qualität eines Druckgussteils hinsichtlich seiner
Porenausprägung zu bewerten. Sowohl den Konstrukteur eines hochbeanspruchten Druckgussteils als auch den
Druckgießer interessieren in hohem Maße die Vorhersage der Porosität, da diese wesentlich für die Qualität der
Gussteile und die Bewährung unter den vorgesehenen Nutzungsbedingungen ist. Mit verschiedenen Methoden wird
versucht, den Porenanteil so gering wie möglich zu halten oder die Poren in diejenigen Gussteilpartien zu drängen, in
denen sie nicht zu Funktionsstörungen des Teils im Einsatz führen. Das beinhaltet eine gieß- und erstarrungsgerechte
Konstruktion der Bauteile unter Vermeidung von nicht speisbaren Materialanhäufungen sowie zahlreiche technologische
Maßnahmen, wie beispielsweise die in diesem Beitrag näher ausgeführte Evakuierung der Druckgießformen und die
örtlich gezielte Formtemperaturregelung. Die Untersuchungen zeigten deutlich die Wirkung der Evakuierung zur
Verminderung der Porendefekte oder einer günstigeren Porenausprägung. Mit der Entwicklung der schnellen CT wird
erstmals die Möglichkeit geschaffen, die hochbeanspruchten und technologisch immer anspruchsvolleren Bauteile
bereits während des Fertigungsprozesses auf die Übereinstimmung mit den Qualitätsanforderungen zu prüfen. Die
Ergebnisse lassen deutlich werden, dass mit der schnellen CT ein wertvolles Instrument für eine Fertigung von
Druckgussteilen auf Hightech-Niveau zur Verfügung steht. Auch bei der Entwicklung neuer Druckgussteile kann die
schnelle Computertomographie deutliche Verbesserungen und Beschleunigungen bewirken: mit einer Datenbank
gescannter Druckgussteile kann eine Gießerei kurzfristig auf Erfahrungen mit ähnlichen Teilen zurückgreifen.
GE Sensing & Inspection Technologies, Ahrensburg, DE
Giesserei
Heftnummer 2
S. S.32-36,3842 (6 Seiten, 15 Bilder, 10 Quellen)
Ambos, Eberhard; Brunke, Oliver; Neuber, Dirk; Lux, Holger; Stuke, Ingo; Besser, Wolfgang; Ziesemann, Mike; Heikel,
Christian; Huxol, Andrea
Schnelle Computertomographen in der Druckgussfertigung
Das Bemühen der Automobilindustrie nach immer leichteren Bauteilen veranlasst die Konstrukteure und
Berechnungsingenieure zur Erarbeitung von neuen Berechnungsvorschriften unter Beachtung der unvermeidlichen
Defekte in Druckgussteilen. Für die Ermittlung der Porenausprägung ist jedoch das Vorhandensein einer effektiven, vor
allem den Forderungen der Fertigung entsprechenden, kurzzeitigen Auswertung von Gefügeuntersuchungen
Voraussetzung. Mit den schnellen Computertomographen steht den Druckgießern eine neue, um bis zu mehrere
Hundert Mal schnellere Prüfmethode zur Verfügung. Ihr Einsatz ist nicht nur die Grundlage der neuen
Berechnungsvorschriften, sondern trägt durch vielfältige Anwendungen maßgeblich zur effektiveren Fertigung bei.
Anlaufvorgänge neuer Druckgießformen oder Wiederinbetriebnahmezeiten für Seriendruckgießformen werden verkürzt.
Die Möglichkeiten zur Verringerung von Ausschuss werden deutlich verbessert. Die neue, schnelle
Computertomographie ist auch in der Lage, Messvorgänge in der bisherigen Art und Weise abzulösen. Schließlich wird
mit den neuen, schnellen Computertomographen erstmals die Möglichkeit geschaffen, extrem hoch beanspruchte
Bauteile (z. B. prüfpflichtige Bauteile) im Fertigungstakt auf Gefügedefekte zu untersuchen und fehlerhafte Teile
auszusondern. Es wird eingeschätzt, dass diese neuartige Prüftechnik in Zukunft einen vorrangigen Platz im Ensemble
der Werkstoffprüftechnik in den Gießereien einnehmen wird.
