DE3018290C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen feinkörniger Gußstücke - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen feinkörniger GußstückeInfo
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Description
wird. Derartige Zerstäubungsverfahren sind jedoch nachteilig, da zumindest kleine Mengen des Zerstäubungsgases
vom flüssigen Metall mitgerissen und somit in das fertige Erzeugnis eingeschleppt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gattung so auszubilden, daß auf kostengünstige Weise eine besonders hohe Feinkörnigkeit des erzeugten
Materials erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin
Erfindungsgemäß wird wenigstens eine saubere sich verbrauchende Elektrode, d. h. ein Metallblock mit der
für das herzustellende Gußstück angestrebten chemiren, die in; Auffangbehälter zu einem schmelzflüssigen ίο sehen Zusammensetzung, auf ihre Schmelztemperatur
Materialbad führen. Verfahren dieser Gattung werden erwärmt Sind entweder eine oder beide Elektroden
international als »drip casting« (Tropfenguß) bezeich- derart erwärmt worden, so tropft geschmolzenes Metall
net- unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten in eine
Diese bekannten Verfahren mit schmelzflüssigem Kokille. Wie noch erläutert werden wird, ist es gelegent-Materialbad
erfordern erwärmbare metallurgische Ge- 15 lieh erforderlich, sehr hohe Temperaturen anzuwenden,
fäße, um zu verhindern, daß die abgeschmolzenen Me- um ein vollständig geschmolzenes Material zu erzielen,
lalltropfen erstarren, bevor sie in eine üblicherweise welches keine ungeschmolzenen Bestandteile enthält
wassergekühlte Kokille oder Form abgegossen werden. Die Elektroden können mit Hilfe einer Vielzahl von
Aus der US-PS 40 66 117 ist ein Zerstäubungs-Gieß- Einrichtungen erwärmt werden, wobei die zu verwenverfahren
bekannt, bei welchem ein energiereicher Me- 20 denden Einrichtungen sich nach dem Schmelzpunkt der
tallstrahl aus »atomisierten« Metallteilchen verwendet jeweiligen Elektroden richten. So können die Elektroden
dadurch erwärmt werden, daß man einen Gleichstrom oder einen Wechselstrom zwischen den beiden
Elektroden fließen läßt nachdem die beiden einander 25 gegenüberliegend längs einer gemeinsamen Längsachse
mit einem Spalt zwischen ihren benachbarten Stirnflächen angeordnet sind. Die Elektroder, sind vorzugsweise
innerhalb einer Kammer angeordnet, in welcher ein Vakuum oder kontrollierte Atmosphärenbedingungen
30 aufrechterhalten werden.
Als Folge der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung getroffenen Anordnung fallen die von den Elektroden
abschmelzenden Tropfen direkt in die Kokille. Folglich erhalten die Tropfen im wesentlichen keine Überzu
sehen, daß als Folge des Vermeidens einer vollstän- 35 hitzung, so daß eine rasche Erstarrung der Tropfen erdig
flüssigen Phase in der Kokille die angestrebte Korn- folgt und ein feinkörniges Gefüge erzielt wird, wenn die
feinheit des Materialgefüges erreicht wird. Beim Ver- latente Schmelzwärme der Metallschmelze mittels
fahren nach der Erfindung werden Metalltropfen mit Strahlung und Leitung übertragen wird. Herkömmliche
einer als »breiig« bezeichneten Textur in die Kokille zusätzliche Kühleinrichtungen können erforderlicheneingebracht,
was bedeutet, daß die betreffenden Metall- 40 falls benutzt werden. Mit Hilfe der sich aufeinandertürtropfen
hereits teilweise erstarrt sind, bevor sie die Ko- menden (erstarrten) Metalltropfen können somit feinkille
