Ausscheidungen in GJL-Schmelzen: Keimbildungsfördernd?

Andreia Sommerfeld

TU Clausthal, Institut für Metallurgie/Arbeitsgruppe Gießereitechnik, Clausthal-Zellerfeld, Germany

Durch den Vorgang des Impfens der Schmelze mit geeigneten Impfmitteln, die üblicherweise Ferro-Silizium-Legierungen sind, werden Fremdsubstrate in die Schmelze gebracht, an denen der Graphit ankristallisieren kann. In der Mehrzahl der Gießereien ist übliche Verfahrenspraxis, die Zugabemenge eines als geeignet getesteten Impfmittels über die gesamte Produktion unterschiedlicher Gussteile konstant zu halten. Auf Veränderungen des metallurgischen Ausgangszustands der Schmelze im Sauerstoffgehalt, der Veränderungen des Keimzustands und des Keimhaushalts nach sich zieht, wird durch Veränderung der Impfmittelmenge oder Zusammensetzung nicht reagiert. Mögliche Folgen sind Lunker, Abweichungen im Gefüge und resultierende Änderungen der mechanischen Eigenschaften. Zur Beschreibung der Kristallisation von Gusseisen mit Lamellengraphit existiert eine Vielzahl von Modellen, von denen bis heute keines in ausreichender Weise die Keimbildung in Abhängigkeit vom Ausgangs- und Impfzustand der Schmelze beschreibt. So können das Gefüge und die resultierenden mechanischen Eigenschaften nicht quantitativ vorhergesagt werden. Eine Ursache dafür ist, dass nur wenige Erkenntnisse zu den Grundlagen der Keimbildung, wie Zusammensetzung und Morphologie keimwirksamer Fremdsubstrate, vorliegen.

Um die Frage: "Ausscheidungen in GJL-Schmelzen: Keimbildungsfördernd?" zu beantworten, wurden Untersuchungen an Proben im ungeimpften und geimpften Zustand mit verschiedenen Impfmitteln und bei verschiedenen Sauerstoffgehalten (20-40ppm und 70-100ppm) durchgeführt. Das Grundmaterial für die Herstellung der Proben ist EN-GJL-200. Die Proben wurden mit Hilfe von verschiedenen mikroskopischen Verfahren (Lichtmikroskopie, REM, EDX/WDX, TEM, SIMS) untersucht. Die Ergebnisse werden mit den Daten in Bezug auf Thermo-Calc-Rechnungen korreliert, um festzustellen, welche Fremdsubstrate keimwirksam sein können. Ein Teil der bisherigen Ergebnisse unserer Untersuchungen wird vorgestellt.

Back