Universität Magdeburg, DE; Sensing & Technologies, Wunstorf, DE; GE Sensing & Inspection Technologies, Ahrensburg,
DE; Druckguss Hoym, DE; Hochschule Ostwestfalen-Lippe, DE
Giesserei
Heftnummer 6
Hagner, Lutz; Mnich, Franz
Schnelle Computertomographie im praktischen Einsatz
In diesem Beitrag wird dargestellt, wie sich die schnelle Computertomographie im praktischen Einsatz bewährt hat und
welche Veränderungen sich für die Prüfstrategie gegenüber herkömmlichen Vorgehenswesen ergeben. Am Beispiel von
Zylinderköpfen und Zylinderkrurbelgehäusen aus Aluminiumlegierungen wird die Leistungsfähigkeit der schnellen
Computertomographie aufgezeigt. Es kann eine schnelle und kostengünstige Bemusterung erreicht werden. Ein
besonderes Merkmal dieses Prüfverfahrens sind Taktzeiten unter einer Minute. Die von der Computertomographie bereit
gestellten Informationen können in eine statistische Prozesskontrolle eingebunden werden.
Microvista, Blankenburg, DE
Giesserei
Heftnummer 1
Tagungsbeitrag
Rehse, C. u.a.
Bewertung der Gussteilporosität mittels 3D-Computertomogaphie
Poosität von Gussteilen innerhalb weniger Minuten mit Hilfe der 3D- Computertomographie zu detektieren, ist Stand der
Technik. Für die Bewertung dieser in Bezug auf die Festigkeit des Gussteils ist jedoch noch keine zuverlässige Methode
verfügbar. Im vorliegenden Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches ganzheitlich unter Einbeziehung statischer
Lastkollektive die Unterscheidung des gescannten Gussteils nach i.O. und n.i.O. gewährleistet.
Otto-von-Guericke-Universitität, Magdeburg, DE; Microvista, Blankenburg, DE
Tagungsbeitrag
Sjögren, Torsten; Persson, Per Eric; Vomacka, Peter
Analysing the Deformation Behaviour of Compacted Graphite Cast Irons Using Digital Image
Correlation Techniques
Analyse des Verformungsverhalten von Gusseisen mit Vermiculargraphit unter Verwendung digitaler
Bilddaten-Korrelationstechnik
During the last years the use of digital image correlation techniques (DIC) has become wide spread within different
areas of research. One area in which these techniques are used is in the analysis of deformation of engineering
materials. By the analysis of a set of successive images taken during a tensile test DIC makes it possible to determine
how the deformation is localized. The observed local strains are often several times higher than the global strain
measured by standard strain gauges. In this study, a set of compacted graphite cast irons (CGI) with different ratios of
pearlite to ferrite have been examined by the use of DIC. In contrast to the normal use of DIC, where a pattern is
sprayed on the tensile test sample as a reference for the determination of deformation taking place between successive
images, the materials natural microstructural pattern has been used in this study. The use of the natural microstructural
pattern makes it possible to study how the macroscopic deformation is accommodated within the different phases in
the CGI studied. It is shown that the graphite phase accommodates a large portion of the strain and that the soft ferrite
is strained more than the stronger, less ductile pearlite. The local strain of the observed area might be up to ten times
higher than the global strain measured. The use of DIC improves the understanding of the deformation behaviour of
compacted graphite cast irons and will be a useful tool when validating future finite element analyses of the
micro-mechanical properties of cast irons.
SP Technical Research Institute of Sweden, Boras, SE; NovaCast Foundry Solutions, Ronneby, SE
S. S.470-475
Knoch, Andreas
Steigerung der Präzision durch optische Messtechnik
Das in der Großserienfertigung typische Einfahren des Prozesses unter Verwendung von Spannvorrichtungen und
Erstaufnahmepunkten einschließlich Anpassung der Werkzeugsätze und Zeichnungstolerierung ist für die schnelle
Prototypenfertigung sowie die Herstellung von kleinen Stückzahlen zeitlich und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Stattdessen
ist eine Konzentration auf wesentliche, funktionsrelevante Flächen und die Ausrichtung der Bearbeitung darauf
sinnvoller und effektiver. Die Integration optischer Messsysteme in mehreren Prozessstufen bedeutet für die ACTech
GmbH, Freiberg, deutliche Zeit- und Kostenvorteile, steigert die Prozesssicherheit und ermöglicht die Realisierung kurzer
Liefertermine bei gleichzeitiger Senkung des Ausschussanteils. Außerdem ermöglicht sie ACTech, die mechanische
Bearbeitung optimal zu funktionsrelevanten unbearbeiteten Flächen am Gussteil, wie z. B. Strömungskonturen und
-kanäle eines wassergekühlten Turboladers, auszurichten. Dies ist gerade für die Funktionstests in der Prototypenphase
sehr entscheidend und wird unter Serienbedingungen so kaum realisiert werden können als auch müssen. Durch den
Einsatz optischer Messsysteme ist z. B. eine Kontrolle der vollständigen Herstellbarkeit und der optimalen Ausrichtung
der mechanischen Bearbeitung zum Gussrohteil schnell und sicher machbar.