bzw. die Oberfläche des in der Kokille aufgefange- körnige Gußstücke, insbesondere auch Hohlkörper und
nen Materials erreichen. Mithin werden beim Verfahren halbvorgeformte Gußstücke, erzeugt herden,
nach der Erfindung nicht flüssige Metalltropfen einem Wie bereits dargelegt besteht wenigstens eine der
flüssigen Schmelzbad zugeführt, sondern bereits teil- 45 Elektroden aus einer Legierung, die der Zusammensetweise
erstarrte Metalltropfen auf eine gleichfalls bereits zung des herzustellenden Gußstückes entspricht Demweitgehend
erstarrte Metallmasse aufgebracht, wobei zufolge ist die Erfindung nicht auf eine spezifische Ledie
Tropfen noch nicht gänzlich erstarrt sind, wenn sie in gierung oder eine spezifische Klasse von Legierungen
der Kokille aufgefangen werden. beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich
Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens 50 auf alle Werkstoffe anwenden, die mit Hilfe eines eleknach
der Erfindung ist in Anspruch 10 beschrieben. trischen Lichtbogens geschmolzen werden können.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in F i g. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfinden
Unteransprüchen beschrieben. dung in welcher eine rotierende Kokille 1, welche mit
Zu unterstreichen ist daß ein besonderer Aspekt der Hilfe eines Motors 24 und einer Welle 2 in Rotation
Erfindung darin besteht, daß das geschmolzene Metall 55 gesetzt werden kann, unterhalb sich verbrauchender,
dazu veranlaßt wird, direkt von wenigstens einer der sehr rein abschmelzender Elektroden 3 und 4 angeord-Elektroden
in eine Gießform hineinzutropfen, wobei die net ist. Bei den Elektroden handelt es sich vorzugsweise
Metalltropfen im teilweise erstarrten Zustand in das um mit Hilfe des Vakuum-Induktionsverfahrens erAuffanggefäß
hineinfallen, was zur Folge hat, daß ein schmolzene Materialien. Die Elektroden und die Kokille
Erzeugnis mit dem angestrebten feinkörnigen Gefüge 60 sind innerhalb einer Abschmelzkammer 16 und einer
auf wirtschaftlich günstige Weise erzeugt wird. abgedichteten Kammer 5 angeordnet. Ein Vakuum oder
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfüh- eine anderweitig kontrollierte Atmosphäre wird innerrungsbeispielen
sowie unter Bezug auf die Zeichnung halb der Kammern aufrechterhalten, um die Qualität
näher beschrieben. In dieser zeigt des Erzeugnisses aufrechtzuerhalten. Wie dargestellt, ist
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 65 eine Vakuumpumpe an die Kammer 16/5 angeschloszum
Ausführen des Verfahrens, sen.
F i g. 1A die Elektroden und die Kokille in relativ zu- Wie in F i g. 1 dargestellt, ist die Gießvorrichtung mit
einander versetzter Anordnung entlang Linie A-A, Einrichtungen 6 und 7 versehen, welche den Vorschub
der Elektroden ermöglichen, so daß der notwendige Spalt zwischen den beiden Elektroden einstellbar ist.
Zur Förderung eines gleichmäßigen Abbrandes können die Elektroden um wenigstens 180° in entgegengesetzten
Richtungen oszilliert werden. Die Elektroden 3 und 4 sind mit Hilfe flexibler Kabel 11 und 12 mit einer
Spannungsquelle verbunden. Diese Kabel führen den zum Erwärmen der Elektroden benötigten elektrischen
Strom. Um den bei Betrieb mit Gleichstrom auftretenden ungleichmäßigen Abbrand zu kompensieren, können
die jeweiligen Polaritäten der Elektroden mit Hilfe eines nicht dargestellten Polaritätsumschalters umgeschaltet
werden. Diejenigen Ofenteile, die als Folge hoher Ströme überhitzt werden könnten, werden vorzugsweise
mittels Wasser gekühlt, welches durch flexible Schläuche 13 und 14 strömt.
