Giesserei Literaturschau - VDG Exklusiv / Login stung (Impact) sowie unter einer elasto-plastischen Sonderbelastung überlegen. Die Die Verformbarkeit er Bauteile aus dem weniger duktilen

Giesserei Literaturschau

Werkstoffe | Verfahren | Anwendungen | Management

29. JAHRGANG ISSN 1431-9144

BDG-Informationszentrum

11 | 2010

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Information

Inhaltsübersicht

Dem Inhaltsverzeichnis liegt die Fachordnung Gießereiwesen zugrunde. Nicht belegte Sachgruppen sind durch „ - „ gekennzeichnet. Impressum............................................................................................................................................................ 2. Umschlagseite Bestellhinweise 1 Allgemeines................................................................................................................................................ -- 2 Werkstoffe ................................................................................................................................................. 1 3 Eisengusswerkstoffe................................................................................................................................... 2 4 NE-Metallgusswerkstoffe............................................................................................................................ 6 5 Schmelzeinrichtungen, Auskleidung...........................................................................................................11 6 Schmelztechnik ..........................................................................................................................................12 7 Sandformverfahren und Formeinrichtungen...............................................................................................14 8 Formstoffe und Formstoffprüfung...............................................................................................................15 9 Feinguss, Genauguss ...............................................................................................................................17 10 Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss .................................................................................................17 11 Druckguss ..................................................................................................................................................18 12 Modell- und Formenbau .............................................................................................................................20 13 Gießtechnik, Erstarrung .............................................................................................................................21 14 Ausleeren und Putzen ................................................................................................................................24 15 Wärme- und Oberflächenbehandlung ........................................................................................................25 16 Qualität und Werkstoffprüfung ...................................................................................................................26 17 Fertigungsfehler .........................................................................................................................................27 18 Spanen, Fügen, Umformen ........................................................................................................................27 19 Gussstückfertigung, Gussverwendung.......................................................................................................29 20 Gießereibetrieb als Gesamtanlage ............................................................................................................32 21 Energie ....................................................................................................................................................... -- 22 Umwelt und Arbeitssicherheit ..................................................................................................................... -- 24 Wirtschaft und Recht ..................................................................................................................................33 25 Bildung, Beruf, Soziales.............................................................................................................................. -- 26 Geschichte, Kunstguss...............................................................................................................................34 27 Verschiedenes............................................................................................................................................35

Literaturbestellschein Erläuterungen zu Sonderzeichen und Abkürzungen........... ................................................................................. 3. Umschlagseite Vorsprung durch Information................................................................................................................................ 4. Umschlagseite Giesserei-Literaturschau 29(2010) Nr.11

BDG Informationsdienst 1 Giesserei-Literaturschau

A new composite material produced by se-mi-continuous casting

Ein neuer Verbundwerkstoff, hergestellt mit-tels halbkontinuierlichen Gießens

Northeastern University, Shenyang, CN

Jiang, Huixue; Qin, Ke; Zhang, Haitao; Cui,Jianzhong

Acta Metallurgica Sinica (English Letters) 23(2010) 4, S.255-260

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 001; VDEh P.5.821a

Werkstoffe

Mikrogefüge, halbkontinuierliches Gießen VDG 10 11 001

Zeitschriftenaufsatz Publikationssprache: Englisch

A new composite material consisting of 1xxx aluminum alloy and 7xxx aluminum alloywas produced by semi-continuous casting. Macrostructure, microstructure, compositi-on distribution and hardness distribution of composite interface were analyzed.Macrostructure shows that composite interface is planar and clean with little evidenceof porosity; microstructure shows that composite interface is a kind of metallurgicalbonding; composition and hardness distributions have a good corresponding relati-onship. At the same time, the mechanical property of composite interface was measu-red, the tensile strength is 71 MPa, the shearing strength is 62 MPa and the bendingstrength is 142.5 MPa, which can also show that composite interface is a kind of me-tallurgical bonding. Temperature distribution of composite interface was obtained bymeasuring temperatures near composite interface in 1xxx aluminum alloy.(6 Seiten, 6Bilder, 1 Tabelle, 13 Quellen)

201010 00070

Metallurgie, plasturgie: une saine emulati-on.../ Metals, plastics: healthy emulation..

Metall- und Kunststoffverarbeitung: ein ge-sunder Wettbewerb

Centre Technique des Industries de la Fonderie(CTIF), Sevres, FR

Reynaud, Alain

Fonderie, Fondeur d'aujourd'hui (2010) 5, S.15-28

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 002; VDG

Metallverarbeitung, Kunststoffverarbeitung, Wettbewerb VDG 10 11 002

Zeitschriftenaufsatz Publikationssprache: Englisch, Französisch

Der Artikel behandelt Einsatzgebiete, in denen Kunststoffe besonders vielversprechen-de Ergebnisse erzielt haben und somit davon auszugehen ist, dass sich das Material-verhältnis von Metall zu Kunststoff ändern könnte. Nach einer kurzen Einführung indas Basiswissen werden die Grundeigenschaften von Kunststoffen, wie z. B. geringeDichte und Oberflächenqualität, beschrieben. Auch werden weitere Eigenschaften vonKunststoffen aufgeführt, die mit metallischen Werkstoffen nicht zu erreichen sind. Aufdie Auswirkungen auf die Umwelt, Faktoren, die beim Fertigungsprozess zu berück-sichtigen sind, Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Verbundpolymere, Anforderun-gen an die Formteilgestaltung sowie die Simulation von Formfüllung- und Erstarrungwird ebenfalls eingegangen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass zwischenden Materialien Kunststoff und Metall ein gesunder Wettbewerb existiert. Es wirddeutlich, dass es Einsatzbereiche gibt, in die Kunststoffe vordringen, die bisher denMetallwerkstoffen vorbehalten waren. In anderen Bereichen ist der Graben zwischenKunst- und Metallwerkstoffen hingegen noch tief, was dadurch begründet werdenkann, dass die Kunststoffe gegenüber den Metallen in der Entwicklung hinterher sindoder dass der Einsatz von Kunststoffen mit Nachteilen verbunden ist.(14 Seiten, 6 Bil-der, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201006 06605

On the ability of producing FGMs with anAISi12 aluminium alloy by using centrifugalcasting

Möglichkeit zur Herstellung von Funktionsgra-dientenwerkstoffen mit einer Aluminimlegie-rung AlSi12 durch Zentrifugalgießen

Universidade do Minho, Guimaraes, PT; Duna-rea de Jos University, Galati, RO

Chirita, G.; Stefanescu, I.; Soares, D.F.; Silva,F.S.

International Journal of Materials and ProductTechnology 39 (2010) 1/2, S.30-43

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 003;http://dx.doi.org/10.1504/IJMPT.2010.034258;TIB-ZO4595/LferZ8

Aluminiumlegierung, Funktionsgradientenwerkstoff VDG 10 11 003


This paper deals with the study of the centrifugal effect on aluminum castings underhigh G values. In this study it will be shown that aluminum alloys, without reinforce-ment, and where there is almost no difference of density or low solubility of differentphases, may also give rise to a Functionally Graded Material-FGM. It seems that themain variable that affects the mechanical and metallurgical properties is the fluid dy-namics of the process. The mam conclusions of this work are The centrifugal process,as compared to the gravity casting does not influence the chemical composition alongthe casting strongly influences the phase morphology and distribution along thecasting these effects are related to the solidification process, namely the nucleationprocess and location fluid dynamics is the main process variable that is responsible forthe gradient in properties along the radial direction giving origin to an FGM.(14 Seiten,16 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen)

201009 01584


Preparation of in situ-formed WC/Fe com-posite on gray cast iron substrate by a cen-trifugal casting process

Herstellung eines in-situ-geformten WC /Fe-Verbundes auf einer Unterlage aus Gusseisendurch Schleudergießen

Xian University of Architecture and Technolo-gy, CN

Niu, Linbin; Hojamberdiev, Mirabbos; Xu, Yun-hua

Journal of Materials Processing Technology210 (2010) 14, S.1986-1990

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 004;http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.07.013; TIB-ZN8424/LferZ535

Metallmatrix-Verbundwerkstoff, Gusseisen, Wolframcarbid VDG 10 11 004


An iron-based composite reinforced by in situ-formed tungsten carbide particles wasfabricated on gray cast iron substrate by a centrifugal casting process. The as-preparedcomposite was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, andmicrohardness and wear testers. An appropriate pouring temperature (1300 deg C) ofthe gray cast iron melt was chosen considering the dissolution temperature of thetungsten wires determined by differential scanning calorimetry. The experimental re-sults showed that the tungsten wires were dissolved partially by the cast iron melt. Asa result, primary and secondary tungsten carbide particles and pearlite with a negligi-ble amount of graphite flakes were formed as the reinforcing phase and the matrix,respectively. The composite with a thickness of about 3 mm was dense and metallurgi-cal bonded to the gray cast iron substrate. Wear resistance was determined by a pin-on-disc wear test technique, indicating that the composite containing high volumefraction of hard tungsten carbides presented higher wear resistance compared withthe unreinforced gray cast iron.(5 Seiten, 7 Bilder, 19 Quellen)

201010 00035

Optimierung gegossener Panhardstäbe fürNutzfahrzeuge durch Werkstoffauswahl undFormgebung unter Berücksichtigung derBetriebsbelastung

Optimization of cast panhard rods for com-mercial vehicles by material selection andgeometry under consideration of service loa-dings

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit undSystemzuverlässigkeit (LBF), Darmstadt, DE;MAN Nutzfahrzeuge, München, DE; CLAASGuss, Gütersloh, DE

Sonsino, C.M.; Streicher, M.; Bartels, C.

Optimierungspotenziale in der Betriebsfestig-keit, 35. Tagung des DVM-Arbeitskreises Be-triebsfestigkeit, Sindelfingen, DE, 8.-9. Okt,2008 in: DVM-Bericht 135 (2008) S.252-265,Berlin: Deutscher Verband für Materialfor-schung und -prüfung (DVM) (http://www.dvm-berlin.de)

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 005; TIB-RN5599(135)

Eisengusswerkstoffe

Nutzfahrzeug, Fahrwerk, Panhard-Stab, Gusseisen (GJS) VDG 10 11 005

Konferenz-Einzelbericht Publikationssprache: Deutsch

Die Betriebsfestigkeit von Bauteilen wird grundsätzlich durch die Interaktion von Bela-stung, Werkstoff, Formgebung und Fertigung bestimmt. In jedem dieser einzelnen Pa-rameter ist ein großes Optimierungspotenzial für den Leichtbau vorhanden, das nichtausgeschöpft ist. Anhand eines Panhardstabes, ein stabilisierendes Element im Fahr-werk von Nutzfahrzeugen, wird gezeigt, wie zunächst durch eine Werkstoffsubstituti-on, nämlich des konventionellen Eisengraphitgusses EN-GJS-400-15 (GGG 400), durchdie ADI (Ausferrite Ductile Iron)-Variante EN-GJS-800-8 mit der entsprechenden Wär-mebehandlung eine deutlich höhere Schwingfestigkeit erzielt wird. Zu bemerken ist,dass der ADI-Guss gefügebedingt gegenüber dem konventionellen ferritischen Werk-stoff unter variablen Betriebsbelastungen eine deutlich höhere Schwingfestigkeits-bzw. Lebensdauersteigerung aufweist als unter konstanten Amplituden und somit einLeichtbaupotential. Da Panhardstäbe ebenso auch gummigelagerte Gusszapfen im Be-trieb auch Missbrauchs- und Sonderbelastungen ausgesetzt werden können, müssenKonstruktion und Werkstoff entsprechend ausgerichtet sein. Die Bauteilvarianten ausEN-GJS-800-8 verhalten sich gegenüber dem EN-GJS-400-15 unter schlagartiger Bela-stung (Impact) sowie unter einer elasto-plastischen Sonderbelastung überlegen. DieVerformbarkeit er Bauteile aus dem weniger duktilen EN-GJS-800-8 kann durch ent-sprechende konstruktive Maßnahmen im Schaftbereich, verbundenen mit einer Ge-wichtsreduzierung um 15 %, erhöht werden.(14 Seiten, 17 Bilder, 2 Tabellen, 7 Quel-len)

201009 00502

Les disques de frein pour les poids lourds

Bremsscheiben für Lastkraftwagen

Brake discs for trucks


Collignon, Mathilde



Bremsscheibe, thermische Ermüdung, Schädigungsmechanismen VDG 10 11 006

Zeitschriftenaufsatz Publikationssprache: Englisch, Französisch

Reibungsbremsen sind Sicherheitsbauteile, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Siegelten als schwaches Glied des Achsstrangs. Es gibt zahlreiche Patente, die in der Regeldie Kühlgeometrie und das Material betreffen. Die geometrische Gestaltung der Kühl-vorrichtungen basiert auf Rippen- oder Bolzenformen. Die Schädigung von Brems-scheiben beruht auf thermischer Ermüdung, was zu oberflächlichen Rissen auf denScheiben und dann zu makroskopischer Rissbildung führt. Bremsvorgänge selbst stel-len ein komplexes wissenschaftliches Problemfeld dar, zu dem mehrere Faktoren, u. a.die Thermik, einen Beitrag leisten. So können die Oberflächen von BremsscheibenTemperaturen bis zu 800 Grad Celsius erreichen. Die Lebensdauer von Bremsscheibenfür Lastwagen lässt sich nur verbessern, wenn die thermische Wechselfestigkeit undRissbeständigkeit des gewählten Werkstoffs optimal ist. Die Dissertation hat sich dasZiel gesetzt, die Schädigungsmechanismen von Bremsscheiben besser zu verstehen,um anschließend einen Werkstoff mit begrenzter Rissbildung zu definieren.(13 Seiten,6 Bilder, 31 Quellen)

201008 01316


GJV - der zukünftige Werkstoff für Moto-renkomponenten in Nutzfahrzeugen

Foundry Technologies & Engineering, Schaff-hausen, CH

Hasse, Stephan

Gießerei-Praxis 61 (2010) 5, S.128-134


Gusseisen(GJV), Motorenbauteil, Fertigungstechnologie VDG 10 11 007

Zeitschriftenaufsatz Publikationssprache: Deutsch

Der Artikel beschreibt die besseren Einsatzmöglichkeiten von Gusseisen mit Vermicu-largraphit als Werkstoff für Motorenkomponenten im Vergleich zu anderen Gusseisen-sorten. Aufgrund seiner besonderen Graphitausbildung eignet sich der Werkstoff vorallem für Komponenten, die sowohl thermischen als auch mechanischen Belastungenausgesetzt sind. Hierzu gehören beispielsweise Zylinderköpfe, Abgaskrümmer, Brem-senteile und Laufbuchsen. Es werden vier Verfahren zur Herstellung von Gusseisen mitVermiculargraphit dargestellt. Seine Herstellung ist in allen Fällen treffsicher möglich.Allerdings sind die Prozessparameter dazu in sehr engen Grenzen zu führen, was sehrsorgfältiges Arbeiten voraussetzt. Bei allen Behandlungsverfahren zeigt sich eine starkeWandickenabhängigkeit bei der Ausbildung der Graphitform. Bei abnehmenderWanddicke bildet sich in zunehmendem Maße Kugelgraphit im Gefüge aus. Dadurchbedingt können in einem Bauteil verschiedene mechanische Eigenschaften nebenein-ander vorliegen. Ein höherer Kugelgraphitanteil steigert Festigkeiten und Steifigkeit ei-nes Bauteils. Allerdings verschlechtern sich damit die Gießeigenschaften und die Wär-meleitfähigkeit wird reduziert. Die Eigenschaften von Gusseisen mit Vermiculargraphithängen weniger von der Basiszusammensetzung und vom Kohlenstoff, als vielmehrvom Ferrit/Perlit-Verhältnis im Grundgefüge und vom Anteil an begleitendem Kugel-graphit ab.(7 Seiten, 29 Bilder, 2 Tabellen, 13 Quellen)

201007 01575

Gefügefehler in dickwandigem Gusseisenmit Kugelgraphit - Bildung und Auswirkun-gen auf die Gussteileigenschaften

Rio Tinto Iron & Titanium, Sorel-Tracy, QC, CA

Gagne, M.; Labrecque, C.



dickwandiges Gusseisen (GJS), Gefügefehler VDG 10 11 008


Das Eigenschaftsprofil von Gusseisen mit Kugelgraphit ermöglicht dessen Einsatz nichtnur für kleine Leichtbauteile, sondern auch für dickwandige Gussteile. Allerdings sinddie mechanischen Eigenschaften stark abhängig von Gefügefehlern, die teilweise inAbhängigkeit der Gussteilgröße auftreten können. Beispielsweise findet man Fehlerwie Chunkygraphit, interzellulare Seigerungen und Dross verstärkt in dicken Gussteil-bereichen beziehungsweise in Bereichen mit hohem Gussstückmodul. Sie treten abernicht ausschließlich in dickwandigen Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit, wiebeispielsweise Komponenten für Windkraftanlagen, auf. Im Rahmen dieses Artikelswird das Auftreten der drei vorher genannten Gefügefehler, die typisch für grosseGussteile sind, beschrieben. Außerdem werden deren Auswirkungen auf die Bauteilei-genschaften sowie die Bildungsmechanismen dieser Fehler diskutiert. Auf der Basisdieser Betrachtungen werden Möglichkeiten vorgeschlagen, das Auftreten dieser Feh-ler zu verhindern oder doch zumindest einzuschränken.(6 Seiten, 10 Bilder, 3 Tabellen,21 Quellen)

201007 01576

Quantifizierung der Gusshaut

Ohio State University, Columbus, OH, US; As-hland Casting Solutions, Columbus,OH, US

Stefanescu, D.M.; Wills, S.; Massone, J.; Dun-can, F.