ACTech, Freiberg, DE
Giesserei
Heftnummer 1
Buch; Tagungsband
Publikationssprache: Deutsch; Englisch
Neugebauer, Reimund; Drossel, Welf-Guntram (Hrsg.)
ICAFT 2012, International Conference on Accuracy in Forming Technology, November 13-14, 2012
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, DE, Chemnitz
Buch; Tagungsband
Advances in Lightweight Materials: Casting and Aluminium and Achieving Lightweight Vehicles.
SP-2105.
This SAE Special Publication presents papers from the SAE 2007 World Congress, April 16-19, 2007 in Detroit,
Michigan, USA.
SAE International, Warrendale, US (Hrsg.)
Buch; Tagungsband
Gießtechnik im Motorenbau - Anforderungen an die Automobilindustrie. Tagung Magdeburg 08. und
09. Februar 2011
Dieser Tagungsband enthält die Vorträge, die auf der Konferenz 2011 in Magdeburg gehalten wurden. Die Themen
umfassen die Bereiche: Produktnetstehung, Fertigung, Werkstoffeigenschaften Eisenguss, Werkstoffeigenschaften
Aluminiumguss und Bauteientwicklung. Darüberhinaus gibt es Abstracts des Doktorandenseminars der
Otto-von-Guericke Universität Magdeburg.
VDI Materials Engineering, DE, Düsseldorf
Heftnummer 2122 (325 S. Seiten
anonym
A remarkable one-off casting wins top industry award
Ein bemerkenswertes Gussstück einer Werkstattfertigung gewinnt den Industrie-Spitzenpreis
This contribution deals with the winners of the Annual Cast Metals Federation (CMF) Awards in the UK in 2012. A 114
tonne cast steel clamp for use of an offshore subsea structure has won the Best UK Casting Award 2012. Manufactured
by Sheffield Forgemasters Engineering Ltd the component is a remarkable one-off casting requiring considerable
ambition and skill to produce. Growth, investment and employee involvement enabled Saint-Gobain PAM to win the
Company of the Year Achievement Award. Saint-Gobain stood out for its staff engegemant and process improvement
programmes rigth across the company. Petrofer UK picked up Supplier of the Year Award for the development and
launch of its new range of biostable die face releasants for the high pressure die casting sector. Petrofer has developed
a biocide free, biostable die face release agent by the transfer of novel technology from other market sectors,
overcoming the issues of the past in a single step.
Heftnummer 3701
02
Emami, S. M.; Divandari, M.; Hajjari, E.; Arabi, H.
Comparison between conventional and lost foam compound casting of Al/Mg light metals
Vergleich zwischen konventionellem und Lost-foam-Verbundguss der Leichtmetalle Aluminium und Magnesium
The microstructure obtained in conventional and lost foam compound casting of Al/Mg alloy was examined and
compared. X-ray diffraction, optical and SEM examinations showed that casting magnesium melt around the aluminium
insert, in both methods, is caused formation of an interface consisting three different layers. Layer I, beside aluminium
consists of Al3Mg2 intermetallic compound, layer II consists of Al12Mg17 phase and layer III, in the vicinity of
magnesium, is formed of Al12Mg17+(Mg) eutectic. The result of Vickers microhardness tests, at the interface zones,
showed that the hardness of the middle layer is increased substantially (200-250 HV) in comparison to the hardness of
the base metals, namely aluminium and magnesium. Using the LFC method reduced the thickness of interface as a
result of both, lowering the temperature and the speed of melt. The mean thicknesses of the interface in the
conventional and LFC processes were 600 and 200 micro m respectively.
Iran University of Science & Technology (IUST), Tehran, IR
Heftnummer 1
Fourlakidis, Vasilios
A study on ductile iron production without the use of feeders
Eine Studie über die Herstellung von Weicheisen ohne Benutzung einer Einfüllöffnung
This paper investigates the effects of graphite added as a conditioner, of lanthanum containing nodulariser and of
pouring temperature on the formation of shrinkage porosity in ductile iron casting with a eutectic composition. In this
experiment for each heat the cooling curves were recorded by the use of Quick-Cups (thermal analysis cups) and
different solidification parameters were calculated and compared with the porosity which was found from the
microstructure examination. The results show that there is a good correlation between the amount of the shrinkage
formation and the thermal analysis values. Also the experiment confirms that by using certain treating elements and
pouring temperature which was between 1340-1350 deg C it is possible to eliminate the shrinkage defects in ductile
iron castings without using feeders.