Im Betrieb werden die Elektroden, von denen wenigstens eine als sich verbrauchende Elektrode ausgebildet
ist, mit Hilfe eines die Elektroden durchströmenden und den Elektrodenspalt 8 überwindenden Stromes auf ihre
Schmelztemperatur erwärmt Das sich ergebende schmelzflüssige Metall bildet Tropfen 15, die von den
Elektroden abtropfen und unter der Wirkung der Schwerkraft in die rotierende Kokille 1 hineinfallen, wodurch
auf der Basis 17 der Kokille ein Gußkörper ausgebildet wird. Wie bereits dargelegt, ist die Temperatur
der herabfallenden Metalltropfen gleichmäßig. Weil die Tropfen direkt in die Kokille hineintropfen, ohne zunächst
in ein Zwischengefäß zu gelangen, bleiben ihre relative Temperatur und ihre breiige Textur während
des Abkühlens gleichmäßig. Dieses führt zu dem bereits erörterten höchst vorteilhaften feinkörnigen Gefüge.
Die Kokille selbst kann unterschiedliche Formen und Gestalten haben, was lediglich von der Formgestalt des
herzustellenden Gußstücks abhängt. Gemäß F i g. 1 umfaßt die rotierende Kokille 1 eine zylindrische Formwandung
*8, die von einem Ringflansch 19 getragen wird, welcher seinerseits auf einer Kokillenhalterung 20
ruht.
Fig. IA zeigt einen Schnitt durch eine der Ausführungsform
gemäß F i g. 1 ähnelnde Ausführungsform, wobei die Elektroden längs einer gemeinsamen Zentralachse
D-D ausgerichtet sind. Diese Ausführungsform unterscheidet sich jedoch dadurch, daß die zentrale
Achse der Kokille 21 nicht nach der Fallinie der herabfallenden Metalltropfen ausgerichtet ist
F i g. 1A zeigt auch einen alternativen Kokillenaufbau
mit einer zylinderförmigen Wandung 22, welche auf einem ebenen, festen Bodenteil 23 befestigt ist
F i g. 1B zeigt einen Schnitt durch F i g. 1A entlang der
Linie A-A. Diese Figur zeigt die in die versetzte Kokille 21 hineinfallenden Tropfen 15. Es wurde gefunden, daß
die Tropfen 15 von der sich verbrauchenden Elektrode längs eines Umfangsabschnittes der zylindrischen Elektrode
3 abtropfen, welcher einem Bogen von 60° entspricht Die Breite des Tropfenvorhanges ist gleich dem
Radius (r) der zylindrischen Elektrode 3. Durch geeignetes Versetzen der Zentralachse der Kokille 21 gegenüber
den fallenden Tropfen wird während der Rotation der Kokille ein gleichförmiges und gleichmäßiges Gußstück
aufgebaut Die Kokille ist in einer etwa senkrecht zum Tropfenvorgang verlaufenden Ebene angeordnet
Fig.2 zeigt eine Gießvorrichtung, die mit der in
F i g. 1 dargestellten Vorrichtung Ähnlichkeit besitzt Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 sind einander
gegenüberliegende sich verbrauchende Elektroden 3 und 4 innerhalb einer Kammer 16 angeordnet und
diese Elektroden werden in Rotation oder in Oszillationen versetzt, während sie als Folge einer über die Elektroden
angelegten Spannung erwärmt werden, wobei sich im Spalt zwischen den Elektroden ein Lichtbogen
ausbildet. Bei der Aüsführungsförrn gemäß Fig.2 ist
jedoch eine ringförmige Kokille 25 so angeordnet, daß die abschmelzenden Metalltropfen in den Ringbereich
dieser Kokille hineinfallen, während sich diese dreht. Dieses führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des abschmelzenden
Metalls in der den Kokillenkern umgebenden Ringzone. Die Mittelachse C-C dieser Kokille
ist somit gegenüber der Ebene B-B versetzt, welche axial den aus herabfallenden Tropfen gebildeten Vorhang
teilt. Wie der Zeichnung zu entnehmen, umfaßt die Kokille einen zylindrischen, kollabierbaren Innenkern
27, der auf einer festen Basis 29 befestigt ist, weiche von einer ringförmigen Wandung 31 umgrenzt wird. Die Basis
29 ist ihrerseits von einer Ringkante 30 eines Halterungszylinders 32 gehalten. Der kollabierbare Kern 27
führt zu dem Vorteil, daß ein Schrumpfen des erstarrenden Metalls beim Abkühlen ohne Reißen ermöglicht
wird. Der Kern kann aus einem Werkstoff mit höherer oder gleich hoher Schmelztemperatur wie die sich verbrauchenden
Elektroden sein. Der Motor 24 versetzt die Kokille in Abhängigkeit von der in der Zeiteinheit
abgeschmolzenen Metallmenge in solche Drehgeschwindigkeiten, daß ein gleichmäßiges Gußstück aufgebaut
wird. Die Drehzahl der Kokille soll nicht mehr als 60 Umdrehungen je Minuten betragen.