Gusseisen (GJV/GJS), Gusshaut, Materialeigenschaften VDG 10 11 009


Die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) und Gusseisenmit Vermiculargraphit (GJV) werden normgemäß an bearbeiteten Proben bestimmt.Allerdings wird auf den meisten Gussteiloberflächen die Gusshaut belassen. Dieseoberflächliche Schicht beinhaltet Charakteristiken sowohl aus der Oberfläche als auchaus dem Gefüge knapp darunter. Aufgrund dieser Gusshaut sind die mechanischen Ei-genschaften des Gussteils typischerweise deutlich geringer als diejenigen, die an denallseitig bearbeiteten Normproben ermittelt wurden. Die technische Zielsetzung dergegenständlichen Arbeit war, die einzelnen Parameter zu identifizieren, die die Quali-tät der Gusshaut in GJS und GJV definieren sowie eine Methode zur Messung derGusshautdicke zu entwickeln, um den Einfluss in dünnwandigen Sphärogussteilen von2 bis 6 mm Wandstärke zu bestimmen. Die Eigenschaften der Gusshaut setzen sichsowohl aus den Eigenschaften der Oberfläche (Rauheit) und den Gefügeeigenschaftendarunter (Graphitentartung, Graphitverarmung, perlitische Randzone) zusammen. Eskonnte gezeigt werden, daß die Festigkeit mit zunehmender Gusshautdicke abnahm.Für die Zugfestigkeit und die Dehngrenze konnte ein Gusshautfaktor bestimmt wer-den. Dieser Wert sollte als obere Grenze betrachtet werden, da nur eine Oberfläche derTestgeometrie eine Gusshaut aufwies. Daher kann bei dünnwandigen Teilen durchausmit einer höheren Festigkeitsreduktion gerechnet werden. Berechnungen der Diffusionbestätigten, daß Graphitentartung, Graphitverarmung und Perlitsaum an der Gusstei-loberfläche ein Ergebnis der Magnesium- und Kohlenstoffverarmung an der Grenzflä-che Form/Schmelze aufgrund von Oxidation sind. Eine Kohlenstoffdiffusion aus derForm kann zur Bildung einer perlitischen Randzone führen.(13 Seiten, 34 Bilder, 11 Ta-bellen, 14 Quellen)

201007 01581


Gusseisen mit Kugelgraphit sichert Klima-schutz

Meuselwitz Guss Eisengießerei, Meuselwitz, DE

Werner, Herbert; Lappat, Ingo

Gießerei-Erfahrungsaustausch 54 (2010) 7/8,S.38-41, Düsseldorf: Giesserei-Verlag


Gusseisen mit Kugelgraphit, Gussteilkonstruktion VDG 10 11 010


Höhere Windausbeute infolge dauerhafter, starker Windleistung erfordert eine ebensodauerhafte Sicherung der Werkstoffeigenschaften beim Windenergieanlagenguss. Die-se Werkstoffeigenschaften gewährleistet die Werkstoffe EN-GJS-400-18U-LT sowie EN-GJS-350-22U-LT. In der Gesamtwirkung räumt dieser kaltzähe Werkstoff mit der alt-hergebrachten Meinung 'Guss ist hart, spröde und nicht schweißbar' gehörig auf, wasin einem Festigkeits-Torsions-Dehnungsnachweis nachgewiesen wurde. Im Ergebnis istfestzustellen, dass der Gusswerkstoff EN-GJS400-18U-LT nicht nur mindestens 18 %Dehnung, sondern auch entsprechend gute Verformungs- und Torsionseigenschaften(360 N/mm2) infolge der hohen Kaltzähigkeit aufweist. Diese nachgewiesenen Eigen-schaften ermöglichen zudem exakte Festigkeitsberechnungen ohne bisher übliche Si-cherheitszuschläge, was zu verringerten Wanddicken führt. Damit verbindet sich seri-enmäßige Werkstoffsicherheit zu gesicherten Berechnungsmodellen. Durch konse-quente Nutzung des Eigenschaftspotentials des Werkstoffs Gusseisen mit Kugelgraphitund optimale Gestaltung der Konstruktion der Bauteile sowie eine möglichst enge Ver-zahnung zwischen Konstruktion und Gießerei bereits in der Entwicklungsphase lassensich in vielen Fällen Ressourcen schonende Fertigungsmöglichkeiten erschließen. Wei-tere Entwicklungschancen verspricht eine höhere Ausschöpfung des Eigenschaftspo-tentials des Werkstoffes im Hinblick auf die Gewährleistung von über den einschlägi-gen DIN-Normen hinausgehenden Werkstoffkennwerten. So wurden in der MeuselwitzGuss Eisengießerei GmbH GJS-Gussteile für Windenergieanlagen produziert, die vomFestigkeitsniveau einem EN-GJS-400-18U-LT entsprachen, dabei aber eine Kerbschlag-arbeit von 12 bis 14 J bei minus 40 Grad Celsius erreichten. Diese Bauteile wurden inWindenergieanlagen montiert, die im antarktischen Bereich zur Versorgung von For-schungsstationen eingesetzt werden.(4 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 0 Quellen)

201009 00558

Fatigue propagation of long cracks in ferri-tic thin wall ductile iron castings

Ausbreitung langer Ermüdungsrisse in ferriti-schen, dünnwandigen Gussstücken aus Guss-eisen mit Kugelgraphit

Universidad Nacional de Mar del Plata, AR

Caldera, M.; Chapetti, M.; Massone, J.M.; Siko-ra, J.A.

Materials Science and Technology 26 (2010) 9,S.1102-1107

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 011; VDEh P.5.1261

ferritisches Gussstück, dünnwandig duktiles Gussstück VDG 10 11 011


The present work focuses on the fatigue propagation of long cracks in ferritic ductileiron parts of varied thickness. Samples were taken from thin wall ductile iron platesand standard T blocks with nodule counts ranging from 250 to 2200 nod/mm2 andferrite grain sizes from 70 to 150 micron. Fatigue crack propagation threshold Delta K(ind th) and Paris law constants C and m were measured, and the influence of themicrostructure refinement (established through nodule count and grain size) on thecharacteristics of the fatigue fracture surface was analysed. The results show that, on-ce the crack is initiated, the fatigue crack growth threshold diminishes as themicrostructure is refined, while the rate of growth remains practically unaltered. Thecrack path preferentially intersects graphite nodules and is mostly transgranularthrough the ferrite grains. Nevertheless, at low levels of Delta K, a low percentage ofintergranular fracture was also observed.(6 Seiten, 11 Bilder, 2 Tabellen, 20 Quellen)

201010 02663

Influence of copper addition and tempera-ture on the kinetics of austempering in duc-tile iron

Einfluss eines Kupferzusatzes und der Tempe-ratur auf die Kinetik des Austemperns vonGusseisen mit Kugelgraphit

Technion - Israel Institute of Technology, Haifa,IL; TU Ilmenau, DE; Universität Göttingen, DE;TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, DE

Amran, Yogev; Katsman, Alexander; Schaaf,Peter; Bamberger, Menachem

Metallurgical and Materials Transactions B,Process Metallurgy and Materials ProcessingScience 41B (2010) 5, S.1052-1058


Gusseisen mit Kugelgraphit, Kupferzusatz VDG 10 11 012


Austempered ductile iron (ADI) is a material that exhibits excellent mechanical proper-ties because of its special microstructure, combining ferrite and austenite supersatura-ted with carbon. Two ADI alloys, Fe-3.5 % C-2.5 % Si and Fe-3.6 % C-2.7 % Si-0.7 %Cu, austempered for various times at 623 K (350 deg C) and 673 K (400 deg C) follo-wed by water quenching, were investigated. The first ferrite needles nucleate mainly atthe graphite/austenite interface. The austenite and ferrite weight fractions increasewith the austempering time until stabilization is reached. The increase in the lattice pa-rameter of the austenite during austempering corresponds to an increase of carboncontent in the austenite. The increase in the ferrite weight fraction is associated with adecrease in microhardness. As the austempering temperature increases, the ferriteweight fraction decreases, the high carbon austenite weight fraction increases, but thecarbon content in the latter decreases. Copper addition increases the high carbonaustenite weight fraction. The results are discussed based on the phases composingthe Fe-2Si-C system.(7 Seiten, 10 Bilder, 3 Tabellen, 18 Quellen)

201010 05255


Evolution of the structural and phase statesin hardened cast-iron rollers. Part I

Entwicklung von Gefüge- und Phasenzustän-den in gehärteten Gusseisenwalzen. Teil 1

West Siberian Metallurgical Combine (ZSMK),Novokuznetsk, RU; Siberian State IndustrialUniversity, Novokuznetsk, RU; Institute ofHigh-Current Electronics, SB RAS, Tomsk, RU

Belov, E.G.; Efimov, O.Y.; Ivanov, Y.F.; Gromov,V.E.; Kolubaeva, Y.A.

Steel in Translation 40 (2010) 4, S.322-324


Gusseisenwalze, Mikrostruktur VDG 10 11 013


In rolling technology, it is important to increase roller life, so as to improve the overallefficiency. A promising approach is the use of surface hardening by plasma quenching.Optimal plasma hardening of cast-iron rollers depends on knowledge of the structuraland phase states in the initial cast roller and their evolution during subsequent opera-tion. In the present work, the initial structural and phase states of SPKhN (3.50% C,0.66% Si, 0.37% Mn, 0.03% S, 0.14% P, 0.76% Cr, 1.66% Ni, 0.06% Cu, 0.06% V) cast-iron rollers (diameter 295 mm) and their evolution after the hot rolling of type- 2 rebar(58 t) were investigated. The samples were cut from the working zones of the groovesfor the initial roller before use and the same roller after use. The structure of groovesof cast-iron rollers in the initial state and after operation consists of plate pearlite, sec-tions of ledeburite (pearlite-carbide eutectic), and graphite inclusions of plate and glo-bular type. The quantity of rounded graphite inclusions (0.5-1.0 micron) increases du-ring roller operation, which is accompanied by failure of the surface layer, the appea-rance of longitudinal and transverse microcracks, breakdown of the metallic base toform graphite inclusions (predominantly along the boundaries of the metallic base, thepearlite grains, and the cementite inclusions), and enrichment of the surface layer withchromium. These results must be taken into account in selecting the optimal plasma-hardening conditions. (to be continued). (Engl. translation from Izvestiya VUZ, Cherna-ya Metallurgiya, 2010, No 4, Pages 34-36 (russ.))(3 Seiten, 3 Bilder, 5 Quellen)

201010 03987

Hot ductility behavior and repair weldabiiityof service-aged, heat-resistant stainlesssteel castings

Warmfestigkeitsverhalten und Reperatur-schweißen von ausgehärteten hitzebeständi-gen und nicht rostenden Stahlgussteilen

Shell, Houston, TX, US; Ohio State University,Columbus, OH, US

Shi, S.; Lippold, J.C.; Ramirez, J.

Welding Journal, New York 89 (2010) 10,S.210s-217s

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 014; TIB-ZS2047/A

Stahlguss, Warmverformung, Niobzusatz, Schweißbarkeit VDG 10 11 014


This paper presents the results of hot ductility testing of heat-resistant austeniticstainless steels, HP-Nb and 20-32Nb, that had experienced extended service exposureat 815 deg C (1500F). Detailed metallographic and fractographic analyses were per-formed on hot ductility samples tested at 900 and 1100 deg C, both on-heating to theNDT temperature and on-cooling from a temperature slightly below the NST. The hotductility tests revealed that the HP-Nb alloys had much better ductility and higher frac-ture stress than the 20-32Nb alloys over the entire range of test temperatures. No si-gnificant loss in either ductility or fracture stress occurred in the HP-Nb alloys duringthe on-cooling tests. The HP-Nb alloys also exhibited a narrow range between NST andDRT (less than 20 deg C), indicating good resistance to liquation cracking. In contrast,a significant degradation in both ductility and fracture stress was observed in the ser-vice-exposed 20-32Nb alloys during the on-cooling tests. The service-exposed 20-32Nballoys are expected to have a high susceptibility to liquation cracking resulting from alarge range between NST and DRT (up to 200 deg C). Recovery in overall ductility andfracture stress was observed only when the service-exposed 20-32Nb alloy was resolu-tionized, but this was accompanied by increased susceptibility to liquation cracking.Fractographic analysis revealed that Cr-rich and Nb-rich particles coexisted in the frac-ture region of all the service-exposed HP45-Nb alloy specimens. Evidence of transfor-mation from Ni-Nb silicide to NbC was also observed. No evidence of liquation was ob-served in the HP45-Nb samples. In contrast, Cr-rich and Nb-rich phases coexisted onlyin the on-heating specimens of the service-exposed 20-32Nb alloy with only a Nb-richphase present in the on-cooling samples. This indicated that the Cr-rich phase dissol-ved completely in the service-exposed 20-32Nb alloy at on-heating test temperaturesabove 1100 deg C. A significant amount of liquation was observed in the on-cooling20-32Nb samples, which was a direct result of the high concentration of silicon in themicrostructure. The high concentration of silicon was the by-product of the transfor-mation from Ni-Nb silicide to NbC, which decreased the local melting temperature si-gnificantly, leading to low on-cooling ductility by liquation at temperatures down to1100 deg C. The distinct difference in the hot ductility behavior and microstructureevolution during the simulated HAZ thermal cycle between the HP-Nb alloys and the20-32Nb alloys indicates that service-exposed HP-Nb alloys have acceptable repairweldability and service-exposed 20-32Nb may be very difficult to repair unless a soluti-on annealing heat treatment is performed.(8 Seiten, 15 Bilder, 3 Tabellen, 29 Quellen)

201010 01846


Refining mechanism of yttrium on primaryalpha-Al in semi-solid Al alloy

Kornfeinmechanismus von Yttrium in primä-rem alpha-Al in einer halbfesten Al-Legierung

Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou, CN; Jiangxi Nonferrous MetalProcessing Engineering Research Center,Ganzhou, CN

Lu, Zheng; Hu, Yongmei; Liu, Xiaomei

Acta Metallurgica Sinica (English Letters) 23(2010) 4, S.277-284

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 015; VDEh P.5.821a

NE-Metallgusswerkstoffe

Kornfeinmechanismus, Yttriumzusatz VDG 10 11 015


Semi-solid Al7Si(0.3)Mg alloy slurry, which is grain-refined by yttrium, is manufacturedby low temperature pouring. The effects of grain-refined by yttrium on the morpholo-gy and the grain size of the primary alpha-Al in semi-solid Al7Si(0.3)Mg alloy are rese-arched. The results indicate that semi-solid Al7Si(0.3)Mg alloy with particle-like and ro-sette-like primary alpha-Al can be prepared by low temperature pouring from liquidAl7Si(0.3)Mg alloy grain-refined by yttrium. The grain size and particle morphology ofprimary alpha-Al in Al7Si(0.3)Mg alloy are markedly improved by 0.5 wt-pct Y. The re-fining mechanism of Y on the morphology and the grain size of the primary alpha-Alin semi-solid Al7Si(0.3)Mg alloy are delved.(8 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 26 Quellen)

201010 00073

Electrochemical behavior of cast CuAg4at%alloy

Elektrochemisches Verhalten der Gusslegie-rung Cu-4 at-%Ag

University of Belgrade, RS

Rajcic-Vujasinovic, M.; Nestorovic, S.; Grekulo-vic, V.; Markovic, I.; Stevic, Z.