Swerea SWECAST, Jönköping, SE
Heftnummer 3702
S. S.60-62
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 3S,14B
Fuchs, Marc
Simulation bei der Entwicklung hybrider Bauteile
Bei der Herstellung eines Dachspitzenhalters werden die geforderten Eigenschaften durch das Verwenden einer
Speziallegierung, das Beschichten des Druckgussteils und vor allem durch das Anspritzen mit Kunststoff
(Polyoxymethylen) realisiert. Auf diese Weise entsteht ein Hybridbauteil, das allen Anforderungen entspricht. Nur durch
den Verbund beider Werkstoffe konnten die geforderten Eigenschaften des Bauteils, hohe Dehnung des
Grundwerkstoffs, Korrosionsbeständigkeit und gute Gleiteigenschaften, erreicht werden. Die Entwicklung des
Dachspitzenhalters wurde durch den Einsatz von Software zur Gießprozesssimulation unterstützt.
Wagner, Waldstatt, CH
Giesserei
Heftnummer 3
S. S.66-67,69 (3 Seiten, 4 Bilder
Tagungsbeitrag
Getzlaff, U.; Lüder, R.; Schramm, L.
Entwicklung eines Verbundgusszylinderkopfes
Für zukünftige Motoren kann eine noch höhere spezifische Leistung ermöglicht werden, in dem der kritische Bereich
bzw. das ganze Fireface aus einem Hochleistungswerkstoff gefertigt wird, der eine deutlich höhere thermomechanische
Belastung erträgt und eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Entwicklung eines solchen
Verbundgusszylinderkopfes wird hier vorgestellt. Wesentlich ist der stoffschlüssig angegossene Brennraumeinleger aus
einem Hochleistungswerkstoff der Aluminium-Siliciumcarbid-Metall-Matrix -Composite (AlSiCMMC)-Werkstoffgruppe.
Die chemische Zusammensetzung, die Wärmeleitfähigkeit, die Festigkeit, die Verbundfestigkeit und die
Hochtemperaturfestigkeit des Werkstoffes werden charakterisiert. Außerdem wird die Gießtechnik erläutert. Dabei
werden Aspekte der Vorbehandlung der Einlegeroberfläche, des Temperaturverlaufs beim Gießen, des Abgleichs der
Gießsimulation mit den Mesungen im Prozess und der Schmelzeführung über der Verbundstelle betrachtet. Für den
Anwendungsfall wird die Simulation der Temperaturverteilung im Zylinderkopf mit verschiedenen Einlegerwerkstoffen
verglichen. Für ein neu entwickeltes numerisches Materialmodell vom Chabochetyp werden für den Grundwerkstoff und
den Hochleistungswerkstoff die Prüfmethoden und die Bestimmung der Werkstoffkennwerte, die Bedatung der
Materialmodelle sowie die Anwendung des viskoplastischen Materialverhaltens in Brennraumnähe vorgestellt.
ACTech, Freiberg, DE; IAV, Chemnitz, DE; IMA, Dresden, DE
Tagungsbeitrag
Redik, S.; Guster, C.; Ehart, R.; Schächtl, R.
Mikrostrukturelle Einflüsse auf das HCF-Ermüdungsverhalten von Al-Kokillengusss und Einbindung
der Gießsimulation in die betriebsfeste Bauteilauslegung.
Zur Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens zweier Al-Kokillengussbauteile, einem Zylinderkopf aus AlSi10Mg und
einem Zylinderkurbelgehäuse aus AlSi7MgCu0.5, wurden Rissfortschritts- und Schwingversuche mit anschließender
Fraktographie zur Untersuchung des Rissausgangs durchgeführt. Als wesentliche Einflussfaktoren auf das
Ermüdungsverhalten konnten der Sekundärdendritenarmabstand (SDAS), die Korngröße und Defekte, wie Poren und
intermetallische Phasen, identifiziert werden. Auf Basis der ermittelten Einflussfaktoren wurden zwei Materialmodelle
ausgehend von der Defektgröße bzw. dem SDAS entwickelt. Nach einer Gießsimulation mit Magmasoft konnte gezeigt
werden, dass der SDAS mit ausreichender Genauigkeit vorhergesagt werden kann, so dass eine Berücksichtigung des
Einflusses der Mikrostruktur auf das Ermüdungsverhalten über die aus der Gießsimulation vorhergesagte
SDAS-Verteilung möglich ist.