F i g. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich diese dadurch von der vorhergehend beschriebenen Ausführung unterscheidet, daß die zylindrische Kokillenwand ortsfest ist Wie in der Zeichnung dargestellt besitzt die Kokille 34 eine ortsfeste zylindrische Wandung 42, welche eine mit einem hochstehenden Teil 44 versehene Basis 40 umgibt wobei die Basis 40 von einer Kolbenstange 38 abgestützt ist die innerhalb eines Rückzugszylinders 36 hin- und herbeweglich ist. Im Betrieb schmelzen die sich verbrauchenden Elektroden ab, und fallen die abgeschmolzenen Metalltropfen von den Elektroden in die Kokille 34. Wenn die Kokille von den abgeschmoizenen Tropfen gefüllt ist so wird die Basis 40 mit Hilfe der Kolbenstange 38 abgesenkt wodurch das Gußstück mittels des hochstehenden Teiles 44 herabgezogen wird, da dieses Teil in das erstarrende Gußstück hineingreift Auf diese Weise ist es möglich, Gußstücke bzw. Gußblöcke zu erzeugen, die 10- und sogar 15mal länger sind als ihr Durchmesser beträgt Diese Gußblöcke können sodann als superreine Umschmelzmaterialien verwendet werden. Diese Blöcke können durch isostatisches Heißpressen verarbeitet werden, um ihre Dichte und Körnung einzustellen, falls erwünscht
F i g. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich diese dadurch von der vorhergehend beschriebenen Ausführung unterscheidet, daß die zylindrische Kokillenwand ortsfest ist Wie in der Zeichnung dargestellt besitzt die Kokille 34 eine ortsfeste zylindrische Wandung 42, welche eine mit einem hochstehenden Teil 44 versehene Basis 40 umgibt wobei die Basis 40 von einer Kolbenstange 38 abgestützt ist die innerhalb eines Rückzugszylinders 36 hin- und herbeweglich ist. Im Betrieb schmelzen die sich verbrauchenden Elektroden ab, und fallen die abgeschmolzenen Metalltropfen von den Elektroden in die Kokille 34. Wenn die Kokille von den abgeschmoizenen Tropfen gefüllt ist so wird die Basis 40 mit Hilfe der Kolbenstange 38 abgesenkt wodurch das Gußstück mittels des hochstehenden Teiles 44 herabgezogen wird, da dieses Teil in das erstarrende Gußstück hineingreift Auf diese Weise ist es möglich, Gußstücke bzw. Gußblöcke zu erzeugen, die 10- und sogar 15mal länger sind als ihr Durchmesser beträgt Diese Gußblöcke können sodann als superreine Umschmelzmaterialien verwendet werden. Diese Blöcke können durch isostatisches Heißpressen verarbeitet werden, um ihre Dichte und Körnung einzustellen, falls erwünscht
Wenngleich die Figur sich jeweils auf einander gegenüberliegenden Elektroden beziehen, die durch einen
Spalt voneinander getrennt sind und durch Anlegen einer Spannung über diesen Spalt erwärmt werden, sind
die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung nicht auf diese speziellen Heizungseinrichtungen beschränkt
Unter gewissen Umständen kann es erforderlieh sein, die Metalle beträchtlich bis auf Temperaturen
in der Größenordnung von 1590° C zu überhitzen, um Carbide oder andere vorliegende Materialien zu
schmelzen, damit sie gleichmäßig in der Metallschmelze gelöst sind. Für diesen Zweck können sich die in der
Zeichnung dargestellten Heizrhirichtungen als unzureichend
erweisen. Sofern nicht alternative oder zusätzliche Heizeinrichtungen verwendet werden, werden die
Carbide oder andere Materialien in Form langer block-
artiger Strukturen abgegossen mit der Folge, daß das hergestellte Gußstück nicht die gleiche Carbidstruktur
wie in pulvermetallurgisch hergestellten Erzeugnissen aufweist, obwohl insgesamt ein feinkörniges Gefügs
vorliegt. Diese besondere Bedeutung, die der Ein-Schmelztemperatur zukommt, ist in dem Aufsatz »Differential
Thermal Analysis Detects Superalloy Reactions«, Metals Progress, Oktober 1975, erörtert und
zwar unter besonderer Berücksichtigung der Werkstoffe NiTaC-13 sowie Udimet IN-738 (enthaltend 1,7% Ta
und 0,17% C).
