54 Fehlerbeschreibungen: Narbige Oberflächen 55 Fehlerbeschreibungen: Narbige Oberflächen Narbige Oberflächen Entscheidungshilfe ➝ S. 146 Sandsteuerung ➝ S. 180 Beschreibung der Merkmale Mögliche Ursachen Kraterbildung an Gußstücken aus GGG vor allem an stark aufgeheizten Partien. Krater können vereinzelt, aber auch flächenhaft auftreten. Unterhalb der Krater tritt Graphitentartung auf. Tongebundener Formsand • zu hohe Anteile an exothermen Speiserresten • zu geringe Auffrischung des Formsandes und damit zu hohe Fluoridgehalte • zu hohe Feuchtigkeit Vorkommen des Fehlers Der Fehler tritt ausschließlich an Gußteilen aus GGG auf, die im bentonitgebundenen Sand vergossen werden, und zwar bevorzugt an Sandstellen, die thermisch stark belastet sind. Erläuterungen Der Fehler tritt nur in Gegenwart von Fluoriden auf, die entweder durch exotherme Speiser in den Sand eingebracht werden, oder zur Behandlung der Schmelze verwendet werden. Da Oxidbildung und Graphitentartung typische Merkmale in den tiefergelegenen Bereichen der Narben und Krater sind, kann oxidierender Einfluß angenommen werden. Nach unserem Verständnis zerstören Fluoride die schützende Magnesiumoxidschicht auf der Oberfläche des flüssigen Eisens. Wasserdampf der Grünsandform reagiert anschließend an der Oberfläche mit dem Restmagnesiumgehalt der Schmelze. Metallurgie • zu hoher Restmagnesiumgehalt der Schmelze Abhilfen Tongebunder Formsand • Reduzieren des Fluoridgehaltes im Formsand durch Aussortieren von Speiserresten. Einsatz von Speisern, die am Metall haften, Auffrischen mit Neusand • Einsatz isolierender Speiserhilfsstoffe oder Speiserhilfsstoffe mit vermindertem Fluoridgehalt • Reduzieren des Wassergehaltes durch besseren Bentonitaufschluß, vermindern des Bentonitgehaltes, Einsatz hochwertiger Bentonite mit hohem Montmorillonitgehalt • Einsatz hochaktiver Glanzkohlenstoffbildner mit schneller Gasfreisetzung Anschnitt- und Gießtechnik • Reduzieren der Anzahl von exothermen Speisereinsätzen, Verwendung isolierender Materialien Abb.22: Kompaktes Gußteil aus GGG. Starke Oberflächenvernarbung an sogenannten »heißen Stellen«. Vergrößerung: 10 mm Bild = 6,5 mm 56 Fehlerbeschreibungen: Narbige Oberflächen 57 Fehlerbeschreibungen: Narbige Oberflächen Hintergrundinformationen Formsand Der Fehler ist in der Literatur fast nicht behandelt, der Mechanismus außerhalb unseres Unternehmens unbekannt. Die einzige Literaturstelle beschreibt die erhöhte Fehleranfälligkeit von GGG mit hohem Siliciumgehalt (3 %).1 Da der eigentliche Fehler durch Reaktion von Wasserdampf mit dem Restmagnesiumgehalt der Schmelze verursacht wird, nachdem die schützende Oxidschicht durch Fluoride zerstört worden ist, sind alle Maßnahmen wirkungsvoll, die Fluorid- und Wassergehalt im Formsand reduzieren. Je höher der Wassergehalt im Formsand ist, desto schneller kann bei Überschreiten eines kritischen Fluoridgehaltes eine Reaktion mit der Oberfläche eines GGG-Teils erfolgen. Alle Maßnahmen zur Verminderung des Wassergehaltes, vor allem die Reduzierung des Bentonitgehaltes, sind wirkungsvoll. Hier sei auf den Einsatz hochmontmorillonithaltiger Bentonite mit hoher Bindekraft hingewiesen. Auch ein verbesserter Bentonitaufschluß bewirkt eine Abnahme der Kraterbildung. Der Einsatz von Kohlenstoffträgern mit hohem Glanzkohlenstoffbildungsvermögen führt ebenfalls zu einer Reduzierung der Kraterbildung. Hier könnte die Verminderung des Wassergehaltes im Formsand, aber auch die Verdrängung des Wasserdampfes aus dem Formhohlraum eine Rolle spielen. Speiserhilfsstoffe Abb.23: Gußteil aus GGG. Starke Kraterbildung im Oberteil des Gußstückes, durch Einsatz von Kryolith zur Schlackenverflüssigung. Vergrößerung: 10 mm Bild = 33 mm Alle exothermen Speiserhilfsstoffe enthalten zum Ablauf der Reaktion 4 Al + 3 O2 ➝ 2 Al2O3 Fluoride, welche die Aluminiumoxidschicht auf dem Aluminiumpulver zerstören. Je nach Bindemittel, eingesetztem Aluminium und Oxidationsmittel kann mit unterschiedlichen Fluoridmengen gearbeitet werden. Die Fluoridgehalte der Speiserhilfsstoffe sollten dem Verbraucher bekannt sein. Weiter besteht die Möglichkeit, wasserglasgebundene Speisereinsätze zu verwenden, die am Metallspeiser haften und mit ausgetragen werden. Jedoch ist zu bedenken, daß der Fluoridgehalt in wasserglasgebundenen Speisern im Normalfall höher ist. Ebenfalls lassen sich häufig isolierende Einsätze verwenden, die fluoridfrei sind. Literatur 1 Labbé, D.; Arliguie, J.-P. Eigentümlicher Oberflächenfehler an Gußstücken aus Gußeisen mit Kugelgraphit Fonderie, Fondeur aujourd‘hui 1985, S. 33 – 34 (franz.)
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