Corrosion, Houston 66 (2010) 10, S.105004/1-5

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 016;http://dx.doi.org/10.5006/1.3500832; TIB-ZA3017/LferZ410

CuAg-Gusslegierung, Warmaushärtung VDG 10 11 016


The CuAg4at% alloy exhibits the anneal-hardening effect, which has been seen in pre-vious investigations in both cast and sintered CuAg4at% alloys. The goal of this workwas to study corrosion properties of the cast alloy in different stages of its synthesisand thermomechanical treatment. The electrodes, made of pure metals, were ex-amined under the same conditions. On the voltammograms recorded in alkaline solu-tion, six current waves can be noticed in the anodic part as well as in the cathodicpart. A possible electrochemical reaction is attributed to each wave. After the 60% de-formation degree, the alloy becomes more corrosion-resistant and some of the currentwaves present in the voltammograms obtained before cold-rolling are hardly noticea-ble here. Further annealing of the deformed alloy at 260 deg C for 90 min leads to thehardening effect. At the same time, the alloy becomes less corrosion-resistant and allsix current waves are noticeable. The subsequent 30-min annealing at 600 deg C leadsto a further decrease of corrosion resistance.(5 Seiten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 29 Quellen)

201010 04249

Formenkonzept und Ergebnise gießtechno-logischer Versuche zur Entwicklung neuerAluminiumlegierungen

Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leo-ben, AT; ATS Stahlschmidt & Maiworm, Wer-dohl, DE; Lehrstuhl für Gießereikunde, Mon-tanuniversität Leoben, AT

Kneißl, Christian; Pabel, Thomas; Dambauer,Georg; Schumacher, Peter

Druckguss (2010) 4, S.85-90


Aluminiumlegierung, Formenkonzept, Gießtechnologie VDG 10 11 017


Basierend auf der Problematik, dass immer wieder Legierungen geliefert werden, beidenen es zu Problemen bei der Verarbeitung und somit zu erhöhtem Ausschusskommt, eine Ursache hierfür aber bei den routinemäßig stichprobenartig durchgeführ-ten Eingangskontrollen nicht feststellbar ist, wird die Entwicklung einfacher Prüfkokil-len beschrieben. Mit diesen ist es möglich, eine vergleichende Untersuchung von Al-Einsatzmaterial unterschiedlicher Herkunft hinsichtlich der technologischen und me-chanischen Eigenschaften beim Gießen wie Formfüllvermögen und Lunkerneigungdurchzuführen und das Material objektiv zu bewerten. Mit der Stufenplattenkokillekönnen mechanische Eigenschaften und die Gefügeausbildung in Abhängigkeit vonder Wandstärke des Gussteils bestimmt werden. Die Multifunktionskokille vereint fünfPrüfkokillen. Es werden in einem Abguss Probekörper für Warmrissproben, Lunkerpro-be, Fließfähigkeitsprobe, Umlauf-Biege-Wechselproben und Zugstäbe gegossen. DieErgebnisse sind reproduzierbar und empfindlich genug sind, um Einflüsse und Wir-kungen von Begleit- und Spurenelementen in Bezug auf Formfüllvermögen und Lun-kerverhalten aufzuzeigen.(6 Seiten, 12 Bilder, 3 Tabellen, 0 Quellen)

201008 01910

Verfahren zur prozesssicheren und ko-steneffektiven Herstellung von verschleiß-beanspruchten Aluminiumgussteilen imDruckguss, Teil 2: Qualifizierung der modifi-zierten Legierung AlSiCu4Mg für das Druck-gießen

Institut für Metallurgie, TU Clausthal,Clausthal-Zellerfeld, DE; Hochschule Aalen, DE

Zak, Olga; Zak, Hennadiy; Tonn, Babette; Baes-gen, Alexander; Kallien, Lothar

Druckguss (2010) 4, S.95-101


Druckguss, Aluminium-Silicium-Kupfer-Legierung VDG 10 11 018


Die klassische Legierung AlSi17Cu4Mg (390) lässt sich im Serienbetrieb nur sehr einge-schränkt nutzen. Um diese Problematik zu verbessern, wurden Versuche mit modifi-zierten übereutektischen Legierungen durchgeführt, deren Durchführung beschriebenwird. Aus der vorliegenden Arbeit gehen insbesondere die positiven Gießeigenschaftender durch Zugabe von Mikrolegierungselementen modifizierten Legierung Al-Si17Cu4Mg im Druckguss hervor. Die modifizierten übereutektischen Legierungen sindsehr gut für das Druckgießen geeignet, was sich in hervorragender Vergießbarkeit undso gut wie nicht messbarem Verschleiß äußert. Verantwortlich hierfür ist insbesonderedie niedrige Gießtemperatur und die durch Zugabe der Mikrolegierungselemente Cal-cium und Zirkon deutlich gesenkte Ausscheidungstemperatur des Primärsiliziums. Alsbesonders positiv hervorzuheben ist die große latente Wärme der Schmelze bei übe-reutektischen Aluminium-Silizium-Legierungen, was zu einer sehr guten Fließfähigkeitführt. Nachteilig ist allerdings die nicht reproduzierbar homogen einstellbare Vertei-lung der Primärsiliziumausscheidungen.(7 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 14 Quellen)

201008 01911


AlMg5Si2Mn - Aluminiumdruckgusslegie-rung unter dem Aspekt einer Wärmebe-handlungsperspektive

Belte, Delbrück, DE; Aleris Europe

Dragulin, Dan; Belte, Markus; Hoffmann, Oleg

Druckguss (2010) 3, S.49-51


Aluminiumdruckguss, Wärmebehandlung VDG 10 11 019


Der Einfluss einer T7-Wärmebehandlung auf die mechanischen Eigenschaften und denEigenspannungszustand eines Probekörpers aus AlMg5Si2Mn wird untersucht. Im Ver-gleich zur T7 Wärmebehandlung zeigen sich bei der Abschreckung mit Wasser undNaCl keine nennenswerten Unterschiede bezüglich der mechanischen Eigenschaften.Auch bei der metallographischen Untersuchung wurden keine Unterschiede festge-stellt. Es konnte aber nachgewiesen werden, dass beim Abschrecken mit Wasser undNaCl die Eigenspannungen auf einem niedrigen Niveau bleiben - sowohl im Gusszu-stand als auch nach der Wärmebehandlung.(3 Seiten, 9 Bilder, 0 Tabellen, 2 Quellen)

201008 01913

Optimierung der Wärmebehandlung vonZylinderköpfen aus AlSi10Mg(Cu)

TU Clausthal, Clausthal-Zellerfeld, DE

Zak, Hennadiy; Tonn, Babette



Wärmebehandlung, Prozesssicherheit, Aluminiumlegierung VDG 10 11 020


Der Erfolg der Wärmebehandlung hängt wesentlich vom genauen Einhalten der Pro-zessparameter ab. Aus diesem Grund sind nicht nur strenge Anforderungen an dieWärmebehandlungsöfen bezüglich zeitlicher Temperaturkonstanz und räumlicherTemperaturverteilung von entscheidender Bedeutung, sondern auch die Prozesssicher-heit und gute Reproduzierbarkeit unter Betriebsbedingungen. Die hier untersuchteWärmebehandlung 8 erfüllt diese Forderungen am besten. Durch die gut aufeinanderabgestimmte Lösungsglüh- und Auslagerungszeit von jeweils zwei Stunden ermöglichtdiese Wärmebehandlungsvariante eine optimale Prozessführung in der Serienferti-gung. Dabei findet bei 530 Grad Celsius / 2 h eine erfolgreiche Homogenisierung desGefüges und die gewünschte Einformung des eutektischen Siliciums statt, was das si-chere Einstellen hoher mechanischer Kennwerte bei serienmäßigen Zylinderköpfen ge-währleistet. Nach der Auslagerung bei 210 Grad Celsius / 2 h erreicht man darüberhinaus die gewünschte Maßhaltigkeit dieser anspruchsvollen Bauteile über die gesam-te Lebensdauer. Für die in dieser Arbeit untersuchten Zylinderköpfe bedeutet eine Ver-kürzung der Lösungsglühzeit von den zur Zeit üblichen 6 Stunden auf 2 Stunden einedirekte Kosteneinsparung von bis zu 60%. Dazu kommen weitere Vorteile wie Steige-rung der Produktivität, bessere Logistik innerhalb der Serienfertigung sowie eine Redu-zierung der Kohlendioxid-Emissionskosten. Dies führt bei Jahresproduktionszahlen vonmehreren Millionen Zylinderköpfen zu enormen Einsparungen von kostbaren Ressour-cen und macht das Umsteigen auf verkürzte Wärmebehandlungen attraktiv.(7 Seiten,17 Bilder, 7 Tabellen, 15 Quellen)

201005 00407

Einfluss von Hexachlorethan C2 Cl6 auf diemechanischen Eigenschaften und das Gefü-ge von Kokillenguss aus der Magnesiumle-gierung AZ91E

CANMET Materials Technology Laboratory, Ot-tawa, ON, CA

Thomson, J.P.; Liu, P.; Sadayappan, M.; Sahoo,M.

Gießerei-Praxis 61 (2010) 7/8, S.217-223


C2Cl6, Gefüge, Kokillenguss, mechanische Eigenschaften VDG 10 11 021


Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit soll die Klärung folgender Fragenkomplexesein: Verbessert allein die Kornfeinung die mechanischen Eigenschaften von Magnesi-umlegierungen oder wirkt sie in Kombination mit der Entgasung. Und wenn ja, wiegroß ist der Anteil jeder Einflussgröße? Weiterhin ist festzustellen, wie sich die Korn-größe im Gusszustand ermitteln lässt, um erkennbar zu machen, in welchem Ausmaßeine anschließende Wärmebehandlung die Korngröße beeinflusst. Ausserdem ist zuprüfen, wie sich diese Wärmebehandlung auf die mechanischen Eigenschaften aus-wirkt. Es wurden die mechanischen Eigenschaften und das Gefüge der Magnesiumle-gierung AZ91E (EN-MCMgAl9Zn1) nach verschiedenen Behandlungen zur Entgasungund bei unterschiedlichen Zusätzen von Hexachlorethan C2Cl6 untersucht. In Bezugauf die mechanischen Eigenschaften ist die wirksamste Zugabemenge von Hexachlo-rethan 0,3%. Niedrige Zusatzmengen verbesserten die mechanischen Eigenschaftenstärker als höhere, was darauf hinweist, daß die Kornfeinung und nicht die Entgasungder wichtigere Faktor beim Erreichen guter mechanischer Eigenschaften ist. Eine Zu-satzmenge von 0,06% Hexachlorethan würde ausreichende Mengen an Chlor liefern,um allen entfernbaren gelösten Wasserstoff zu entfernen.(7 Seiten, 10 Bilder, 4 Tabel-len, 15 Quellen)

201008 01165


Leichtmetall-Sand- und-Kokillenguss (Jah-resübersicht , 46. Folge), Teil 2: Magnesi-umguss

Rienass, Günter

Giesserei 97 (2010) 6, S.50-56


Magnesiumlegierung, Sandguss, Kokillenguss VDG 10 11 022


Die Jahresübersicht ist in die Abschnitte Übersichtsartikel, Legierungen, Gießverfahren,Korrosion, Oberflächenbehandlung und Anwendungen gegliedert. Magnesium gilt alsKonstruktionswerkstoff des 21. Jahrhunderts, da er sehr leicht und dabei äußerst stabilist, beste Gießeigenschaften besitzt, mechanisch gut zu bearbeiten und unbegrenzt re-cyclingfähig ist. In Kombination mit hoher Präzision und weitreichender Teileintegrati-on lassen sich sehr leichte und dünnwandige Teile (selbst großflächige) gießen. Durcheine kraftflussgerechte Gestaltung können Gestaltfestigkeit und dynamische Belastbar-keit weiter verbessert werden. Partikelverstärkte Mg-Legierungen kombinieren hohesLeichtbaupotential mit hoher Steifigkeit und sind so als Werkstoff für Automobil-Leichtbauteile geeignet. Im Mittelpunkt der internationalen Presseschau stehen: diePotentiale der modernen Gießverfahren und Legierungen bezüglich der Erzielung be-ster Werkstoff- und Qualitätseigenschaften bei komplexen Bauteilen; die Erforschungund Entwicklung einer 'Super-Light-Car'-Designversion mit integrierten Mg-Funktionsteilen; der Einfluss der Alterungstechnologien auf die mechanischen Eigen-schaften; die Wirkung von seltenen Erdmetallen auf das Kriechverhalten; der Einflussvon Erstarrungsmikrostruktur und Calciumzugaben auf die Kriechfestigkeit der durchThixoformgießen hergestellten Magnesiumlegierungen, Untersuchungen zum Einflussdes Gefüges auf die Eigenschaften von mit dem Semi-Solid-Verfahren hergestellt Mg-Legierungen; Methoden für den effektiven Korrosionsschutz auf Mg-Oberflächen; dasschwierige Schweißen von Magnesiumwerkstoffen.(7 Seiten, 7 Bilder, 0 Tabellen, 59Quellen)

201007 03216

Fertigungsbedingte Einflüsse auf dieSchwingfestigkeit von Al-Gussbauteilen

BMW, München, DE; Montanuniversität Leo-ben, AT

Powazka, Dawid; Leitner, Heinz; Brune, Martin;Eichlseder, Wilfried; Oppermann, Helge

Giesserei 97 (2010) 7, S.34-40, 42


Aluminiumguss, Schwingfestigkeit, Porosität VDG 10 11 023


Die Diskussion über umweltschonende Mobilität und die damit verbundene Reduzie-rung der CO2-Emissionen gewinnt für die Automobilhersteller zunehmend an Bedeu-tung. Die Automobilhersteller reagieren u. a. mit konsequentem Leichtbau. Einen we-sentlichen Beitrag zur Gewichtsreduzierung kann der verstärkte Einsatz von Leichtme-tallen in Form von Konstruktionen aus Aluminium- oder Magnesiumgusslegierungenleisten. Voraussetzung für die volle Ausschöpfung des Gewichtspotentials sind Ausle-gungsmethoden, die ebenso die technologischen Einflüsse des Herstellungsprozessesberücksichtigen. Für die Bemessung von Aluminiumgussbauteilen, die bezüglich ihrerSchwingfestigkeit sehr empfindlich auf unterschiedliche Gefüge, Sekundärdendriten-armabstand, Poren, Lunker usw. reagieren, stehen derartige Auslegungsmethoden nursehr eingeschränkt zur Verfügung. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, welche Einflüssedie Schwingfestigkeit von Aluminiumkokillen- und -druckguss entscheidend bestim-men und wie sie bei der betriebsfesten Auslegung zu berücksichtigen sind. Bei den Un-tersuchungen zeigte sich, dass Poren und Dendritenarmabstände die Schwingfestigkeitvon Al-Gussbauteilen nachhaltig beeinflussen. Dabei stellt der Sekundärdendriten-armabstand beim Kokillenguss die entscheidende Einflussgröße dar, während beimDruckguss die Porosität die bestimmende Rolle spielt.(7 Seiten, 18 Bilder, 1 Tabelle, 26Quellen)

201007 08013

Effect of Si and Cu concentrations and soli-dification rate on soundness in castingstructure in Al-Si-Cu alloys

Auswirkung der Elemente Cu und Si und derErstarrungsgeschwindigkeit auf die Fehlerfrei-heit der Gefüge von Al-Si-Cu Legierungen

Nemak Engineering Centre, Nemak Canada,Windsor, ON, CA

Mackay, R.I.; Sokolowski, J.H.

International Journal of Cast Metals Research23 (2010) 1, S.7-22


untereutektische AlSiCu-Legierung, Erstarrung, Gefüge VDG 10 11 024


Recent metal casting literature has focused on the effect of Al melt practices and alloychemistry on the formation of dispersed microshrinkage porosity in the cross-sectionof sand castings. In the present work, an attempt is made to explain observations onthe severity of microshrinkage porosity formation in wedge castings of four alloys ha-ving different Si and Cu concentrations, with cooling rates ranging from 0.75 down to0.045 K/s. The Al-9Si-1Cu alloy provided the lowest level of dispersed microshrinkagealong the wedge and the Al-7Si-4Cu alloy had the highest porosity. It is concluded onthe basis of interpretative thermal analysis with fraction solid calculation that the re-quirements for the lowest level of porosity are primary alpha-Al dendritic mass beinglow in volume and more permeable, a high volume of Al-Si eutectic phase but within ashorter freezing range, and a low volume fraction of the Cu and Mg containing phasespost-Al-Si eutectic reactions.(16 Seiten, 13 Bilder, 4 Tabellen, 43 Quellen)

201006 06429


Thermo-kinetic computer simulation of dif-ferential scanning calorimetry curves ofAlMgSi alloys

thermokinetische Computersimulation von Dif-ferenzrasterkalorimetrie-Kurven von AlMgSi-Legierungen

TU Wien, AT

Falahati, A.; Povoden-Karadeniz, E.; Lang, P.;Warczok, P.; Kozeschnik, E.

International Journal of Materials Research -Zeitschrift für Metallkunde 101 (2010) 9,S.1089-1096

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 025;http://dx.doi.org/10.3139/146.110396; TIB-ZS2614/LferZ12

Differenzrasterkalorimetrie, AlMgSi-Legierung VDG 10 11 025


Thermo-kinetic computer simulations with the software MatCalc and the correspon-ding thermodynamic and diffusion databases have been carried out to predict the heatflux evolution during DSC probing of two alloys of the 6xxx Alalloy group in conti-nuous heating experiments. The evolution of the various metastable and stable phasesin this system can be well described with the computer simulations, provided that theevolution of the quenched-in vacancies and the matrix dislocation density are appro-priately taken into account. The simulation procedure and the relevant input quantitieswere discussed in detail. Nowadays, experimental DSC curves serve as a rough indica-tor for precipitation and dissolution reactions of phases in Al-alloys on a routine basis.However, the individual exothermic and endothermic peaks in the DSC signal cannotalways be associated directly to individual precipitate types without extensivemicrostructural characterization. We have demonstrated that thermo-kinetic simula-tions can substantially aid in interpretation of DSC data, particularly in the presence ofoverlapping peaks, once the relevant thermodynamic and kinetic simulation parame-ters have been calibrated. In addition, quantitative predictions of importantmicrostructural properties, such as number densities of precipitates and particle sizes,can be made. Based on these data, it is straightforward to evaluate mechanical proper-ties of the alloy, such as the yield strength, as a function of aging time and tempera-ture by any arbitrary heat treatment. A similar procedure has recently been demonstra-ted by Holzer et al. [54] on the example of the Cu precipitate evolution in ferriticsteel.(8 Seiten, 6 Bilder, 5 Tabellen, 54 Quellen)

201009 05026

Investigation of susceptibility to hot crak-king of MSR-B magnesium alloy

Untersuchung der Warmrissanfälligkeit derMagnesiumlegierung MSR-B

Silesian University of Technology, Katowice, PL

Adamiec, J.; Mucha, S.

EMAS 2009, 11th Workshop of the EuropeanMicrobeam Analysis Society on Modern Deve-lopments and Applications in MicrobeamAnalysis, Gdansk, PL, May 10-14, 2009 in: IOPConference Series: Materials Science and Engi-neering 7 (2010) 1, S.1, Bristol: Institute ofPhysics Publishing

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 026;http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/7/1/012002

Magnesiumlegierung, Warmrissanfälligkeit VDG 10 11 026

Konferenz-Einzelbericht Publikationssprache: Englisch

In castings of magnesium alloys defects or inconsistencies often appear (like castingmisrun, porosities and cracks) particularly in the huge dimensional castings. Such de-fects are mended with the use of padding and welding. This work in combination withindustrial tests of casting welding shows that the causes of high-temperature brittle-ness are the partial tears of the structure and the hot of both the castings and thewelded and padded joints. Such phenomena should treat the cracks as irreversiblefailures caused by the process of crystallisation that is in the area of co-existence of thesolid and liquid structural constituent. The assessment of the resistance to hot fractu-res was conducted on the basis of the transvarestriant trial. The transvarestriant trialconsists of changing of strain during welding. It was stated that the range of the high-temperature brittleness is very broad, which significantly limits the application of thewelding techniques to join or mend the elements made of alloy MSR-B. The brittlenessis caused mainly by metallurgical factors, i.e., precipitation of inter-metallic phasesfrom the solid solution. Essential differences of fracture morphology type in brittletemperature range were observed and described.(1 Seite, 8 Quellen)

201006 08172

Effects of boron addition on grain refine-ment in TiAl-based alloys

Einfluss von Borzugaben auf die Kornfeinungin TiAl-Legierungen

Institute of Metal Research, Chinese Academyof Sciences, Shenyang, CN

Wang, W.D.; Ma, Y.C.; Chen, B.; Gao, M.; Liu,K.; Li, Y.Y.