Zwei 200 mm !^-Elektroden, bestehend aus 0,15% !5 Kohlenstoff, 14% Chrom, 8% Kolbalt, 3,5% Molybdän,
3,5% Wolfram, 3,5% Niob, 2,5% Titan, 3,5% Aluminium, 0,01 % Bor, 0,05% Zirkonium, Rest Nickel, welche mit
Hilfe des Vakuum-Induktionsverfahrens erschmolzen worden waren, wurden tropfenförmig abgeschmolzen
und die herabfallenden Tropfen wurden in einer Kokille mit einer Höhe von 152 mm und einem Durchmesser
von 280 mm aufgefangen. Die Kokille selbst bestand aus einem Stahlrohr, dessen Innenoberfläche mit sog. Fiberfreax-Papier
mit einer Stärke von etwa 1,016 mm ausgekleidet war.
Den Elektroden wurde ein Strom von 6000A und etwa 23 V zugeführt Mittels dieser Stromzufuhr wurden
je Minute 8,06 kg Material abgeschmolzen. Das Erstarren des schmelzflüssigen Metalls verhinderte das
Ausbilden eines Flüssigkeitsmeniskus' und die Schmelztropfen hatten die Neigung, sich aufeinander aufzutürmen.
Schmelztropfen Hefen vom Zentrum der Kokille zu den Rändern unter einem Winkel von etwa 10 bis 15°
mit der Horizontalen.
Das hergestellte Gußstück wurde aus der Kokille entnommen und in Längsrichtung mit einem Schneidinstrument
geritzt, um das Schrumpfen und das Gefüge zu untersuchen. Das Gußstück zeigte sich als klassisches
Schrumpfrohr und war kürzer als statisch vergossene Gußrohre. Das Korn war sehr fein und hatte eine Korngröße
von etwa 0,79 bis 1,58 mm in der Mitte, wobei die Korngröße allmählich in Richtung auf die äußeren Kanten
des Gußstückes anwuchs. Nichtsdestoweniger zeigte die äußerste Oberfläche des Gußstücks eine sehr feine
Körnung, welche der Korngröße in der Gußstückmitte glich.