Montanuniversität Leoben, AT; BMW Motoren, Steyr, AT; BMW, Landshut, DE
S. 199-216 , 11 Bilder, 2 Tabellen, 10 Quellen)
02
Tsunekawa, Yoshiki; Okumiya, Masahiro; Miyamoto, Yusuke
Functionally graded thixocast pipes with sono-solidified hypereutectic Al-Si alloy billets
Mit dem Thixogießverfahren hergestellte Rohre mit Funktionsgradient aus mit Ultraschall-gestützt-erstarrten
Al-Si-Knüppeln
Hypereutectic Al-Si alloys are an attractive candidate for low-density wear-resistant materials owing to the dispersion of
hard primary silicon particles, so that they are expected to be applied to light weight tribological components such as
automotive cylinder blocks and liners. However, it is known that the coarse primary silicon particles reflect poor
ductility and machinability. Both refinement and increase in the amount of primary silicon are required to expand them
widely into practical uses. Sono-solidification, in which ultrasound is radiated into molten metal during the solidification,
improves the morphology of coarse primary silicon. With sono-solidified Al-Si alloy billets, centrifugal thixocasting was
performed for the segregation of fine globular primary silicon particles on the inner surface of cylindrical castings. This
study clarifies that the amount of primary silicon increases in the sono-solidification compared with that in
normal-solidification, in addition to the refinement of primary silicon particles and crystallization of alpha -AI phase.
When sono-solidified billets are heated up to the semi-solid temperature, the alpha -AI phase is ready to disappear, but
the fine primary silicon particles maintain their size without coarsening. Centrifugal thixocasting causes segregated fine
primary silicon particles with lower density on the inner surface of cylindrical castings.
Toyota Technological Institute, Nagoya, JP
Giessereiforschung
Heftnummer 1
Tagungsband; Buch
VDI Wissensforum GmbH (Hrsg.)
Gießen von Fahrwerks- und Karossereikomponenten, Spezialtag zur VDI-Tagung Gießtechnik im
Motorenbau 2013
Dieser Tagungsband enthält die neun Vorträge, die im Rahmen des Spezialtages am 07. Februar 2013 in Magdeburg
gehalten wurden.
VDI Materials Engineering, DE, Düsseldorf
Erscheinungsjahr 2013 (Getrennte Zählung Seiten
Tagungsband; Buch
VDI Wissensforum GmbH (Hrsg.)
Gießtechnik im Motorenbau. Potenziale für die nächste Generation von Fahrzeugantrieben,
Magdeburg, 05 + 06. Februar 2013
Dieser Tagungsband enthält alle Vorträge, die auf der siebten Veranstaltung dieser Konferenz in Magdeburg gehalten
wurden. Die Vorträge befassen sich mit den Themenkreisen: Energie und Umwelt, Gießtechnologien,
Werkstoffeigenschaften, Simulation, Produktentstehung und Komponenten.
VDI Materials Engineering
Wang, Liping; Guo, Erjun; Jiang, Wenyong; Xue, Muyu; Liu, Dongrong; Ren, ShanZhi
Physical modeling of spent-nuclear-fuel container
Physikalisches Modell eines gegossenen Behälters für radioaktiven Abfall
A new physical simulation model was developed to simulate the casting process of the ductile iron heavy section
spent-nuclear-fuel container. In this physical simulation model, a heating unit with DR24 Fe-Cr-Al heating wires was
used to compensate the heat loss across the non-natural surfaces of the sample, and a precise and reliable casting
temperature controlling/monitoring system was employed to ensure the thermal behavior of the simulated casting to be
similar to the actual casting. Also, a mould system was designed, in which changeable mould materials can be used for
both the outside and inside moulds for different applications. The casting test was carried out with the designed mould
and the cooling curves of central and edge points at different isothermal planes of the casting were obtained. Results
show that for most isothermal planes, the temperature control system can keep the temperature differences within 6
deg C between the edge points and the corresponding center points, indicating that this new physical simulation model
has high simulation accuracy, and the mould developed can be used for optimization of casting parameters of
spent-nuclear-fuel container, such as composition of ductile iron, the pouring temperature, the selection of mould
material and design of cooling system. In addition, to maintain the spheroidalization of the ductile iron, the force-chilling
should be used for the current physical simulation to ensure the solidification of casting In less than 2 h.