Journal of Materials Science and Technology26 (2010) 7, S.639-647


Titanaluminid, Borzugabe, Phasenumwandlung VDG 10 11 027


Solid state phase transformation characteristics of the body centred beta(Ti) into thehexagonal closed packed alpha(Ti) in Ti45Al8Nb-(0, 0.3, 0.5 and 0.8 at. pct) B alloyswere investigated by heat treatment to clarify gamma/alpha2 lamellar microstructurerefinement induced by B addition. Experimental results confirmed two kinds of boron-reduced grain refinement mechanisms through refining either beta phase then alphaphase (beta-refinement) or alpha phase directly (alpha-refinement) to refine lamellarmicrostructure at room temperature; however, the role of alpha-refinement dominatedthe as-cast lamellar microstructure refinement over beta-refinement in Ti45Al8NbxBalloy. It was also found that during the alpha-refinement the convoluted flake- andplate-like borides along beta grain boundaries assisted nucleation of alpha phase, andthe particle-like borides near beta grain boundaries impeded a phase growth.(9 Seiten,9 Bilder, 2 Tabellen, 19 Quellen)

201009 02936


Effects of boron on microstructure in castzirconium alloys

Einflüsse des Borzusatzes auf die Mikrostrukturbei Zirkoniumgusslegierungen

University of Queensland, Brisbane, QLD, AU

Dargusch, M.S.; Bermingham, M.J.; McDonald,S.D.; St. John, D.H.

Journal of Materials Research 25 (2010) 9,S.1695-1700

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 028;http://dx.doi.org/10.1557/jmr.2010.0233; TIB-ZO4395/LferZ8

Zirkongusslegierung, Kornfeinung, Borzusatz VDG 10 11 028


From this research it can be concluded that boron additions refine the microstructureof cast zirconium alloys. The refinement is similar to that which occurs with boron ad-ditions to titanium alloys. Several features of the microstructure are refined in the zir-conium castings including the prior beta grain size, the alpha grain size, and the widthor spacing of alpha lamellar within a given grain. The prior-beta grain size is refined asa result of the segregation of boron into the liquid during solidification. The refiningability of boron as a solute element was quantified by the calculation of a growth-restriction factor and ranked against several other elements commonly found in zirco-nium alloys. The refinement mechanisms responsible for reducing the alpha grain sizewere not clear, but may relate, at least in part, to increased nucleation of alpha on themore convoluted dendritic interface of the prior-beta grains. The diffusion of boronduring the beta-alpha transformation does influence the lamellar spacing, but the ef-fect is not as significant as that of cooling rate alone.(6 Seiten, 5 Bilder, 2 Tabellen, 33Quellen)

201009 07372

Probability characterization of tensilestrength of an aluminum casting

Wahrscheinlichkeitscharakterisierung der Zug-festigkeit von Aluminiumgusslegierungen

Massachusetts Institute of Technology (MIT),Cambridge, MA, US; Honda, Tochigi, JP

Teng, X.; Mae, H.; Bai, Y.

Materials Science and Engineering, Part A(Structural Materials: Properties, Microstructu-re and Processing) 527 (2010) 16-17, S.4169-4176, PII:S0921509310003072

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 029;http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2010.03.033;TIB-ZN1612/LferZ8

Aluminiumgusslegierung, Zugfestigkeit VDG 10 11 029


The paper statistically studies fracture properties of an aluminum low-pressure diecasting component on basis of 32 tensile tests on round bar specimens. It reveals thatthe probability distribution of both ultimate tensile strength and fracture strain can bedescribed using either the Weibull or the Gaussian function. Goodness-of-fit tests ba-sed on the Anderson-Darling statistic fail to reject either of them. However, the extra-polation of the distribution of the fracture strain to a probability level of 0.01% givesan unrealistic low or even negative lower-bound value. This suggests that a pass of thegoodness-of-fit tests is not sufficient for identifying a physically reasonable probabilitydistribution. At the same time, three different methods for determining the tensilefracture strain are compared: the area reduction of the fracture surface, the criticalelongation of the gauge section, and the combined experimental-numerical analysis.The first one gives the most reasonable estimate. It is also found that the ultimate ten-sile strength linearly correlates with the projected area of pores.(8 Seiten, 27 Quellen)

201006 08140

Effect of local volume fraction of micro-porosity on tensile properties in Al-Si-Mgcast alloy

Wirkung eines lokalen Volumenanteils von Mi-kroporosität auf die Zugeigenschaft in einer Al-Si-Mg-Gusslegierung

Toyohashi University of Technology, JP; NipponLight Metal, Shizuoka, JP

Kobayashi, M.; Dorce, y.; Toda, H.; Horikawa,H.



Al-Si-Mg-Gusslegierung, Mikroporosität VDG 10 11 030


Porosity in Al-Si-Mg cast alloys utilised in automotive parts affects directly productsquality, i.e. mechanical properties. In this study, the effect of micropores on mechani-cal properties has been investigated by X-ray tomography from the viewpoint of clu-stering micropores. The local volume fraction (LVF) of porosity was introduced to ana-lyse the effect of clustering micropores. The statistical Weibull method was also usedin order to explain strength of the alloy tested. The fracture strain decreased drasticallyfrom 17 to 3% on an inverse parabolic relationship with increasing porosity. In thecase of the specimens that contain the largest pore higher than 100 micron, the ulti-mate tensile strength decreases monotonically. It is found that the fracture surfacepasses through high LVF regions. The fracture strain obviously depends on the ratio ofLVF higher than 10%. It is confirmed that the LVF, which represents unevenly distribu-tion of micropores cluster, is one of important dominant factor for managing the me-chanical properties in the Al-Si- Mg cast alloy.(6 Seiten, 9 Bilder, 4 Tabellen, 23 Quel-len)

201010 00853


Modeling the hydrogen solubility in liquidaluminum alloys

Modellierung der Wasserstofflöslichkeit in flüs-sigen Aluminiumlegierungen

Ecole Polytechnique de Montreal, QC, CA

Harvey, Jean-Philippe; Chartrand, Patrice

Metallurgical and Materials Transactions B,Process Metallurgy and Materials ProcessingScience 41B (2010) 4, S.908-924


Wasserstofflöslichkeit, Thermodynamikmodell VDG 10 11 031


The modeling of hydrogen solubility in multicomponent Al-(Li, Mg, Cu, and Si) liquidphase has been performed with a thermodynamic approach using the modified quasi-chemical model with the pair approximation (MQMPA). All hydrogen solubility dataavailable in literature was assessed critically to obtain the binary parameters of theMQMPA model for the Al-H, Li-H, Mg-H, Cu-H, Zn-H, and Si-H melts. For the Li-H sy-stem, a new thermodynamic description of the stable solid lithium hydride was deter-mined based on the cp found in literature. The thermodynamic model for the Al-Li sy-stem also was reassessed in this work to take into account the short-range orderingobserved for this system. Built-in interpolation techniques allow the model to estimatethe thermodynamic properties of the multicomponent liquid solution from the liquidmodel parameters of the lower order subsystems. A comparison of the calculated hy-drogen solubility performed at various equilibrium conditions of temperature, pressu-re, and composition with the available experimental data found in the literature is pre-sented in this work, as well as a comparison with some results from previous mode-ling.(17 Seiten, 26 Bilder, 3 Tabellen, 94 Quellen)

201009 07336

How to handle lead-free copper-bismuthalloys

Wie bleifreie Kupfer-Wismuth-Legierungenverwendet werden sollten

Copper Alloy Division, American Foundry So-ciety (AFS), Schaumburg, IL, US

anonym

Modern Casting 100 (2010) 7, S.41


Kupfer-Bismut-Legierung, Schmelzebehandlung, Gießsystem VDG 10 11 032

Zeitschriftenkurzaufsatz Publikationssprache: Englisch

Blei ist ein häufig eingesetztes Legierungselement bei Kupfergusslegierungen, um un-ter anderem Microporositäten wärend der Erstarrung zu schließen, bessere Druckdich-tigkeit zu erzielen oder eine schnelle mechanische Bearbeitung mit sauberen Oberflä-chen zu realisieren ohne auf Kühl-Schmiermittel zurückzugreifen. Neue Auflagen vonSeiten der Industrie bzw. Regierung für wasserführende Rohrleitungen und Bauteilenführen zu einem verstärktem Einsatz von Kupferwerkstoffen ohne Blei als Legierungs-element, wie z.B. Kupfer-Bismut-Legierungen. Die Gießeigenschaften der zwei genann-ten Werkstoffgruppen sind ähnlich, aber dennoch können Kupfer-Bismut-Legierungenzu schlechteren Fließeigenschaften neigen. Durch die Erhöhung der Gießtemperaturkann man diesem Effekt entgegenwirken. So kann es aber auch zu einer verstärktenGasaufnahme der Schmelze kommen, so dass vor allem an Tagen mit hoher Luftfeuch-tigkeit eine Endgasung durchgeführt werden sollte. Die höhere Neigung zu Undichtig-keiten kann durch eine verstärkte Zugabe von Zink oder Nickel verringert werden. Imdirekten Vergleich der zwei Werkstoffgruppen sind Anpassungen beim Gießsystem,grundsätzliche Vorgehensweise der maschinellen Bearbeitung und der Recyclingfähig-keit nicht zwingend notwendig, sollten im Einzelfall aber dennoch geprüft werden.(1Seite, 0 Bilder, 2 Tabellen, 0 Quellen)

201008 01079

The thermal conductivity decrease of refrac-tory linings - basic factor for heat loss dimi-nishing of thermo-technology installations

Verringerung der Wärmeleitfähigkeit von feu-erfesten Zustellungen - ein wesentlicher Ge-sichtspunkt bei der Reduzierung der Wärme-verluste von wärmetechnischen Anlagen

Metallurgical Research Institute (ICEM), Bucha-rest, RO

Paunescu, Lucian; Surugiu, Gheorghe

Cercetari Metalurgice si de noi Materiale 18(2010) 3, S.1-10


Schmelzeinrichtungen, Auskleidung

Gießpfanne, Feuerfestzustellung, Wärmeleitfähigkeit VDG 10 11 033

Zeitschriftenaufsatz Publikationssprache: Englisch, Rumänisch

The paper presents the results of tests performed on experimental models under con-ditions similar to industrial ones, from monolithic materials designed, realized andcharacterized on laboratory scale. The main focus of the investigation was on the sub-stitution of the granulated dolomite bound with tar belonging to the intermediary in-sulating refractory layer of casting ladles, as it is used actually at ArcelorMittal Galati.Based on the identification of causes, which influence the high heat losses through therefractory lining of casting ladles, respectively the intermediate layer made of tarbound granulated dolomite, solutions were found in order to eliminate this disadvan-tage, thus being proposed two versions of monolithic refractory materials. One testedthe thermal preserving capacity of refractory layer versions on an experimental modelrealized for this purpose. The results emphasized as optimal solution the application ofa superaluminous refractory concrete having a 9% cement addition and the partialsubstitution, in a proportion of 20% of the usual aggregate of this concrete sort byglobular alumina. The thermal flow density passing through the refractory lining, de-creases in the case of using superaluminous concrete containing globular alumina upto 22.7% as compared with the previous reference situation, thus, determining a sub-stantial decrease of heat losses through the lining of casting ladles.(10 Seiten, 6 Bilder,2 Tabellen, 7 Quellen)

201011 00875


Mehr Wirtschaftlichkeit im Schmelzbetriebdurch moderne Induktionstechnologie

ABP Induction Systems, Dortmund, DE

Dötsch, Erwin; Konjer, Johann; Yildir, Yilmaz

Giesserei 97 (2010) 6, S.64-71


Schmelzbetrieb, Induktionstiegelofen, Energieeffizienz VDG 10 11 034


Weiterentwicklungen in der Induktionstechnologie führen über höhere Energieeffizienzund gesteigerte Anlagenverfügbarkeit zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit desSchmelzbetriebs in Gießereien. Dazu gehören die optimierte Auslegung der Indukti-onsspule einschließlich der zugehörigen Blechpakete, deren instandhaltungsfreundli-cher Einbau in den Tiegelofen sowie die Umrichter- anstelle der altbewährten Netzfre-quenz-Stromversorgung, in neuester Ausführung mit Igbt-Modulen als Leistungshalb-leiter sowie weiterhin mit Konstantleistungsregelung und Leistungsaufteilung für Tan-demanlagen. Die fortschrittliche Technologie kommt nicht nur bei neuen, sondernauch bei älteren Schmelzanlagen zum Einsatz. Als aktuelle Beispiele solcher Moderni-sierungen werden beschrieben: - die Installation eines 250 kW/200 Hz-Igbt-Umrichtersan einem Tiegelofen zum Schmelzen von Kupfer- und Aluminiumlegierungen, - dieAusrüstung eines Vakuum-Induktionsofens mit einem 4 MW-Thyristor-Umrichter zurErzeugung hoch reiner und hoch warmfester Stähle, - die Modernisierung einer Netz-frequenz-Schmelzanlage, bestehend aus drei 23-t-Tiegelöfen zum Schmelzen von 7500t Gusseisenschmelze pro Monat.(8 Seiten, 13 Bilder, 0 Tabellen, 6 Quellen)

201007 03221

Effect of particle size variations of gypsumbonded investment pouders on metallurgi-cal quality of investment castings

Auswirkung der Korngrößenvariation von Feu-erfeststoffen in gipsgebundenen Formen aufdie Gussteilqualität

Department of Metallurgical & Materials Engi-neering, Osmangazi University, Eskisehir, TR;Department of Metallurgical & Materials Engi-neering, Yildiz Technical University, Istanbul,TR

Yman, B.; Cigdem, M.



Gipsformguss, Korngrößenverteilung, Oberflächengüte VDG 10 11 035


In the present work, the effect of particle size distribution parameters of investmentpowder on the metallurgical characteristics of castings produced by flask mould in-vestment casting process was investigated. The main aim of this study is to establishthe relationships between the casting quality and investment powder characteristics.For this purpose, models for tensile, density and surface roughness specimens wereprepared in accordance with the standards and these models were moulded by gyp-sum bonded investment powders. Specimens of sterling silver (92,5 Ag-7,5Cu alloy)were subsequently cast into these moulds by centrifugal casting process. After thecompletion of solidification process, the specimens were tested and results were ana-lysed. The preliminary results illustrate that fineness of investment powders play animportant role in determining the metallurgical quality of castings produced by in-vestment casting process.(5 Seiten, 6 Bilder, 4 Tabellen, 12 Quellen)

201006 06502

Charakterisierung der Schmelzequalität ei-ner AlSi7Mg0,5(Cu, Fe)-Legierung (TYpLM25)

Österreichisches Gießerei-Institut (ÖGI), Leo-ben, AT; Montanuniversität Leoben, AT

Haberl, Katherina; Schuhmacher, Peter; Geier,Georg; Stauder, Bernhard

Giesserei-Rundschau 57 (2010) 7/8, S.131-136


Schmelztechnik

Schmelzequalität, Unterdruckdichtetest VDG 10 11 036


Schmelzequalität und Schmelzequalitätssteigerung sind Schlagwörter, die insbesonde-re in wirtschaftlich schwierigen Zeiten besondere Beachtung finden, um sich von Mit-bewerbern abzuheben. Durch den direkten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaf-ten der Bauteile ist die Qualität einer Schmelze in der Gießerei von entscheidender Be-deutung. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb, die bestehende Schmelzequalität einerGießerei zu beurteilen, unter der Prämisse, dass geeignete Methoden hierfür erst ge-funden werden mussten. Besonderes Augenmerk richtete sich dabei auf den Einflussvon Oxiden auf die Güte der Schmelze. Die Untersuchungen erfolgten an einer LM 25 -Aluminiumlegierung mittels Unterdruckdichtetest (UDT), Porous Disc Filtrations-Analyse sowie Schwing- und Zugfestigkeitsversuchen. Die Eignung des UDT zur Be-stimmung der Schmelzequalität wurde näher betrachtet, und diese Methode in derFolge zum erweiterten UDT fortentwickelt. Es ist in dieser Arbeit mit der Messmethodedes erweiterten UDT gelungen, die Schmelzequalität hinsichtlich neuer Oxide umfas-send zu beurteilen. Basierend auf diesen Ergebnissen konnten Vorschläge für das Mes-sen der Schmelzequalität und darüber hinaus für Verbesserungen der bestehendenQualität der Schmelze gemacht werden.(6 Seiten, 12 Bilder, 0 Tabellen, 22 Quellen)

201009 01667


Internal cooling process to prepare alumi-nium rheocasting feedstock

Der Einfluss der inneren Kühlung bei der Her-stellung von Rheomaterial aus einer Alumini-um-Gusslegierung

Materials Institute, TÜBITAK-Marmara ResearchCenter (MRC), Gebze-Kocaeli, TR

Birol, Y.