Aus diesem Beispiel geht hervor, daß das erfindungsgemäße Tropfengußverfahren zu einem Gußstück mit
feinkörnigem Gefüge selbst bei Abschmelzleistungen von mehr als 6.8 kg/Minute führt Durch Vergleich zeigt
sich, daß es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Tropfengußverfahrens möglich ist, die Schmelzleistuiig um das
Dreifache gegenüber dem herkömmlichen Vakuum-Lichtbogenumschmelzen
zu steigern, und dennoch ein sehr feinkörniges Gefüge zu erzielen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Verfahren zum Herstellen feinkörniger Gußstücke aus vorlegiertem Metall, bei welchem
a) erste und zweite Elektroden innerhalb einer geschlossenen Kammer angeordnet werden, wobei
die erste und die zweite Elektrode unter Ausbildung eines Spaltes voneinander getrennt
sind und wenigstens eine der Elektroden eine Zusammensetzung aufweist, die der chemischen
Zusammensetzung des herzustellenden vorlegierten Gußstückes entspricht,
b) die beiden Elektroden auf eine Temperatur erwärmt
werden, welche ausreicht, um wenigstens die eine Elektrode zu schmelzen, so daß von der Elektrode abgeschmolzene Metalltropfen
in ein Auffanggefäß fallen,
20
dadurch gekennzeichnet, daß die Metalltropfen im teilweise erstarrten Zustand unter der
Wirkung der Schwerkraft direkt in das als Kokille ausgebildete und unter dem Spalt vorgesehene Auffanggefäß
hineinfallen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille in einer im wesentlichen
senkrecht zur Fallrichtung der Metalltropfen verlaufenden Richtung rotiert wird und in bezug auf die
Fallrichtung der Metalltropfen versetzt wird, so daß das abschmelzende Metall gleichmäßig innerhalb
der rotierenden Kokille verteilt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden derart
in Oszillationen versetzt wird, daß diese Elektrode gleichmäßig abschmilzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden in einer gemeinsamen
Längsachse angeordnet werden und die bei- " den Elektroden in entgegengesetzten Richtungen
um diese Längsachse gedreht werden.
5. Verfahren nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet,
daß eine ringförmige Kokille verwendet wird, und daß diese Kokille um eine senkrecht zur
Elektroden-Längsachse verlaufende Achse gedreht wird, so daß das abschmelzende Metall gleichmäßig
beim Fallen in die Kokille verteilt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden auf
eine Temperatur erwärmt wird, die knapp oberhalb ihres Schmelzpunktes liegt, derart, daß das geschmolzene
Metall rasch in der Kokille erstarrt, nachdem die latente Schmelzwärme aus dem geschmolzenen
Metall abgeführt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die latente Schmelzwärme durch Kühlen
der Kokille abgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden mit Hilfe eines
Gleichstroms erwärmt werden, der an die Elektroden angelegt wird und dessen Polarität man periodisch
wechselt.
9. Vorlegiertes Gußmaterial mit einer Korngröße von weniger als 1,58 mm, hergestellt durch das Verfahren
gemäß Anspruch 1.
10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit
a) einer geschlossenen Kammer (5,16), die an eine Vakuumpumpeneinrichtuiig angeschlossen ist,
und mit
b) ersten und zweiten Elektroden (3 bzw. 4), welche innerhalb der Kammer unter Ausbildung
eines Spaltes zwischen denselben so angeordnet sind, daß ein Lichtbogen zwischen ihnen
zündbar ist, wobei wenigstens eine der beiden Elektroden eine chemische Zusammensetzung
aufweist, welche der angestrebten Zusammensetzung für das herzustellende Gußstück entspricht,
und einer
c) Einrichtung (11,12) zum Steigern der Temperatur
der beiden Elektroden bis zum Schmelzpunkt wenigstens der einen Elektrode, so daß
eine Metallschmelze erzielbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß eine offenendige Kokille (1,21,25,34) direkt unter dem Spalt vorgesehen
ist, in welcher die von der Elektrode herabtropfenden Metalltropfen (15) auffangbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (11,12) zur Steigerung der Elektrodentemperatur eine Gleichstrom-Spannungsquelle
umfaßt, welche an die erste und zweite Elektrode (3 bzw. 4) angelegt ist
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38 bis 44) zum kontinuierlichen
Abziehen und Erstarren des abgeschmolzenen Metalls aus der Kokille (34), nachdem das Metall
wenigstens teilweise erstarrt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Einrichtungen, mit deren Hilfe die erste
und zweite Elektrode (3 bzw. 4) relativ zueinander in Oszillation versetzbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (24) zum Verlagern der
Kokille (1, 21, 25) gegenüber dem von wenigstens einer der Elektroden (3 bzw. 4) herabtropfenden geschmolzenen
Metall (15).