Harbin University of Science and Technology, CN; Harbin Institute of Technology (HIT), CN
China Foundry
Heftnummer 4
Weihe, Stefan; Ernst, Ansgar; Röth, Thilo; Proksch, Johannes
Leichtmetall-Stahl-Verbundguss im Nutzfahrzeugbau
Im modernen Fahrzeugkarosserien der Großserie kommen zunehmend Materialmischbauweisen zur Anwendung. In
Zusammenarbeit der Daimler AG, der Tower Automotive Holding GmbH, der Imperia GmbH sowie der
Partnerunternehmen KSM Castings GmbH und Schaufler Tooling GmH & Co. KG wird das Leichtbaupotenzial von
Stahlblech-Aluminiumverbundguss-Hybriden am Beispiel des vorderen Dachquerträgers desMercedes-Benz Viano/Vito
ausführlich untersucht.
lightweightdesign
Heftnummer 2
S. 38-43 (6 S. Seiten, 6 B. Bilder, 4 Q. Quellen)
Energie
Report
Energieeffizienz durch den Maschinen- und Anlagenbau
Der Maschinen- und Anlagenbau ist Technologieausrüster für alle industriellen und gewerblichen
energieverbrauchenden Sektoren. Er stellt damit eine Schlüsselindustrie in der aktuellen energie- und klimapolitischen
Diskussion dar. Der VDMA gab daher zwei Studien, bei Roland Berger Strategy Consultans und bei der Prognos AG, in
Auftrag mit dem Ziel, den Beitrag des Maschinen- und Anlagenbaus zur Energieeffizienz in Deutschland
herauszuarbeiten und zu quantifizieren. Bei der Komplexität des Themas waren zwei Studien nötig, die durch die
methodisch unterschiedlichen Ansätze eine wechselseitige Validierung der Untersuchungsergebnisse gewährleisten
konnten.
Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau -VDMA-, Forum Energie, Frankfurt am Main, DE (Hrsg.)
(9 Seiten Seiten
Energie
Buch
Leitfaden Energieeffizienz von Thermoprozessanlagen.
Die Betreiber von Industrieöfen gehören in Deutschland zu den größten Energieverbrauchern. Rund 30 Milliarden Euro
betragen die Kosten im Jahr. Ein Zehntel davon für Strom, der Rest für Gas. Der Energieverbrauch der Industrieöfen lag
im Jahr 2005 bei 270 Terawattstunden. Aufgrund dieser hohen Zahlen, wird der Ruf nach energieeffizienten Systemen
lauter. In der produzierenden Industrie wird der Energieverbrauch immer mehr zum wettbewerbskritischen Faktor.
Gerade aus betriebswirtschaftlicher Sicht wächst daher der Druck, Thermoprozessanlagen auf ihre Effizienz zu prüfen.
VDMA-Thermoprozesstechnik, DE, Frankfurt (Hrsg.)
Energie
Tagungsbeitrag
Hermann, C.; Heinemann, T.; Thiede, S.
Methoden zur Bewertung und Steigerung der Ressourceneffizienz im Aluminiumdruckguss
Die Energie- und Ressourcenverbräuche in der produzierenden Industrie sind das Resultat komplexer und dynamischer
Zusammenhänge. Sie können durch geeignete Simulationswerkzeuge sowohl auf Prozess- als auch auf
Prozesskettenebene identifiziert, modelliert und bewertet werden. Stoffstrommodelle sind geeignet, um
Verbesserungsmaßnahmen sowohl unternehmensübergreifend als auch auf verschiedenen Hierarchieebenen zu
vergleichen.
TU Braunschweig (IWF)
Energie
MC-Redaktion
Cuttting energy costs insteel casting facilities
Verringerung der Energiekosten in Stahlgießereien
Major opportunities for energy savings were identified as: improvement in scheduling and decreasing delays while liquid
metal is in the furnace; addition of chemical energy for melting steel; and improvement in ladle practise. CFD modeling,
and industrial and laboratory trials determined the effect of these changes in reducing electrical power consumption.
Modern Casting
Heftnummer 2
Norm
Carbon footprint of products - Requirements and guidelines for quantification and communication,
Entwurf 2012
International Organization for Standardization (ISO), Genf, CH
Buch
Der richtige Umgang mit Aluminiumkrätzen- Ein Leitfaden für die NE-Metallindustrie
Aluminiumkrätzen sind chemisch und physikalisch sehr heterogen und unterscheiden sich dadurch auch in ihren
Reaktionsfähigkeiten. Neben wichtigen Hintergrundinformationen zu Entstehung und Systematik, werden die
Eigenschaften und vor allem die Vorgaben zur Einstufung von Aluminiumkrätzen beschrieben. Durch die anschließende
Verknüpfung dieser Informationen mit Vorkehrungen hinsichtlich Lagerung, Transport, Ver- und Bearbeitung soll dieser
Leitfaden allen helfen, die mit Aluminiumkrätzen zu tun haben, mögliche Gefährdungen von vorneherein auszuschließen.