Rheocasting, Globuliten, Eintauchkühlung, Rührparameter VDG 10 11 037


Immersion cooling and stirring are two elements of the internal cooling process re-cently proposed to produce aluminium rheocasting feedstock. They were employed invarious combinations to identify the impact of each on the evolution of globular struc-tures. AISiMg melt sample water quenched above the liquidus point and after coolinginto the semisolid temperature range produces predominantly dendritic features, typi-cal of conventionally cast structures. Improvement in slurry features is noted whencooling below the liquidus temperature involves either stirring or immersion cooling.Internal cooling process which employs both immersion cooling and stirring producessmaller globules than those possible with stirring alone. Globular structures are ob-tained earlier and are refined further when internal cooling is extended to achieve hig-her solid fractions before quenching.(5 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 25 Quellen)

201006 06497

Degassing, hydrogen and porosity pheno-mena in A356

Entgasungs-, Wasserstoff- und Porositätsphä-nomene bei der Legierung A356

SINTEF Materials and Chemistry, Trondheim,NO; Norwegian University of Science andTechnology (NTNU), Trondheim, NO

Dispinar, D.; Akhtar, S.; Nordmark, A.; Di Saba-tino, M.; Arnberg, L.

Materials Science and Engineering, Part A(Structural Materials: Properties, Microstructu-re and Processing) 527 (2010) 16-17, S.3719-3725, PII:S0921509310001346

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 038;http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2010.01.088;TIB-ZN1612/LferZ8

Al-Legierung, Schmelzeentgasung, Porosität VDG 10 11 038


The decrease in the solubility of hydrogen in liquid aluminium with temperature hasbeen believed to be a major source of porosity. Therefore, degassing treatment is car-ried out in foundries to decrease porosity in castings. However, it was shown that it isdifficult to nucleate hydrogen porosity in the absence of bifilms where bifilms simplyaid the growth of pores. For this purpose, several casting experiments were carried outwith commercial A356 alloy. In the first series of testing, the melt was degassed andthen upgassed to three different levels. In the second series, the melt was first upgas-sed and then degassed gradually. In another test, hydrogen level was kept constantand sample collection was carried out. In all the trials, 10 bars were cast into sandmould to produce cylindrical samples for tensile testing. A step mould was used to in-vestigate the porosity distribution and tensile samples were also collected from thesame casting. For each casting experiment, a reduced pressure test sample was takento check metal quality by using bifilm index. It was found that the turbulence and vor-tex (i.e. increase in bifilm population) during rotary degassing has a more significanteffect on mechanical properties and porosity than the hydrogen content.(7 Seiten, 15Quellen)

201006 08141

21 ways to avoid molten metal explosions

21 Möglichkeiten, Schmelzeexplosionen zuvermeiden

American Foundry Society (AFS), Schaumburg,IL, US

Kohloff, Fred

Modern Casting 100 (2010) 7, S.34-37


Explosion, Sicherheit, Wasser, Schmelze, Einsatzmaterial VDG 10 11 039


Während des Schmelzprozesses kann es in Gießereien zu Flüssigmetallexplosionenkommen, bei denen sowohl schmelzflüssiges Material aber auch bereits aufgeheiztesEinsatzmaterial in die nähere Umgebung, auf in der Nähe befindliche Mitarbeiter oderumgebende Gebäudeteile, Geräte, Anlagen geschleudert werden. Dies geschieht spon-tan und ohne Vorwarnung und ist damit ein erhebliches Sicherheitsrisiko, das es zuvermeiden gilt. Im Einsatzmaterial eingeschlossenes bzw. anhaftendes Wasser ist hier-bei eine der Hauptursachen, da es bei Wasser im Phasenübergang flüssig-gasförmig zueiner explosionsartigen Volumenzunahme um das ca. 1600-fache vom Ausgangsvolu-men kommen kann. Um die Gefahr einer solchen Verpuffung so gering wie möglich zuhalten bzw. ausschließen zu können, werden 21 Möglichkeiten genannt, die die Si-cherheit im Umgang mit schmelzflüssigem Material erhöhen.(4 Seiten, 1 Bild, 0 Tabel-len, 0 Quellen)

201008 01078


Grundlagen zum Verständnis der anorgani-schen Kernfertigung

Ashland-Südchemie-Kernfest, Hilden, DE

Wallenhorst, Carolin



Sandformverfahren und Formeinrichtungen

anorganische Kernbinder, Anorganik, Kernfertigung VDG 10 11 040


Die Autorin beschreibt die Eigenschaften anorganischer Bindemittel für die Herstellungvon Gießereikernen vor dem Hintergrund der Verringerung von Emissionen in Giesse-reien. Schadstoffe wie Kohlenwasserstoffe und ihre Zersetzungsprodukte könnendurch Einsatz dieser Bindemittel erheblich reduziert werden da sie nicht vorhandensind. Wasserglas hat mit seinen unterschiedlichen Aushärtungsmechanismen eine lan-ge Tradition im Giessereieinsatz. Allerdings sind die Eigenschaften von Kernen mit die-sem Bindersystem mit heutigen Prozessanforderungen häufig schlecht vereinbar.Durch die Anpassung von Formstoffmischungen und die Veränderung von Prozesspa-rametern konnten aber viele dieser Nachteile behoben werden. Additive und thermi-sche Aushärtung verbessern das Festigkeitsniveau in Größenordnungen organisch ge-bundener Kerne und die verbesserte Fließfähigkeit der Bindemittel erlaubt komplizierteGeometrien wie etwa Wassermantelkerne die durch erhöhte thermische Stabilität ohneMaßabweichungen gegossen werden können. Der Wechsel des Bindersystems fordertallerdings technischen Aufwand. Kernschießmaschinen müssen beheizbare Kernkästenmit integrierter Heißluftbegasung aufnehmen können. Zudem muß der gesamte Pro-zessablauf auf das Bindersystem abgestimmt werden. Die Autorin beschreibt weiterhindie Zusammenhänge von Kernkastentemperatur, Taktzeiten und Stärke der Kerngeo-metrien auf die Festigkeiten der Kerne. Außerdem geht Sie auf Wirkweise der Wasser-glassysteme ein.(4 Seiten, 6 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201007 01597

Stand der Technik bei der Herstellung ka-stenloser, horizontal-geteilter Formen

DISA Industries, Duisburg, DE

Colditz, Michael

Giesserei 97 (2010) 8, S.44/49


kastenlose Formanlage, horizontale Teilung VDG 10 11 041

Zeitschriftenkurzaufsatz Publikationssprache: Deutsch

Vor allem in Nordamerika haben kastenlose Formanlagen mit horizontaler Teilung seitJahrzehnten eine weite Verbreitung. Seit Ende der 1990er Jahre wurde diese Techno-logie auf der Grundlage der DISAMATIC-Formanlagen weiter entwickelt. Aufgrund desweiter steigenden Kostendrucks in der europäischen Gießerei-Industrie, wird in diesemArtikel dieses, fast in Vergessenheit geratene, Formverfahren vorgestellt. Das Formver-fahren wird gemeinsam mit seinen Zusatzeinrichtungen sowie des Formballentranspor-tes durch die Gieß- und Kühlstrecke beschrieben. Weltweit sind schätzungsweise 1900bis 2100 kastenlos arbeitende Formanlagen im Einsatz, davon etwa 1600 mit vertikalerTeilung. Unterschiede zwischen dem kastenlosen und kastengebundenen Formen: DerUnterschied zwischen beiden Formverfahren liegt darin, dass die kastengebundenenFormanlagen für jede herzustellende Form einen Formkasten benötigen, der die fol-genden Aufgaben hat: - er dient als 'Rahmen' zum Halten der Form während des Form-vorganges, - er dient als 'Behälter' zum Transport der Form während des Formvorgan-ges, Gießens und Kühlens, - er stützt die Form während des Gießens und - er nimmtdie Führungselemente auf, die eine genaue Übereinstimmung zwischen zwei Formhälf-ten gewährleisten. Beim kastenlosen Formen müssen diese Aufgaben durch andere,geeignete Techniken übernommen werden. Diese werden in dem Beitrag beschrie-ben.(1 Seite)

201008 01069

Pure Coating-Technologie: Schlichten mitelektrostatischen Kräften

Furtenbach, Wiener Neustadt, AT

Psimenos, Angelos C.

Giesserei 97 (2010) 8, S.54-58


Pulverschlichte, elektrostatische Aufladung VDG 10 11 042


Die derzeit auf dem Markt angebotenen Schlichten erfordern einen hohen Aufberei-tungsaufwand und weisen zahlreiche Nachteile auf. Die Furtenbach GmbH mit Sitz inWiener Neustadt in Österreich hat mit der Pure Coating-Technology nun eine neue Pul-verschlichtentechnologie entwickelt und patentiert. Die verwendeten Schlichten wer-den nicht wie die herkömmlichen Schlichten in Alkohol oder Wasser gelöst, sondern inPulverform fluidisiert, dann elektrostatisch aufgeladen und schließlich mit Hilfe elek-trostatischer Kräfte auf den zu schlichtenden Gegenständen aufgebracht. Diese Me-thode führt zu einer sehr gleichmäßigen Beschichtung. Darüber hinaus verkürzt sichdurch deren Anwendung die Herstellungsdauer, es werden Rohstoffe eingespart unddeutlich weniger organische Emissionen freigesetzt.(5 Seiten, 3 Bilder, 0 Tabellen, 0Quellen)

201008 01071


Recherche de sables de substitution a lachromite et au zircon

Auf der Suche nach Ersatzstoffen fürChromerz- und Zirkonsand

Search for substitute sands to replace chromiteand zircon


Tihon, Gilles; Sicot, Stephane



Formstoffe und Formstoffprüfung

Ersatzstoff, Chromerzsand, Zirkonsand VDG 10 11 043

Zeitschriftenaufsatz Publikationssprache: Französisch, Englisch

Zum Gießen von Stahl bei hohen Temperaturen oder von massiven Formteilen werdenFormsandstoffe mit hoher Hitzefestigkeit benötigt. Hierbei greifen Gießer sowohl aufnatürlichen als auch auf künstlichen Sand zurück. Solche Stoffe sind aber nicht billigund zudem auch nicht immer beschaffbar. Das französische Gießereiinstitut CTIF hatsich daher im Rahmen seines Auftrags im allgemeinen Brancheninteresse bemüht, Er-satzprodukte für derartigen Sonderformsand zu finden. Die Suche zielte besonders aufAltmaterial ab, das solchen hochwarmfesten Sand nach einer geeigneten Behandlungersetzen könnte. Der Artikel beschreibt zunächst die üblichen Formsande und ihre Ein-satzbereiche in Frankreich. Im Anschluss werden die anvisierten Ersatzstoffe behandelt,nachdem zuvor die Auswahlkriterien beschrieben wurden. Bei Versuchen in der Kern-macherei und Stahlgießerei zeigte sich, dass der Austausch eines sauberen Rohstoffsdurch Recyclingmaterial auf erhebliche Schwierigkeiten stößt. Auch wenn kein Ersatz-stoff gefunden werden konnte, hat das Projekt zumindest geholfen, eine Methodik zuentwickeln.(15 Seiten, 12 Bilder, 5 Tabellen, 33 Quellen)

201005 00416

POLITEC E high reactivity PUCB binders

POLITEC E: hoch reaktive PUCB-Binder

Vesuvius UK, Foseco Foundry Division, Tam-worth, GB

anonym

Foundry Trade Journal 184 (2010) 3675,S.138-139, West Bromwich: Institute of CastMetals Engineers [www.icme.org.uk]


Reaktivität, PUCB, Polyurethan, Binder VDG 10 11 044


POLITEC E ist eine Gruppe hochreaktiver Polyurethen-Cold-Box-Binder, die frei ist vonstark riechenden Lösungsmitteln und die entwickelt wurde, um die strengen Anforde-rungen an den Umweltschutz und die technischen Forderungen zu erfüllen. Der Binderhärtet sehr schnell aus und benötigt zur Aushärtung deutlich weniger Amin als her-kömmliche vergleichbare Binder. Nach der Einführung von POLITEC E in einer Nichtei-sengießerei konnte die Geruchsbelastung deutlich reduziert werden. Gleichzeitig konn-ten auch die Begasungs- und die Spülzeit deutlich reduziert und demzufolge die Pro-duktivität erhöht werden. Weiterhin wurde eine reduzierte Klebeneigung beobachtet,wodurch letztendlich auch eine Verringerung des Kernbruchs resultierte. Die POLITECGruppe besteht aus drei Produkten: einem Standardsystem für Eisen- und Nichteisen-gießereien, einem hoch reaktivem System zur Steigerung der Produktivität und einemSystem mit einem gesteigerten Widerstand gegen Feuchtigkeit.(2 Seiten, 7 Bilder, 0Tabellen, 0 Quellen)

201007 03616

Erfahrungen bei der thermischen Regenerie-rung von Altsanden

Hüttenes-Albertus Chemische Werke, Düssel-dorf, DE

Dahlmann, Martin



thermische Regenerierung, Gießereialtsand, Regenerat VDG 10 11 045


Der Autor stellt die Möglichkeiten des Einsatzes von thermisch regeneriertem Gieße-reialtsand als Rohstoff zur Kernherstellung vor. Der Altsand wird entstaubt, vorgesiebtund mittels Magnetabscheider von ferromagnetischen Bestandteilen befreit. Im Fluid-bettofen werden die organischen Bestandteile bei Temperaturen oberhalb 700 GradCelsius abgebrannt. In mehreren Kühlvorgängen wird der Altsand auf 40 - 60 GradCelsius herabgekühlt. Hier findet auch eine erste Sichtung des Materials statt. Durchentsprechende Nachfrage am Markt werden Regenerate hergestellt, bei denen dieFeinanteile < 0,125 mm abgeschnitten sind. Die pneumatische Förderung des Regene-rates erwies sich als ungeeignet. Der mechanische Verschleiß des Materials war inak-zeptabel, da der Anteil der durch die Förderung erzeugten Feinanteile zu hoch war.Becherwerke sind hier besser geeignet. Der Einsatz üblicher Kernbindemittel ist unpro-blematisch wobei das Festigkeitsniveau gegenüber Neusand etwas niedriger liegt. DerGasdruck innerhalb eines Kerns aus Regenerat hingegen ist deutlich geringer als beiKernen aus gießereitypischen Quarzsanden.(5 Seiten, 10 Bilder, 4 Tabellen, 0 Quellen)

201007 01604


Konzepte zur Emissionssenkung bei bento-nitgebundenen Formstoffen

Süd-Chemie, Moosburg an der Isar, DE

Engelhardt, Thomas

Giesserei 97 (2010) 6, S.58-63


Bentonitgebundener Formstoff, Emission VDG 10 11 046


Für die Emissionen aus Formstoffsystemen sind neben den eingesetzten organischenKernbindern die klassischen Glanzkohlenstoffbildner Steinkohle und Harze verantwort-lich. Systematische Versuche haben dabei gezeigt, dass die Steinkohle im Vergleich zuHarzen die niedrigste spezifische Geruchs- und Aromatenemission aufweist. Um dieEmissionen aus bentonitgebundenen Formstoffen weiter zu reduzieren, müssen dieklassischen Glanzkohlenstoffbildner so weit wie möglich durch emissionsfreie Additiveersetzt werden. Spezielle Graphite sind hierbei am besten in der Lage, die Funktion derklassischen Glanzkohlenstoffbildner zu übernehmen. Die vorliegenden Untersuchungenhaben aber gezeigt, dass die üblicherweise eingesetzten, vergleichsweise groben, ma-krokristallinen Graphite keine optimale Wirkung zeigen. Erst durch die Kombinationvon speziellen Graphiten mit geeigneten Dispergatoren gelingt es, die Funktion derklassischen Glanzkohlenstoffbildner weitestgehend zu übernehmen. Die Wirkungswei-se von Graphit als Trennschicht zwischen Quarzsand und Gussstück kann weiter opti-miert werden, wenn spezielle Graphitqualitäten in Form von wässrigen Dispersionendirekt in den Mischprozess einbezogen werden. Mit einer solchen neuen Generationvon emissionsfreien Formstoffadditiven besteht eine realistische Chance, die klassi-schen Glanzkohlenstoffbildner in vielen Fällen vollständig zu substituieren. Derzeitläuft die technische Erprobung des emissionsfreien flüssigen Glanzkohlenstoffbildnersin verschiedenen Gießereien.(6 Seiten, 10 Bilder, 3 Tabellen, 0 Quellen)

201007 03220

Jahresübersicht Formstoffe, 40. Folge, Teil1: Grundstoffe, Regenerieren und Aufberei-ten, Formverfahren mit tongebundenemSand, formstoffbedingte Gussfehler