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (1,21,25) mit Hilfe der
Verlagerungseinrichtung (24) gegenüber dem herabtropfenden geschmolzenen Metall (15) in Rotation
versetzbar ist, wobei die Rotationsebene etwa senkrecht zur Fallrichtung der abgeschmolzenen Metalltropfen
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokille (34) eine ringförmige
Gestalt aufweist und daß diese Kokille gegenüber der ersten und der zweiten Elektrode (3 bzw. 4) derart
versetzt ist, daß das abgeschmolzene Metall (15) die Kokille während ihrer Rotation gleichmäßig
füllt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch an der ersten und zweiten Elektrode (3 bzw. 4) befestigte Rotationsantriebe, mit deren Hilfe
die Elektroden relativ zueinander in Umdrehung versetzbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Verlagerungseinrichtungen (6, 7) für die
beiden Elektroden (3,4) mit deren Hilfe der Elektrodenspalt (8) zwecks Aufrechterhaltung eines Lichtbogens
zwischen diesen Elektroden einstellbar ist.
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Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1202490A (en) * | 1981-08-26 | 1986-04-01 | Charles B. Adasczik | Alloy remelting process |
| US4486470A (en) * | 1982-09-29 | 1984-12-04 | Teledyne Industries, Inc. | Casting and coating with metallic particles |
| JPS6036631A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム合金鋳塊の製造方法 |
| JPS60124452A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-03 | Hitachi Ltd | 高純度金属スリ−ブの製造方法 |
| US4558729A (en) * | 1984-01-12 | 1985-12-17 | Demetron, Inc. | Method for high vacuum casting |
| US4690875A (en) * | 1984-01-12 | 1987-09-01 | Degussa Electronics Inc., Materials Division | High vacuum cast ingots |
| US4593746A (en) * | 1984-04-10 | 1986-06-10 | Falih Darmara | Method and apparatus for producing sound castings |
| US4671192A (en) * | 1984-06-29 | 1987-06-09 | Power Generating, Inc. | Pressurized cyclonic combustion method and burner for particulate solid fuels |
| US4583580A (en) * | 1984-09-28 | 1986-04-22 | Electro Metals, A Division Of Demetron, Inc. | Continuous casting method and ingot produced thereby |
| US4681787A (en) * | 1984-09-28 | 1987-07-21 | Degussa Electronics Inc. | Ingot produced by a continuous casting method |
| US4641704A (en) * | 1985-01-25 | 1987-02-10 | Degussa Electronics Inc. | Continuous casting method and ingot produced thereby |
| JPS61235048A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 滴下式鋳造装置 |
| JPS61242749A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-29 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 微細な結晶組織を有する鋳片の製造方法 |
| JPS61245961A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 滴下式鋳造装置 |
| US4681627A (en) * | 1985-06-03 | 1987-07-21 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Process for preparing an ingot from metal scrap |
| US4832112A (en) * | 1985-10-03 | 1989-05-23 | Howmet Corporation | Method of forming a fine-grained equiaxed casting |
| US4709461A (en) * | 1986-02-10 | 1987-12-01 | Howmet Turbine Components Corporation | Method of forming dense ingots having a fine equiaxed grain structure |
| JPS6362832A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-19 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 合金の製造方法 |
| JP2692061B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1997-12-17 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
| US4838340A (en) * | 1988-10-13 | 1989-06-13 | Axel Johnson Metals, Inc. | Continuous casting of fine grain ingots |
| JPH03208931A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-12 | Nippon Alum Mfg Co Ltd | 建物の伸縮継手装置 |
| US5103458A (en) * | 1991-03-11 | 1992-04-07 | Special Metals Corporation | Electric arc remelting |
| JP2003523831A (ja) * | 2000-02-23 | 2003-08-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 核生成鋳造装置及び方法 |
| US8891583B2 (en) | 2000-11-15 | 2014-11-18 | Ati Properties, Inc. | Refining and casting apparatus and method |