WirtschaftsVereinigung Metalle (WVM), Berlin, DE
Norm
Publikationssprache: Deutsch; Englisch
Emissionsminderung - Herstellung und Verarbeitung von faserhaltigen
Materialien-Hochtemperaturwollen, VDI 3469, Blatt 5
Emission control-Production and processing of fibrous materials- High-temperature insulation wool
Verein Deutscher Ingenieure -VDI-, Düsseldorf, DE (Hrsg.)
Seiten/Bilder/Tabellen/Quellen: 25 S.
Wirtschaft und Recht
Deike, Rüdiger
Die Entwicklungen auf den internationalen Rohstoffmärkten für Eisengießereien
In dem Bericht werden die Entwicklungen auf den internationalen Rohstoffmärkten im Hinblick auf die Weltstahl- und
Weltgießerei-Industrie diskutiert. Speziell in China zeigt die Gussproduktion einen deutlichen Anstieg an. So stellt China
derzeit mit 46% die größte Stahl produzierende Nation dar und zeigte selbst im Krisenjahr 2009 noch Wachstumsraten,
als die Stahlproduktion in anderen Ländern einbrach. All das hat natürlich Auswirkungen auf die Strukturen auf den
Rohstoffmärkten hinsichtlich der Nachfrage und führt zu einer stärkeren Volatilität der Märkte. 2010 stieg auf Grund
der starken Nachfrage in China der Preis für Eisenerz stark an. Analysiert man das Verhältnis der Preisänderungen bei
Hochofenkoks und Schrott in Relation zur produzierten Stahlmenge, so gab es in den letzten 10 Jahren zwei deutliche
Phasen der Preissteigerung. Mittlerweile ist das Angebot an Hochofenkoks jedoch größer als die Nachfrage, was zu
einer Preissenkung für Hochofenkoks führt. Die Preise für bestimmte Schrottarten sind auf Grund steigender Ansprüche
an die Qualität der Schrotte auf einem hohen Niveau geblieben, wobei die Schrottpreise in der Gießerei-Industrie über
denen der Stahl-Industrie liegen. Die Preise für NE-Metalle wie Kupfer und Zink schwankten in der Vergangenheit sehr
stark durch unausgewogene Markstrukturen weltweit und in Abhängigkeit der weltweiten Konjunktur. Häufig gelten die
Preise daher als frühzeitige Indikatoren für bevorstehende wirtschaftliche Veränderungen. Neben den Nachfragen nach
bestimmten Rohstoffen hat sich aber auch am Beispiel der seltenen Erden gezeigt, dass bei der Preisgestaltung auch
andere Faktoren eine Rolle spielen wie die politische wirtschaftliche Lage in den Ursprungsländern, die Konzentration
der Produktion in bestimmten Ländern, die Möglichkeiten des Ersatzes durch andere Elemente und Verbindungen und
schließlich die Möglichkeit eines Recyclings des jeweiligen Rohstoffes. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass sich
die Stahl- und Gießereiindustrie kurz- und mittelfristig auf eher sinkende Rohstoffpreise einstellen kann, während es
langfristig auf Grund der steigenden Nachfrage einer wachsenden Anzahl der weltweit am Konsum von Rohstoffen
beteiligten Personen eher zu Preissteigerungen kommen wird.
Universität Duisburg, DE
Giesserei
Heftnummer 3
anonym
Der gusseiserne Pavillon von Tangerhütte. Schatz aus Eisenguss
Im Jahr 1842 begann durch das Auffinden von Raseneisenstein der Aufbau eines Hüttenwerks in Tangerhütte. Am 16.
März 1844 floss das erste Eisen aus dem Hochofen. Die Firma unter der Leitung der Unternehmer Wagenführ und
Heimecke nahm einen raschen Aufschwung. 1900 hatte das Werk schon 1535 Beschäftigte. Zur Weltausstellung in
Paris 1889 fertigte das Eisenwerk 1888/89 eigens einen gusseisernen Pavillon an, um damit das Deutsche Reich in
Frankreich zu vertreten. Das Ausstellungsstück gewann eine Goldmedaille. Der gegossene Pavillon gehört zu den
herausragenden Werken der Kunstgussarchitektur des 19. Jahrhunderts. Das 8 t schwere Bauwerk aus Gusseisen
besteht aus 441 Einzelteilen und wird von über 1000 Schrauben zusammengehalten. Da der Zahn der Zeit auch am
Pavillon nagte, wurde er 1995 durch die Kunstgießerei Lauchhammer umfassend saniert. Dieser Arbeit ist es zu
verdanken, dass wir den Pavillon im Schlosspark Tangerhütte heute in alter Schönheit bewundern können.