Oberschelp, Peter

Giesserei 97 (2010) 8, S.38-43


Literaturübersicht, Formstoffe, Vakuumaufbereitung VDG 10 11 047


Zur Produktion hochwertiger Gussprodukte ist die Konstanz guter Formstoffeigen-schaften von entscheidender Bedeutung. Das bedeutet für den Gießer die Lösung einerkomplexen Aufgabe, da neben kurzen Umlaufzeiten auch die thermischen, chemischenund mechanischen Einflüsse den Formstoff in seinem Verhalten beeinflussen. Form-sand-Management-Systeme, die die Produktivität verbessern und andere technischeMaßnahmen zur Herstellung guter Formen stehen hier im Mittelpunkt der Berichter-stattung. Für das Regenerieren und Aufbereiten belegen verschiedene Untersuchun-gen, dass nicht nur der Formstoff aus Eisengießereien mit diesem System hervorragendaufbereitet werden kann, sondern sich die Vakuumaufbereitung auch sehr positiv aufdie Formstoffeigenschaften in einer Aluminiumgießerei auswirkt. Deutliche Vorteileweisen die unter Vakuum aufbereiteten Formstoffe, verglichen mit den entsprechen-den Aufbereitungen ohne Vakuum, auf, insbesondere wenn man die erzielten Nass-zugfestigkeiten oder auch die Gasdurchlässigkeiten betrachtet. Die Rieselfähigkeit desFormstoffs wird ebenfalls verbessert. Weiterhin werden die Vorteile der Gussherstel-lung mit bentonitgebundenen Formstoffen bei der kastengebundenen und kastenlo-sen Formherstellung und das Stechen von Luftlöchern in Sandformen (Luftstechen) mitIndustrieroboter für Gießereien mit größeren Serien beschrieben. Ein Rückblick auf dieFormherstellung vergleicht die unterschiedlichen Formverfahren (Vakuumformverfah-ren, Vollformgießverfahren, Kernblockverfahren etc.) miteinander, wobei eine Domi-nanz des Grünsandformverfahrens festgestellt wurde. Die Vorteile des Verfahrens sol-len dabei für sich sprechen, insbesondere im Vergleich zu anderen Verfahrensentwick-lungen. Dem bentonitgebundenen Formstoff werden dabei die chemisch gebundenenBindemittelsysteme und die warmhärtenden Verfahren gegenübergestellt. Die Vor-und Nachteile der Bindersysteme sind in Abhängigkeit vom Formverfahren dargestellt.Um die Vorteile des Sandformgießens mit dem des Niederdruckgießens zu verbinden,wurde von DISA ein Konzept für Aluminiumgusslegierungen entwickelt, um die Pro-duktivität zu steigern und die Herstellkosten zu senken. Mit dem Thema Vollformgie-ßen befassen sich mehrere Veröffentlichungen, die sich insbesondere mit der Gasent-stehung beim Gießen im Modellbereich auseinandersetzen. Untersuchungen zu denformstoffbedingten Gussfehlern und zur Ermittlung des bindefähigen Tongehaltesmithilfe des Methylenblauverfahrens stehen ebenfalls im Fokus der Berichterstat-tung.(6 Seiten, 8 Bilder, 0 Tabellen, 14 Quellen)

201008 01068


Effects of addition of iron (Fe) filings togreen moulding sand on the microstructureof grey cast iron

Auswirkungen des Zusatzes von Eisenfeilspä-nen zu Nassgusssanden auf das Mikrogefügevon Gusseisen mit Lamellengraphit

Kwara State Polytechnic, llorin, NG

Adedayo, Adeleke Victor

Journal of the Brazilian Society of MechanicalSciences and Engineering 32 (2010) 2, S.171-175

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 048;http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_issues&pid=1678-5878&lng=en&nrm=iso

Gusseisen mit Lamellengraphit, Formstoffzusatz, Mikrogefüge VDG 10 11 048


Cast irons are important engineering materials, which possess a wide range of attracti-ve properties. Their properties are significantly dependent on the microstructure of thecast iron components. A way of controlling the microstructure of cast iron is throughthe control of cooling rates during solidification. To control cooling rate mould proper-ties are important. This paper presents the report of a study of the effects of additionsof iron filings to green moulding sand on the microstructure of grey cast iron. Fivesand samples were prepared with different Fe content ranging from 1 % to 5 %. Acontrol sand sample, which had no iron content, was also prepared. The properties ofthe sand samples were tested and used to cast some grey cast iron samples whosemicrostructure were observed by optical microscopy. The results show that addition ofFe filing does not have any adverse effects on the properties of green moulding sand;however, the microstructures show a dependence on heat storage capacity of themould.(5 Seiten, 12 Bilder, 8 Tabellen, 18 Quellen)

201009 05891

Feeding permanent moulds casting

Speisen von Kokillengussteilen

Wetzel, Shannon

Modern Casting 100 (2010) 6, S.34-37


Feinguss, Genauguss

Kokillenguss, Formfüllung, Anschnitt, Lauf VDG 10 11 049


Um den hohen Qualitätsstandarts für Kokillenguss gerecht zu werden, ist es unbedingterforderlich die Prozessparameter genaustens einzuhalten bzw. die Prozesssicherheitso zu gestalten, dass diese unabhängig von äußeren Einflüssen, wie z.B. Maschinenbe-diener oder manuellen ungleichmäßigen Gießvorgängen o. ä. eingehalten werden. DieGestaltung des Gießsystems nimmt hierbei eine zentrale Rolle ein. So ist laut AFSHandbuch 'Aluminium Permanent Mold Handbook' besonders auf eine lamellare, re-produzierbare und gleichmäßige Formfüllung, so wie Einhaltung einer optimalenFormtemperatur während des gesamten Prozessverlaufes und auf eine gelenkte Erstar-rung in Richtung Speiser zu achten. Um hochwertigen Guss auch unter wirtschaftli-chen Gesichtspunkten darstellen zu können, sind neben den genannten noch weitereEinflußgrößen zu nennen. Das Gießsystem ist so zu gestalten, dass das Kreislaufmate-rial und auch die späteren Kosten für die Nacharbeitung so gering wie möglich gehal-ten werden. Ein weiterer Punkt in Richtung Effizienz und Wirtschaftlichkeit ist die vor-ausschauende Planung des Gießsystems in Hinblick auf Standzeiten, die durch Mini-mierung der erosionverursachenden Faktoren, verlängert werden können.(4 Seiten, 7Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201007 08809

Kokillengussfertigung auf sichere Weise

May, Matthias



Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss

Leichtmetallguss, Kokillengießanlage, Sicherheitstechnik VDG 10 11 050


Das BMW-Werk in Landshut produziert Zylinderköpfe für BMW-Automobile im Nieder-druck-Kokillengießverfahren. In den letzten Jahren wurden diese Kokillengießanlageneiner umfassenden Gefahrenbetrachtung unterzogen und mit Sicherheitssensoren vonder Leuze electronic GmbH + Co, KG, Owen, ausgestattet. Der gesamte Kokillenbe-reich wurde mit Compact-Sicherheits-Lichtvorhängen abgesichert. Durch die Ausstat-tung der Niederdruck-Kokillengießanlage im BMW-Werk Landshut mit Compact-Sicherheits-Lichtvorhängen erfüllt das Unternehmen alle Anforderungen, die sich auseiner Gefahrenanalyse und der Konformitätserklärung ergeben. Regelmäßige Überprü-fungen durch BMW-Sicherheitsingenieure ergaben bislang keine Beanstandung derVorrichtung.(4 Seiten, 6 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201009 00573


Influence of teeming temperature of mol-ten tin in centrifugal casting

Einfluss der Gießtemperatur beim Zinn-Schleudergießen

Department of Mechanical Engineering, NitteMeenakshi Institute of Technology, Bangalore,IN; Department of Mechanical Engineering,National Institute of Technology Karnataka,Surathkal, IN

Mukunda, P.G.; Shrikantha, S. Rao; Shailesh, A.Rao; Aithal, S. Kiran



Schleuderguss, Drehgeschwindigkeit, Gießtemperatur VDG 10 11 051


During centrifugal casting, when a mould is rotated at very low and very high speeds,defects are found in the final castings. Obtaining the critical speed for sound castingsshould not be a matter of guess or based on experience. The defects in the casting aremainly due to the behaviour of the molten metal during teeming and solidificationprocess. The studies of melt flow in partially filled rotating cylinders have indicatedmany features, which were not mentioned in the literatures of centrifugal casting. Mo-tion of molten metal at various speeds and its effect during casting are addressed inthis paper. Molten tin has been taken for the experiments, and its behaviour duringvarious rotational speeds is explained.(4 Seiten, 5 Bilder, 0 Tabellen, 4 Quellen)

201006 06490

Computergestütztes System der Druck-gusstechnologie (Teil 2)

Nogowizin, Boris

Druckguss (2010) 4, S.102-112


Druckguss

Druckguss, Computerunterstütztes System, Berechnung VDG 10 11 052


Es wird ein computerunterstütztes System der Druckgusstechnologie dargestellt, dasdie einzelnen Schritte des Druckgießverfahrens verknüpft. Das System besteht aus ver-schiedenen Modulen für gieß- und wärmetechnische Berechnungen und bietet demKonstrukteur und dem Gießer eine Unterstützung beim Entwerfen des Druckgussteils,bei der Festlegung der Prozessparameter, bei den Einstellungen für die Druckgießma-schine sowie beim Prüfen des Druckgussteils. Eine umfassende Anwendung dieses Sy-stems führt zu zeitlichen Einsparungen im Entwicklungs-, Erprobungs- und Fertigungs-stadium sowie zu einer besseren Druckgussteilqualität. Ausführlich wird in diesemzweiten Teil der Veröffentlichung die Schmierung der Druckgießform und der Gieß-kammer, die Druckgießzelle und die Zykluszeit beim Druckgießverfahren, die Behand-lung der Druckgusslegierungen, insbesondere der Aluminium- und Magnesiumdruck-gusslegierungen sowie das Abschließende Prüfen der Druckgussteile beschrieben.(11Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 19 Quellen)

201008 01912

Computerunterstützte Systeme für dieDruckgusstechnologie (Teil 1)

Nogowizin, Boris

Druckguss (2010) 3, S.52-55,58-63


Computerunterstütztes System, Berechnung, Simulation VDG 10 11 053


Beschrieben wird der Einsatz von computerbasierten Verfahren zur optimalen Gestal-tung und Produktion von Druckgussteilen. Die Druckgusstechnologie, die Druckgieß-maschine und dazugehörige Peripheriegeräte in einem technologischen Komplex ver-eint, ist so umfassend geworden, dass sie sich von der Konstruktion des Druckgussteilsund der Druckgießform über Berechnungen und Simulationen bis hin zum Probeab-guss und seiner Prüfung erstreckt. Beschrieben werden unterschiedliche Module zurcomputerunterstützten Auslegung und Optimierung. Diese erstrecken sich von dergeometrischen und mechanischen Analyse des Druckgussteils, beispielsweise mittelsder FEM, über die Berechnung und Projektierung der Gießlaufsysteme, die Berechnungder Entlüftungen und Überläufe, die Berechnung der Erstarrungs- und Formzuhalte-zeit, die Berechnung der Parameter des Druckgießverfahren und der Druckgießmaschi-ne bis hin zur Simulation der Formfüllung und Erstarrung. Das beschriebene Systembesteht aus interaktiven, leicht zu bedienenden Programmen, die sich insbesondereauf die Konstruktions- und Arbeitsvorbereitungsphase auswirken.(10 Seiten, 16 Bilder,2 Tabellen, 19 Quellen)

201008 01914


Niederdruck-Vollformgießverfahren - Einneues Gießverfahren für automotive Leicht-bauprodukte

Institut für Maschinenbau, TU BergakademieFreiberg, DE

Bast, J.; Hopf, W.; Aitsuradse, M.; Schmidt, P.



Leichtbau, Faserverbundwerkstoff VDG 10 11 054


Kraftstoffreduzierung hängt in erster Linie mit Masseverringerung zusammen. Die Au-toren beschreiben die Entwicklung und technische Realisierung einer innovativenTechnologie zur Fertigung von Leichtbaukomponeneten für den Automotive-Bereich.Als Bauteillösung bieten sich Faserverbundwerkstoffe an. Dabei sind für Teile mit Zug-und Druckbeanspruchungen Langfaserverstärkungen notwendig. Derzeit existierenkeine Fertigungstechnologien für derartige Kompositwerkstoffe. Mit der Entwicklungdes Niederdruck-Vollform-Gießverfahrens als Kombination des Niederdruck und Voll-formgießens ist eine gesteuerte, laminare und dem Zersetzungsbedarf des Polystyrol-schaummodells angepasste Formfüllgeschwindigkeit möglich. Darüber hinaus kanndurch das Abschalten des Niederdrucks zu jedem beliebigen Zeitpunkt die nichterstarr-te Schmelze aus dem Formhohlraum abgeführt werden. Auf der Basis dieser Möglich-keiten wurden die Technologien Hohlteilgießen ohne Gießkern, Abgießen von langfa-serverstärkten Verbundwerkstoffen mit exakter Positionierung der Preform im Bauteilund das Eingießen von Leichtbaumaterialien in das zu fertigende Bauteil zur Erzeu-gung von automotiven Leichtbaukomponenten entwickelt und beschrieben.(7 Seiten,28 Bilder, 0 Tabellen, 7 Quellen)

201007 01603

Neue technische Lösungen

Druckguss Heidenau, Dohna, DE

Ambos, Eberhard; Besser, Wolfgang



Druckguss, Druckgießform, Druckgussteile VDG 10 11 055


Die weitere Rationalisierung im Automobilbau führt zur Generierung von Integralbau-teilen. Die sich daraus ergebenden Konsequenzen für die Fertigung von Druckgusstei-len werden erläutert. Durch die Integration von Einzelteilen verringern sich die 'tech-nologischen Fenster' für die fehlerfreie Fertigung der Teile. Auf diese Situation reagie-ren die Druckgießer mit neuartigen technologischen Maßnahmen, von denen einige imBeitrag aufgezeigt werden. Beispielhaft werden solche Lösungswege vorgestellt, wiedie Mehrstufen-Vakuum-Technik zur weiteren Verbesserung der Gussqualität. Be-schrieben wird ein neuartiges, zweistufiges Vakuumsystem sowie das Jet Cooling, wel-ches es ermöglicht, auch in Bohrungen von Druckgussteilen mit geringem Durchmessereine weitgehend fehlerfreie Oberfläche zu erzeugen. Durch die Integration von mehre-ren Bauteilen verringern sich die 'technologischen Fenster', innerhalb derer qualitativeinwandfreie Gussteile erzeugt werden können. Dieser Verringerung der 'technologi-schen Fenster' kann durch technische Lösungen begegnet werden. Ein anderer Wegbesteht in der exakten Erfassung und Einhaltung der Bedingungen, unter denen einBauteil erzeugt wird. Für beide Wege werden Lösungsmöglichkeiten vorgestellt.(5 Sei-ten, 6 Bilder, 1 Tabelle, 9 Quellen)

201009 00551

Nachhaltige Kostenreduktion im Druck-gussprozess durch neue Formwerkstofe und-konzepte

Bühler Druckguss, Uzwil, CH

Pierri, Dario; Richter, Karsten



Formwerkstoff, Druckgussprozess, Kostenreduktion VDG 10 11 056


Die meisten Leichtmetall-Giessereien produzieren Bauteile für den Massenmarkt derAutomobilindustrie. Die Margen für die Giessereien sind in diesem Markt sehr niedrig.Deshalb ist es für jede Giesserei wichtig zu verstehen, welche Maßnahmen zu treffensind, um am Markt weiterhin wettbewerbsfähig zu bestehen und wo der große Hebelfür die Reduktion der Bauteilkosten anzusetzen ist. In diesem Beitrag wird analysiert,wie dank neuer Formwerkstoffe und Formkonzepte die Bauteilkosten, bei gleichblei-bender Qualität, in signifikanter Weise reduziert werden können. Günstige Investitio-nen in neue Anlagen oder höhere Verfügbarkeiten von Anlagen haben einen ver-gleichsweise geringen Anteil an der Minimierung von Bauteilkosten. Den größten An-teil hält die Steigerung der Produktivität. Sie kann allerdings nur durch innovativeWerkzeuge und Konzepte signifikant erhöht werden. Die Produktivität zu erhöhen be-deutet im Wesentlichen, Zykluszeiten zu kürzen. Nach der Auswertung von Zyklus-zeitanalysen wird deutlich, daß die meiste Zeit eines Arbeitstaktes für die Sprüh- undAusblasphase verwendet wird. Das Ziel sollte also sein, genau diese Phasen stark zu re-duzieren. Die vorgestellten Ansätze ermöglichen eine signifikante Reduktion der not-wendigen Sprühzeit und somit der Zykluszeit, bedürfen aber noch weiterer Entwick-lungsarbeit.(4 Seiten, 14 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201009 01658


Effiziente Sprühwerkzeugtechnologie fürdas Leichtmetalldruckgießen

Metal Forming, Henkel, Düsseldorf, DE

Spackmann, Paul

Giesserei 97 (2010) 8, S.50-53


Leichtmetalldruckgießen, Sprühwerkzeug VDG 10 11 057


Formtrennmittel sowie entsprechende Auftragsgeräte sind wichtige Elemente desDruckgießverfahrens. Das richtige Trennmittel leistet - in gutem Zustand und in einemoptimierten Verfahren aufgebracht - einen großen Beitrag zur Prozesseffizienz: Es er-möglicht kürzere Zykluszeiten und die Produktion komplexerer bzw. konstruktiv an-spruchsvoller Gussteile. Das Deltacast FlexTool ist eine patentierte Technologie, welchedie Henkel AG & Co. KGaA, Düsseldorf, unter der bekannten Marke Acheson anbietet.Sie verbindet die positiven Eigenschaften modularer Sprühwerkzeuge, die flexibel andie Form angepasst werden können, mit der externen Zerstäubungstechnologie derAcheson-Düsen und ist wesentlich einfacher in Konstruktion und Aufbau als modulareWerkzeugsysteme früherer Generationen. Diese Technologie macht ein flexiblesSprühwerkzeug möglich, das die Zykluszeiten bei zahlreichen Anwendungen deutlichverkürzt.(4 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 0 Quellen)

201008 01070

Effects of process parameters on quality ofsqueeze casting A356 alloy

Auswirkungen der Prozessparameter auf dieQualität von Squeeze-Cast -Gussstücken ausder Legierung A356

College of Materials & Metallurgy, Wuhan Uni-versity of Science and Technology, CN; CaseWestern Reserve University, Cleveland, OH, US

Chang, Q.M.; Chen, C.J.; Zhang, S.C.; Schwam,D.; Wallace, J.F.