| US6496529B1 (en) * | 2000-11-15 | 2002-12-17 | Ati Properties, Inc. | Refining and casting apparatus and method |
| US6777639B2 (en) * | 2002-06-12 | 2004-08-17 | Nanotechnologies, Inc. | Radial pulsed arc discharge gun for synthesizing nanopowders |
| US6965629B2 (en) * | 2003-09-24 | 2005-11-15 | Nanotechnologies, Inc. | Method and apparatus for initiating a pulsed arc discharge for nanopowder synthesis |
| US20080006521A1 (en) * | 2004-06-07 | 2008-01-10 | Nanotechnologies, Inc. | Method for initiating a pulsed arc discharge for nanopowder synthesis |
| FR2874979B1 (fr) * | 2004-09-03 | 2008-02-08 | Gianfranco Passoni | Procede et dispositif pour la fabrication d'une piece mecanique, notamment d'une bague de roulement, et piece obtenue selon ce procede |
| US7803211B2 (en) * | 2005-09-22 | 2010-09-28 | Ati Properties, Inc. | Method and apparatus for producing large diameter superalloy ingots |
| US7803212B2 (en) * | 2005-09-22 | 2010-09-28 | Ati Properties, Inc. | Apparatus and method for clean, rapidly solidified alloys |
| US7578960B2 (en) | 2005-09-22 | 2009-08-25 | Ati Properties, Inc. | Apparatus and method for clean, rapidly solidified alloys |
| US8381047B2 (en) * | 2005-11-30 | 2013-02-19 | Microsoft Corporation | Predicting degradation of a communication channel below a threshold based on data transmission errors |
| US8642916B2 (en) * | 2007-03-30 | 2014-02-04 | Ati Properties, Inc. | Melting furnace including wire-discharge ion plasma electron emitter |
| US8748773B2 (en) | 2007-03-30 | 2014-06-10 | Ati Properties, Inc. | Ion plasma electron emitters for a melting furnace |
| US7798199B2 (en) | 2007-12-04 | 2010-09-21 | Ati Properties, Inc. | Casting apparatus and method |
| US8747956B2 (en) | 2011-08-11 | 2014-06-10 | Ati Properties, Inc. | Processes, systems, and apparatus for forming products from atomized metals and alloys |
| US8475711B2 (en) | 2010-08-12 | 2013-07-02 | Ati Properties, Inc. | Processing of nickel-titanium alloys |
| US9279171B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-08 | Ati Properties, Inc. | Thermo-mechanical processing of nickel-titanium alloys |
| US10597757B2 (en) * | 2014-04-23 | 2020-03-24 | Questek Innovations Llc | Ductile high-temperature molybdenum-based alloys |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1833347A (en) * | 1929-11-02 | 1931-11-24 | Samuel W Avis | Method of casting |
| US2116218A (en) * | 1937-01-21 | 1938-05-03 | Gilbert E Seil | Deflection of electrode arcs |
| US2688169A (en) * | 1952-07-11 | 1954-09-07 | Metal Hydrides Inc | Method for melting metal powders |
| US2866700A (en) * | 1954-05-04 | 1958-12-30 | Union Carbide Corp | Drip-melting of refractory metals |
| DE1102308B (de) * | 1959-09-18 | 1961-03-16 | Heraeus Gmbh W C | Verfahren und Anlage zum induktiven Schmelzen von metallenen Abschmelzelektroden im Hochvakuum |
| CH383522A (de) * | 1960-05-21 | 1964-10-31 | Heraeus Gmbh W C | Verfahren zum induktiven Abschmelzen eines Metallstabes im Hochvakuum und Hochvakuumschmelzanlage zur Durchführung dieses Verfahrens |
| AU463965B2 (en) * | 1972-05-26 | 1975-08-14 | Mac Peter Schlenger | Arc positioning system for rotating electrode wheel arc furnace |
| US3847205A (en) * | 1972-10-03 | 1974-11-12 | Special Metals Corp | Control apparatus for continuously casting liquid metal produced from consumable electrodes |
| US3920062A (en) * | 1972-10-03 | 1975-11-18 | Special Metals Corp | Control method for continuously casting liquid metal produced from consumable electrodes |
| US4066117A (en) * | 1975-10-28 | 1978-01-03 | The International Nickel Company, Inc. | Spray casting of gas atomized molten metal to produce high density ingots |
-
1979
- 1979-05-14 US US06/038,967 patent/US4261412A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
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