Giesserei-Praxis
Heftnummer 12
02
Schütt, Karl-Heinz
Technikgeschichte, Kunstguss, Kunsthandwerk (14. Folge)
In dieser Übersichtsarbeit wird anhand von erschienenen Veröffentlichungen ein Überblick zur Gießereigeschichte,
Technikgeschichte, zur Unternehmensgeschichte sowie zu den speziellen Gießverfahren Kunstguss, Glockenguss und
Gebrauchsguss gegeben. Auch auf Ausstellungen, Veranstaltungen und Messen wird eingegangen. Im Kapitel
Gießereigeschichte wird z.B. an die Verdienste von Ledebur und Patterson bei der wissenschaftlichen Durchdringung
der Gießereikunde erinnert. Im Kapitel Technikgeschichte wird an die Geburtsstunde des Automobils und die
Auswirkungen des Automobilbaus auf die Werkstoffentwicklung und Gießereitechnik eingegangen. Eine besondere
Erwähnung erfährt die Korrosionsforschung und die Entwicklung des korrosionsbeständigen V2A-Stahles. Auch die
einzigartige Industriegesellschaft, die sich in letzten gut 200 Jahren im Ruhrgebiet herausbildete, findet Erwähnung. Im
Kapitel Unternehmensgeschichte wird u. a. über die formal nicht mehr existierende Krupp AG, die Salzburger Aluminium
AG, die Luitpoldhütte in Amberg, die Maschinenfabrik Herkules in Siegen, das Magnesium-Druckgusswerk in
Prüm-Weinsheim und Schmolz + Bickenbach Guss Gruppe Krefeld berichtet. In den Ausführungen über Kunstguss steht
die historische Modellsammlung des Kunstgussmuseums Lauchhammer im Vordergrund, die vom Antikenabguss über
Werke der Berliner Bildhauerschule die gesamte Geschichte des in Lauchhammer entwickelten Eisenkunstgusses sowie
des dort geschaffenen Bronzegusses widerspiegelt. Weiterhin wird über die Ausstellung Fe21 EISEN KUNST GUSS im
21Jahrhundert berichtet, die den Bogen vom preußischen Eisenkunstguss des 18. und 19. Jahrhunderts bis zu dem von
ihm stark beeinflussten Eisenkunstguss des 20. Jahrhunderts spannt. Im Abschnitt Glockenguss finden die Glocken für
das "Kreuz des 3. Jahrtausends", die für den chilenischen Wallfahrtsort Coquimbo gegossen wurden, besondere
Erwähnung. Unter der Überschrift Gebrauchsguss wird an die lange Geschichte des Gusseisenrohres erinnert. Der
Siegeszug des Gusseisenrohres vom damaligen Graugussrohr zum heutigen duktilen Gussrohr aus Grauguss mit
Kugelgraphit spiegelt Industriegeschichte wider. In der Recherche über Kunsthandwerk wird u. a. auf die Horbach Gießerei, Idar - Oberstein, die seit fast 90 Jahren auf anspruchsvollen Feinguss von z. B. Schmuck und Accessoires
spezialisiert ist und auf die neue Designmarke "pure cast" der Schmolz+Bickenbach Guss Gruppe, Krefeld eingegangen.
Giesserei
Heftnummer 2
S. S.44-55,57 (13 Seiten, 20 Bilder, 71 Quellen)
Vorsprung durch Information
Das BDG-Informationszentrum vermittelt gießereitechnische Informationen und unterstützt damit Konstrukteure, Fertigungstechniker, Werkstoffwissenschaftler und insbesondere Gießereifachleute bei der Darstellung von Potenzialen und Vorteilen des Fertigungsverfahrens Gießen
im Wettbewerb mit anderen Verfahren.
ONLINE-LITERATURDATENBANK:
RECHERCHEN:
Noch aktueller informieren als mit
der Giesserei-Literaturschau können Sie
sich in der Online-Literaturdatenbank
www.bdgusslit.de
Das Informationszentrum im BDG erstellt Ihnen auf
Wunsch individuelle Literaturzusammenstellungen
zur Lösung gießereitechnischer Probleme oder zum
Stand der Technik.
Leiter des BDG-Informationszentrums
Dr.-Ing. Erwin Flender
Telefon: 0211 - 6871 - 326
Kontakt für Informationen und Recherchen
Dipl.-Ing. Jochem Richter
Telefon: 0211 - 6871 - 247
E-Mail: jochem.richter@bdguss.de
Kontakt für den Bezug von Literatur
Alexandra Schulze
Telefon: 0211 - 6871 - 252
E-Mail: alexandra.schulze@bdguss.de
Impressum:
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Internet: www.bdguss.de
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