Squeeze Casting, Aluminium-Gusslegierung, Prozessparameter VDG 10 11 058


This investigation has studied the influence of the various casting variables on thequality of indirect squeeze castings primarily of aluminium alloys. The variables studiedinclude gating design, filling velocity and squeezing pressure. The quality of the diecasting was assessed by an analysis of both their surface condition and internal so-undness. The cavity filling patterns with fanned gates and straight gate are compared.Straight gates are prone to cause jetting of the metal stream even at low velocitieswhile fanned gates allow use of higher fill velocity without excessive jetting. A highermetal pressure provides a more complete fill of the die including improved compensa-tion for solidification shrinkage. The gate velocity for cavity filling process is one of themost important factors for attaining a sound casting. Either too slow velocity or toorapid gate velocity can cause such defects as misrun, indications, jetting vortex, airentrapment etc. Furthermore, the computer models using the UES ProCast softwareare conducted.(7 Seiten, 15 Bilder, 0 Tabellen, 11 Quellen)

201006 06450

Automatic recognition of intersecting fea-tures for side core design in two-piece per-manent molds

Automatische Erkennung sich überschneiden-der Merkmale im Seitenkernentwurf einerzweiteiligen Kokille

University of Waterloo, ON, CA; Indian Institu-te of Technology (IIT) Kanpur, IN

Bassi, Rajnish; Reddy, N.Venkata; Bedi, Sanjeev

International Journal of Advanced Manufactu-ring Technology 50 (2010) 5-8, S.421-439

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 059;http://dx.doi.org/10.1007/s00170-010-2524-7;TIB-ZO3741/LferZ500

Modell- und Formenbau

Werkzeugkonstruktion, Kokille, Merkmalerkennung, Seitenkern VDG 10 11 059


The automatic recognition of molding features (protrusions, depressions, and their in-tersections), core, and cavity surfaces plays an important role in shortening the leadtime in mold design and manufacturing as well as aiding the side core design. Conse-quently, in this paper, an automatic mold feature recognition system to recognizeprotrusion, depression as well as intersecting depression features is proposed and im-plemented. The recognition of various types of intersecting features is a significantcontribution to the literature. The output generated by the accessibility analysis (wi-thout discretizing the part) is used as the input to the feature recognition module. Thenewly developed system is assessed by comparing its results with those of earlier sy-stems. A comprehensive case study is presented that can demonstrate the additionalcapabilities of the proposed system to those of the present in the published litera-ture.(19 Seiten, 18 Bilder, 2 Tabellen, 27 Quellen)

201009 02887


Application of an optimization method andexperiment in inverse determination of in-terfacial heat transfer coefficients in theblade casting process

Anwendung einer Optimierungsmethode undeines Experiments bei der inversen Bestim-mung der Grenzflächen-Wärmeübergangszahlim Schaufelfeingießverfahren

Northwestern Polytechnical University, Xian,CN

Zhang, Weihong; Xie, Gongnan; Zhang, Dan

Experimental Thermal and Fluid Science 34(2010) 8, S.1068-1076

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 060;http://dx.doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2010.03.009; TIB-ZO5783/LtecZ400

Giesstechnik, Erstarrung

Turbinenschaufel, Gießverfahren, Wärmeübergangszahl VDG 10 11 060


In order to effectively improve the numerical prediction accuracy in a blade investmentcasting process, a new method is proposed to determine the interfacial heat transfercoefficient (IHTC) in a complicated blade casting by combining the numerical predic-tion, optimization and limited experimental data. An investment experiment of theblade is conducted to acquire the surface temperature of the casting and the shellmould. Regarding the complicated mechanism of the interfacial heat transfer in theprogressive solidification, a new continuous model with three-step evolution is esta-blished for the casting-mould IHTC, and a power function is proposed to correlate themould-environment IHTC with solidification time as well. A globally convergent me-thod is employed to search the optimal coefficients involved in the IHTCs correlations.Results show that the predicted temperature based on proposed models agrees wellwith the experimental data with the maximum deviation being less than 5.5%, and asignificant variation of the casting-mould IHTC is observed. It is concluded that theprediction accuracy and efficiency associated with the optimization method can begreatly improved with the present IHTC models.(9 Seiten, 16 Bilder, 3 Tabellen, 21Quellen)

201010 00209

Enhancing filtration knowledge to improvefoundry performance

Vergrößerung des Wissens über die Filterwir-kung zur Verbesserung der Gießereileistung

Foseco Metallurgical, Cleveland, OH, US; Insti-tuto Politecnico Nacional (IPN), Mexico D.F.,MX; Foseco Industrial e Comercial, Sao Paulo,BR; Foseco Morval, Guelph, ON, CA

Adams, A.; Davila-Maldonado, O.; Oliviera, L.;Alquist, B.

Foundry Trade Journal 184 (2010) 3673, S.86-89, West Bromwich: Institute of Cast MetalsEngineers [www.icme.org.uk]


Leistungssteigerung, Wissensvergrößerung, Filterwirkung VDG 10 11 061


Ein genaueres Wissen über die Mechanismen in keramischen Filtern würde helfen, op-timierte Filter herzustellen und dadurch die Produktivität der Gießereien zu erhöhen.Ziel der Arbeiten war es, Vorgänge, die bei der Filtration von geschmolzenem Metallauftreten, zu bestimmen und zu quantifizieren. Dies konnte durch die Entwicklung ei-nes dreidimensionalen mathematischen Modells erreicht werden. Das Modell basiertauf der Annahme einer physikalischen Analogie der Gusseisenschmelze zu Wasser undwurde in mathematischen Simulationsberechnungen eingesetzt. Schlackeneinschlüssewurden als Partikel berücksichtigt. Die Geometrie des Filters wurde in den Berechnun-gen originalgetreu berücksichtigt. Es wurden Berechnungen durchgeführt, bei denendie Größe der Schlackeneinschlüsse in der Schmelze sowie die Gießgeschwindigkeit va-riiert wurden. Als Ergebnis stehen die Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze, dieBahnkurven der Partikel sowie die vom Filter aufgenommenen Partikel zur Verfü-gung.(4 Seiten, 10 Bilder, 0 Tabellen, 1 Quelle)

201006 06542

Verifizierung der Dynamik in der Thermo-analyse von Gusseisen mit Kugelgraphit

Torrance Casting, LaCrosse, WI, US; John DeereFoundry, Waterloo, IA, US; Elkem Metals,Pittsburgh, PA, US

Torrance, J.; Misterek, C.; Popovski, V.; Geier,Georg



Gusseisen (GJS), thermische Analyse VDG 10 11 062


Die thermische Analyse liefert numerische Daten über den Erstarrungsverlauf und des-sen Unterschiede in verschiedenen Gußeisenchargen. Diese Unterschiede können dabeiauf einer Vielzahl von Verfahrensparametern beruhen. In einer früheren Arbeit wurdenzeitabhängige Parameterveränderungen in einer einzelnen Gießerei bestätigt. Die hierbeschriebene Studie führt den Nachweis, daß die entdeckten Phänomene allgemeingültig sind. TA-Daten wurden über mehrere Schmelzen in einer Vielzahl von Gießereienaufgezeichnet. Die Ergebnisse bestätigten und untermauerten viele der bereits gezo-genen Schlüsse aus der vorangegangenen Untersuchung. Da gezeigt werden konnte,daß die entdeckten Phänomene allgemein gültig sind und nicht nur auf eine Gießereizutreffen, sind die Autoren überzeugt, daß die dynamischen Eigenschaften von Gussei-sen mit Kugelgraphit in jeder Thermoanalyseuntersuchung berücksichtigt werden müs-sen, um sinnvolle Ergebnisse zu liefern.(6 Seiten, 12 Bilder, 1 Tabelle)

201005 00409


Optimierung von Gießprozessen durch ver-bessertes Filtrationsverständnis

Foseco Foundry Division, Borken, DE

Adams, A.; Davila-Maldonado, O.; Oliviera, L.;Alquist, B.



Giessprozess, Optimierung, Simulation, Filtertechnk VDG 10 11 063


Ziel der Arbeit ist es, alle beim Filtrieren von Gusswerkstoffen beteiligten Komponentenzu definieren und zu quantifizieren. Insbesondere die Kräfte, die die Stromlinien derEinschlüsse und ihre Anhaftungen an der Filtermatrix bestimmen, sind von Interesse.Dafür wurde ein mathematisches 3D-Modell erstellt, das zum einen auf physikalischenVersuchen mit einem Wassermodell und zum anderen auf mathematischen Simulatio-nen beruht. Die Laborversuche dienten dabei als Vergleichswerte und Unterstützungbei der Suche nach neuen Lösungen für ein verbessertes Filterdesign und eine effizien-tere Filteranwendung. Das entwickelte mathematische Modell ist in der Lage, Verände-rungen des dynamischen Drucks für das Wassermodell zuverlässig vorauszusagen. DieBewegung der Einschlüsse wird durch das Verhältnis von Volumenauftrieb, Widerstandund strömungsmechanischen Abtriebskräften bestimmt. Dabei hat die Größe der Ein-schlüsse den größten Einfluss auf das Filtrationsergebnis. Filtermechanismen, wie indieser Arbeit ermittelt, sind Stoßanhaftung ausgelöst durch Direktkontakt, Stoßanhaf-tung bewirkt durch Aufschwimmen aus und entkoppeln vom Hauptstrom sowie Abla-gerungen von entkoppelten Einschlüssen innerhalb einer Filterpore nachdem das Gie-ssen aufgehört hat. Ca. 90% der Einschlüsse jeglicher Größe werden in den ersten 15mm eines 22 mm dicken Schaumstrukturfilters aufgefangen. Die Filtrationsarten sinddirekt von der Größe der Einschlüsse abhängig. Die großen Übereinstimmungen derphysikalischen Messungen mit den mathematisch errechneten Ergebnissen, fordert da-zu auf, die gewonnen Resultate anhand von speziell entworfenen Tests unter Verwen-dung von flüssigem Metall zu überprüfen. Diese Untersuchungen bilden die Basis fürdie Verbesserung von Filterdesign und -anwendung.(6 Seiten, 10 Bilder, 0 Tabellen, 1Quelle)

201007 01587

Effect of strips size and coating thicknesson fluidity of A356 aluminium alloy in lostfoam casting process

Auswirkung der Gussstückwanddicke und derSchlichtedicke auf die Fließfähigkeit der Legie-rung A356 im Lost-Foam Gießverfahren

Department of Metallurgical & Materials Engi-neering, Iran University of Science & Technolo-gy (IUST), Tehran, IR

Divandari, M.; Jamali, V.; Shabestari, S.G.



Lost-Foam-Verfahren, Fließgeschwindigkeit, Schlichte VDG 10 11 064


In this research, effects of six different strips size (2, 4, 6, 8, 10 and 12 mm thick re-spectively) and six different coating thicknesses on the fluidity of A356 aluminium alloyin lost foam casting (LFC) process were investigated. It was found that, in each mould,as the strip thickness increases, fluidity length increases. By varying the coating thick-ness, in a constant strip thickness, the maximum fluidity lengths were obtained in aspecific coating thickness. The optimum coating thicknesses to reach maximum fluiditylength for 2, 4, 6, 8, 10 and 12 mm strips was measured 170, 250, 250, 280, 350 and350 micron respectively. This seems to be the result of the simultaneous effects of heattransfer and the controlling roll of permeability of refractory coating. Also the effect ofcoating thickness on the molten metal velocity in LFC process was studied by using ac-curate thermal analysis.(7 Seiten, 8 Bilder, 4 Tabellen, 37 Quellen)

201006 06430

Shrinkage porosity and its relation to solidi-fication structure of grey cast iron parts

Schwindungsporosität und ihr Zusammam-menhang mit dem Erstarrungsgefüge vonGussstücken aus Gusseisen mit Lamellengra-phit

Component Technology, Department of Me-chanical Engineering, Jönköping University, SE

Elmquist, L.; Dioszegi, A.



Schwindungsporen, Makrogefüge, Probekörper VDG 10 11 065


The purpose of this work was to investigate the relation between shrinkage porosityand the macrostructure of grey cast iron parts. Based on results from an earlier inve-stigation regarding shrinkage porosity and its characteristic features, a test casting wasdeveloped. The macrostructure was preserved using direct austempering after solidifi-cation heat treatment. Shrinkage porosity was found in regions where it was designedto occur. lt was also found that this type of porosity is connected to the atmospherevia defects located on the surface, confirming earlier findings. Beneath the surface, itextends as a three-dimensional network through the casting. The shrinkage porositywas, in some cases, found along the boundaries separating primary crystals, and insome cases, it encircled separate primary crystals. A shrinkage porosity formation me-chanism is proposed based on these observations, discussing the importance of a rigidcolumnar zone, movement of a local thermal centre and how pressure differences de-veloping during solidification influence the formation of shrinkage porosity.(7 Seiten,16 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen)

201006 06476


In situ nucleation and detachment of den-drites to form equiaxed grains stirred by vi-bration

In-Situ-Keimbildung und Trennung von Dendri-ten zur Bildung globulitischer Körner durch Vi-brationsrühren

School of Metallurgy Engineering, Xian Univer-sity of Architecture and Technology, CN; StateKey Laboratory of Solidification Processing,Northwestern Polytechnical University, Xian,CN

Wang, W.L.; Wang, K.S.; Lin, X.



Keimbildung, Dendrit, Kornform, Globuliten, Vibrationsrühren VDG 10 11 066


A novel method for nucleation and detachment of dendrites from vibrating chillingsurface inserted into the NH4Cl-H2O alloy melt has been proposed to further increasethe proportion of equiaxed grains in the solidification micostructure. The surfacenucleation and evolution behaviours of dendrites on the chilling generator with vibra-tion were observed, and the effects of vibration frequency as well as amplitude on theequiaxed cristallographic morphology were also experimentally studied. The resultsshow that exerting vibration to the chilling generator is helpful to not only prevent theformation of solidifying shell but also promotes to form equiaxed grains microstructu-re, and that the higher vibration frequency and amplitude are, the much finer equia-xed grains are obtained.(4 Seiten, 5 Bilder, 0 Tabellen, 9 Quellen)

201006 06507

Role of grain boundary plane in grainboundary engineering

Die Rolle der Korngrenzenebene in der Korn-grenzentechnik

Swansea University, GB

Randle, V.



Korngrenzentechnik, Korngrenzenebene VDG 10 11 067


There is an increasing amount of interest in grain boundary engineering to improvethe properties of the grain boundary network. In general, research has concentratedon use of a grain boundary misorientation based approach, namely, the coincidencesite lattice, to categorise 'special' boundaries. The present paper presents the case thatthe specialness of grain boundaries is based on having at least one low index plane atthe boundary, rather than because the boundary is a coincidence site lattice type. It isshown that grain boundary planes play a pivotal role in grain boundary engineering,and hence, an approach which focuses on the plane is advocated. Some potential rou-tes for 'grain boundary plane engineering' are discussed.(7 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen,36 Quellen)

201010 04050

Reconstruction of Three-Dimensional Den-dritic Structures based on the Investigationof Microsegregation Patterns

Rekonstruktion dreidimensionaler dendriti-scher Strukturen basierend auf die Untersu-chung von Kristallseigerungsstrukturen

Montanuniversität Leoben, AT

Domitner, J.; Kharicha, A.; Grasser, M.; Lud-wig, A.

Steel Research International 81 (2010) 8,S.644-651


Mikrosonde, dendritisches Gefüge, Kristallseigerung VDG 10 11 068


The shape of growing dendrites during the solidification of cast steel depends onmany different parameters. This includes the casting technique, the applied coolingconditions or the casting geometry. Alloying elements such as carbon, silicon or man-ganese have a major influence on the solidification behaviour and therefore on themorphology of the growing dendrites. In this paper, a method is presented which en-ables the reconstruction of three-dimensional dendritic structures by using concentra-tion maps of a certain alloying element. For this purpose, a sample of a conventionallyproduced St52 continuous casting steel has been investigated. To determine the requi-red two-dimensional maps, an electron probe microanalyzer (EPMA or 'microprobe')with wavelength dispersive spectrometers has been used. After the microprobe measu-rements, a commercial software tool has been utilized to process the concentrationmaps to three-dimensional structures. This processing includes an iterative numericalmethod which allows estimating the curvature effect on the measured concentrationpatterns and therefore on the dendritic shape.(8 Seiten, 11 Bilder, 2 Tabellen, 15Quellen)

201010 01216


Front tracking based macroscopic calcula-tions of columnar and equiaxed solidificati-on of a binary alloy

Erstarrungsfrontverfolgung auf der Basis ma-kroskopischer Berechnungen der stängeligenund gleichachsigen Erstarrung einer Zwei-stofflegierung

Warsaw University of Technology, PL

Seredynski, M.; Banaszek, J.

Transactions of the ASME, Journal of HeatTransfer 132 (2010) 10, S.102301/1-10

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 069;http://dx.doi.org/10.1115/1.4001362; TIB-ZS4835C/LtecZ445

Bleizinnlegierung, Erstarrungsfrontverfolgung VDG 10 11 069


The paper explores the potential of a recently developed special front tracking methodin the identification of the interface between columnar and equiaxed structures for-med during a binary alloy solidification, driven by thermosolutal convection. The me-thod, based on theoretical and experimental dendrite tip kinetics, is capable of directlydistinguishing between the columnar mush and the undercooled liquid/equiaxed regi-on developing ahead of the dendrite tip curve. A new numerical model and its compu-tational algorithm are proposed, where the classical Eulerian volume averaged descrip-tion of the transport processes is coupled with the Lagrangian front tracking methodon a fixed control-volume grid. Having thus distinguished zones of different dendritestructures, distinct simulation models are used within each of the zones, e.g., theDarcy's porous medium model in the stationary dendrite region, and a model of slurrywith floating dendrites in the equiaxed part of the mush. The calculated temperatureand solute concentration fields are compared with the relevant results of the classicalenthalpy-porosity model, for an example problem of Pb-48 wt % Sn alloy solidificationdriven by diffusion and thermosolutal convection. And a good match with both soluti-ons is exhibited. A preliminary validation study is also presented by comparing theavailable experimental data with the model predictions. Possible reasons for some ob-served discrepancies between the calculations and the experimental findings arediscussed. Finally, the proposed front tracking approach is used to address the questi-on of the impact of dendrites floating in the liquid on the flow pattern and macrose-gregation in the solidifying alloy.(10 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabelle, 43 Quellen)

201010 00652

Numerical simulation of Solidification in MgDie-Casting on fixed non-uniform colocatedgrids

Numerische Simulation der Erstarrung vonMagnesiumdruckguss auf festen, nicht ein-heitlich festgelegten Gitternetzen

University of Western Ontario, London, ON, CA

Farrokhnejad, M.; Straatman, A.G.; Wood, J.

17th Annual Conference of the ComputationalFluid Dynamics Society of Canada, Kanata, ON,CA, May 3-5, 2009 (2009) S.71-77, Red Hook:Curran Associates, 978-1-61567-699-6

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 070; TIB-RR6531(17)

Magnesiumlegierung, Druckguss, Erstarrung, Konvektion VDG 10 11 070


A single-phase formulation in which a system of conservation equations is utilized tobe applied equally to both phases is linked to a volume-of-fluid (VOF) method to cap-ture the interface between solid and liquid and produce the best approximation fornormal to the interface on a fixed non-uniform grid, developed for implementation ina 2D co-located finite volume framework. Contrary to other works, to update the vo-lume fraction (of fluid) in the field, a link between source-based type of energy equati-on and VOF reconstruction algorithm is described and implemented. A new approxi-mation to the pressure gradient is used to remove all Spurious Currents resulting frompressure jumps in the vicinity of the interface. In the current paper, authors will usethe developed in-house code to study the effect of convective source term on themushy region growth of binary alloys with properties similar to Mg alloys. Based uponthe present contribution, it is concluded that the present combination of the equa-tions are not only computationally simple to implement and upgrade to a 3D problem,but also provides an excellent platform to capture the interface between constituentsin a die-casting process including solidification and mold filling process. This will leadto a better understanding of the die-casting process.(7 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 12Quellen)

201009 05729

Determination of burr removal difficultiesin gas turbine engine components

Ermittlung der Schwierigkeiten bei der Gra-tentfernung bei Bauteilen für Gasturbinenmo-toren

Ryerson University, Toronto, ON, CA; Pratt &Whitney Canada, Longueuil, QC, CA

Petz, Brian; Xi, Fengfeng; Engin, Serefettin

NAMRC 38, 38th North American Manufactu-ring Research Conference, Transactions of theNorth American Manufacturing Research Insti-tution of SME, Kingston, ON, CA, May 25-28,2010 (2010) S.205-212, Dearborn: Society ofManufacturing Engineers (SME)(www.sme.org), 978-0-87263-868-6


Ausleeren und Putzen

Gasturbinenbauteil, Gratmerkmale, Entgraten, Turbinenscheibe VDG 10 11 071


The purpose of this paper is to propose a standard method by which burr features canbe evaluated for their difficulty. Eight main causes of burr removal difficulty are de-fined. These include the size of the feature that has the burr, tolerances applied to it,proximity to other features, complexity of the shape, machinability of the material, ac-cessibility to the feature, confinement of the feature and the severity of the burr. Rela-tionships between these eight criteria were established by taking shop floor data ofturbine disc features and using a manual operator difficulty ranking. A scoring systemwas developed and calibrated to match this difficulty ranking. This method can beused to guide development of automation as well as assist in preventive design to mi-tigate the issues of burr removal. A method for identifying and quantifying the diffi-culties encountered in deburring turbomachinery parts has been defined and an ex-ample of its use has been provided. This method has the potential to change the waythat the manufacturing community communicates difficulties found in deburring. Itwill allow engineers and operators to communicate the problems that they encounterwhen deburring parts in a quick and effective manner as well as help future designsavoid unnecessary costs by limiting the complexity of the deburring function.(8 Seiten,12 Bilder, 4 Tabellen, 10 Quellen)

201009 03560


Gefügevoraussetzungen für das Laserlegie-ren der Zylinderlaufflächen von Al-Zylinderkurbelgehäusen

Institut für Fertigungstechnik und Qualitätssi-cherung (IFQ), Universität Magdeburg, DE;Volkswagen, Braunschweig, DE; FH Düsseldorf,DE

Bähr, Rüdiger; Braunhardt, Marc; Dolch, Axel

Giesserei 97 (2010) 8, S.28-30,32-33


Wärme- und Oberflächenbehandlung

Aluminium-Silicium-Legierung, Zylinderlauffläche VDG 10 11 072


Bei der Gewichtsreduzierung von Automobilen spielen der Werkstoff Aluminium unddas Urformverfahren Gießen eine wichtige Rolle. Viele Motor- und Fahrwerkskompo-nenten der Volkswagen AG, welche früher aus Eisenwerkstoffen bestanden, sind mitt-lerweile durch Aluminiumguss ersetzt. Eine der wesentlichsten Gewichtseinsparungenim Fahrzeug ist durch die Einführung von Zylinderkurbelgehäusen aus Aluminium-Silicium-Legierungen erreichbar. Die Hauptaufgabe des Zylinderkurbelgehäuses ist dieLagerung der Kurbelwelle in den Lagerstühlen und die Führung der Kolben in den Zy-lindern. Die Laufflächen der Zylinder werden im Motorbetrieb besonders beanspruchtund müssen deshalb an der Oberfläche ein besonders verschleißfestes Gefüge aufwei-sen. Zur Erzeugung eines verschleißfesten Gefüges gibt es viele verschiedene Möglich-keiten mit den entsprechenden Vor- und Nachteilen. Durch lokales Werkstoffengi-neering, wie das Laserlegieren der Zylinderlaufflächen, ist eine besonders gute Ver-schleißschicht, verbunden mit geringen Kosten, zu erwarten. Das Laserlegieren und dasGießen der Aluminiumlegierung über Schwerkraft in Kokillen sollen erstmals mit derProduktion des neuen 3-Zylinder-Kurbelgehäuses für den 1,2-l-CR-Dieselmotor in derSerienproduktion erfolgen. Teurere bzw. schwerere Zylinderkurbelgehäuse sollen damitersetzt werden. Der folgende Artikel befasst sich mit dem Gießverfahren des 3-Zylinder-Kurbelgehäuses sowie mit der Tauglichkeit und den erforderlichen Eigenschaf-ten des Gussgefüges für das Laserlegieren. Hierzu wird der Einfluss des Gießverfahrensauf das Gussgefüge im Bereich der Zylinderlaufflächen und somit auf die Qualität derLaserlegierungsschicht erläutert. Anhand umfangreicher metallographischer Untersu-chungen sind die einzelnen Gefügeeigenschaften und deren Einfluss auf die Laserlegie-rungsschicht beschrieben. Darüber hinaus werden Möglichkeiten aufgezeigt, die Gefü-geeigenschaften zu Gunsten des Laserlegierens positiv zu beeinflussen.(5 Seiten, 6 Bil-der, 0 Tabellen, 5 Quellen)

201008 01066

Comparison of heat treatment response ofsemisolid metal processed alloys A356 andF357

Vergleich der Auswirkung der Wärmebehand-lung auf im Semi-Solid Verfahren hergestellteGussstücke aus den AluminuimlegierungenA356 und F357

Materials Science and Manufacturing, CSIR,Pretoria, ZA; Department of Materials Science& Metallurgical Engineering, University of Pre-toria, ZA; Department of Materials Science &Metallurgical Engineering, Carnegie MellonUniversity, Pittsburgh, PA, US

Möller, H.; Govender, G.; Stumpf, W.E.; Pisto-rius, P.C.



Wärmebehandlung, Thixocasting, Aluminium-Gusslegierung VDG 10 11 073


The heat treatment response of semisolid metal high pressure die cast AI-7Si-Mg alloysA356 and F357 was studied and compared. It was found that the heat treatment be-haviour of alloy F357 is influenced markedly by the stability of the Mg containing piphase. This phase, which dissolves in alloy A356 during solution treatment, persists inF357 and decreases the amount of magnesium in solid solution. This is the likely originof the decrease in the aging response of the F357 alloy. The tensile properties (yieldstrength and ultimate tensile strength) of the alloys correlate much better with the Mgconcentration in solid solution than with the bulk Mg content of the alloys. The re-cently developed shortened T6 heat treatment cycles for rheocast A356 were tested onalloy F357. The optimum artificial aging treatment was determined to be 180 deg Cfor 4 h, regardless of the prior natural aging period.(7 Seiten, 11 Bilder, 3 Tabellen, 18Quellen)

201006 06456

Laser melt injection of ceramic particles inmetals: processing, microstructure and pro-perties

Laserschmelzeinjektion von Keramikteilchen inMetalle: Prozess, Mikrogefüge und Eigenschaf-ten

University of Groningen, NL

Ocelik, V.; De Hosson, J.T.M.

International Journal of Microstructure andMaterials Properties (Online) 5 (2010) 2/3,S.116-163

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 074;http://dx.doi.org/10.1504/IJMMP.2010.035936;TIB-ZL3593

Leichtmetalllegierung, Laserrandschichtumschmelzen VDG 10 11 074


The objective of this paper is to present an overview of the possibilities of the lasermelt injection (LMI) methodology to enhance the surface of light-weighted metals byadding hard ceramic particles in the top layer, with the aim to enhance the wear resi-stance and to increase the hardness. In particular, the LMI process and the resultedmicrostructures are exemplified on two material systems, i.e., SiC particles in Al andWC particles in Ti-6Al-4V. The microstructural response on loading of both systems isstudied by in situ deformation tests and the microstructure is analysed in detail byadvanced microscopy techniques such as scanning electron microscopy (SEM), trans-mission electron microscopy (TEM) and orientation imaging microscopy (OIM). It isshown that the LMI method is a suitable technique to create a MMC layers on metalsubstrates. The formation of reaction layers between the particles and the matrix mayhave a positive contribution on the bond strength between the particles and the ma-trix. However, the amount of reaction products in the matrix of the coatings should beminimised to improve the properties of the MMC layers.(48 Seiten, 35 Bilder, 2 Tabel-len, 64 Quellen)

201010 05567


An experimental study of heat transfer inaluminum castings during water quenching

Eine experimentelle Studie zum Wärmetrans-port in Aluminiumgussteilen während des Ab-schreckens in Wasser

Worcester Polytechnic Institute (WPI), MA, US;Materials Technology, Pontiac, MI, US; Oak-land University, Rochester, MI, US

Xiao, Bowang; Wang, Qigui; Jadhav, Parag; Li,Keyu

Journal of Materials Processing Technology210 (2010) 14, S.2023-2028

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 075;http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.07.026; TIB-ZN8424/LferZ535

Aluminiumgusslegierung, Wasserabschrecken VDG 10 11 075


The influence of quenching orientation and agitation conditions on heat transfer ofaluminum alloys during water quenching was experimentally investigated with a testcasting. The results indicate that heat transfer in water quenching of casting aluminumalloy consists of film boiling, nucleate boiling and convection stages. The highest heattransfer coefficients (HTC) are observed in the nucleate boiling, while the lowest is inthe convective cooling stage. The heat transfer coefficients on the horizontal surfacesfacing down during quenching are lower than those of other surfaces regardless whe-ther the water is agitated or not. Agitation enhances heat transfer process especiallywhen castings are at high temperatures and heat transfer process is in the film boilingstage. Heat transfer in water quenching of cast aluminum alloys has been experimen-tally investigated under various quenching conditions. The following conclusions canbe drawn from this work: 1. Heat transfer in water quenching of cast aluminum alloysundergoes three main stages, namely vapor blanket, nucleate boiling and convectivecooling. When the water temperature is 75 deg C, the vapor blanket forms at thecasting temperature above about 200 deg C and nucleate boiling takes place betweenabout 100 and 200 deg C, while convection occurs at temperatures below about 100deg C. 2. The highest heat transfer coefficients are observed in the nucleate boilingstage and the lowest is observed in the convective cooling stage. 3. Quenching orien-tation affects heat transfer significantly. The heat transfer coefficients on the horizon-tal surfaces facing down during quenching are lower than those on other surfaces, re-gardless if the water is agitated or not. 4. Agitation enhances the heat transfer processespecially when castings are at high temperatures and heat transfer process is in thefilm boiling stage.(6 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 20 Quellen)

201010 00040

Höchstauflösende Röntgencomputertomo-graphie zur Analyse von Gefügemerkmalenmetallischer Werkstoffe

Entwicklungszentrum Röntgentechnik (EZRT),Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen(IIS), Fürth, DE; IQF, Fakultät für Maschinen-bau, Universität Magdeburg, DE; Neue Mate-rialien Fürth, DE; Microvista, Blankenburg, DE

Uhlmann, Norman; Pavlovic, Jelena; Hilbinger,Michael; Nachtrab, Frank; Bähr, Rüdiger;Mnich, Franz; Hanke, Randolf

Giesserei 97 (2010) 6, S.44-49


Qualität und Werkstoffprüfung

Gusswerkstoff, dreidimensionale Gefügeabbildung VDG 10 11 076


Die Bestimmung der Gefügemerkmale von Metallen basiert i. d. R. auf 2-dimensionalenSchnitten und der Anwendung statistischer Verfahren auf die Bildelemente in derSchnittebene. Die 3-dimensionalen Ausprägung kann nur durch Kombination mehrererSchnitte bestimmt werden, was geometrisch ungenau und zeitaufwendig ist und dasBauteil zerstört. Aktuelle Entwicklungen im Bereich der industriellen Röntgentechnikermöglichen es, Strukturen mit wenigen Mikrometern Größe zu erfassen. Durch spezi-elle Röntgentargets in doppelfokussierenden Mikrofokusröntgenröhren können extremkleine Röntgenbrennflecke erreicht werden. Dadurch können mittels Computertomo-graphie (CT) 3-D Volumendatensätze von Werkstoffproben mit einer Voxelgröße vonweniger als 1 Mikrometer Kantenlänge generiert werden. Dieses Verfahren bietet denVorteil einer genaueren 3-D Analyse der Werkstoffprobe alternativ zu metallographi-schen Verfahren. Der für die optische Analyse notwendige Kontrast wird im Falle desmetallographischen Schliffs durch nasschemisches Anätzen erzeugt, in der CT entstehter durch das unterschiedliche Röntgenabsorptionsverhalten der Gefügebestandteile,was eine sehr sorgfältige Auswahl der Aufnahmeparameter in Abhängigkeit von derLegierung erfordert. Das Fraunhofer Entwicklungszentrum für Röntgentechnik (EZRT)will durch Entwicklung und Anwendung von Zweispektren- und anderen energiesensi-tiven Röntgenverfahren quantitative Informationen über die globale und lokale Mate-rialzusammensetzung der untersuchten Probe gewinnen.(6 Seiten, 6 Bilder, 0 Tabellen,4 Quellen)

201007 03214


Shell mold cracking and its prediction du-ring casting of AC4C aluminum alloy

Rissbildung in Maskenformen und deren Vor-aussage für das Gießen der Aluminiumlegie-rung AC4C

Toyota, Aichi, JP; Toyota, Hekinan, JP

Dong, Shuxin; Iwata, Yasushi; Hohjo, Hiroshi;Iwahori, Hiroaki; Yamashita, Takashi; Hirano,Haruyoshi

Materials Transactions 51 (2010) 8, S.1420-1427

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 077;http://dx.doi.org/10.2320/matertrans.F-M2010815; TIB-Z1411/LferZ10

Fertigungsfehler

Risseinleitung, Temperaturdifferenz, Gießen, Al-Legierung VDG 10 11 077


The mechanism of shell mold cracking and its prediction during casting of aluminumalloy were elucidated. A cylindrical shell mold made of silica sand fractures easily whenfilled with aluminum alloy melt. The cracking mechanism can be considered as follows.The immediate inner surface of a shell mold undergoes a sudden temperature risefrom heating by the melt and attempts to expand. This thermal expansion is restrainedby the other part of the mold that is still low in temperature. Consequently, compres-sive stress in the area near the inner surface and tensile stress in the area near the ou-ter surface develop respectively, causing the shell mold to fracture when the tensilestress exceeds the tensile strength of the shell mold. With some part of a cylindricalshell mold cut to a thinner thickness, a higher tensile stress acts on the outer surfaceof the thinner part and a crack is formed in a shorter time after the mold has been fil-led with aluminum alloy melt. The criterion for shell mold cracking can be described bythe relation of fracture stress and effective volume based on the Weibull's statisticalmethod, which is utilized for evaluating the strength of brittle materials. The relationof fracture stress and effective volume enabling us to predict the shell mold crackingwas obtained from the statistical properties of the tensile strength of the shell moldmaterial.(8 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 11 Quellen)

201009 06105

Wirtschaftliches Schweißen duktiler Alumi-nium-Druckgusslegierungen für den Einsatzin modernen Leichtbaustrukturen

TU Braunschweig, DE

Börner, C.; Krahn, O.; Pries, H.; Dilger, K.

Buch; DVS Congress 2010, Große Schweiß-technische Tagung, Studentenkongress, Sta-tusseminar "Schneidtechnik", Abschlusskollo-quium zum AiF-Forschungscluster "Integrationdes Reibrührschweißens in Fertigungsprozess-ketten, + CD-ROM, Nürnberg, DE, 26.-28. Sep,2010 in: DVS-Berichte 267 (2010) S.56-62,Düsseldorf: Verlag für Schweißen und ver-wandte Verfahren, DVS-Verlag(http://www.dvs-verlag.de), 978-3-87155-592-3

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 078; TIB-RA1332(267)

Spanen, Fügen, Umformen

Schweißen, duktiler Aluminium-Druckguss, Eigenschaften VDG 10 11 078

Buchkapitel; Konferenz-Einzelbericht Publikationssprache: Deutsch

In einem von der EU öffentlich geförderten Projekt wird derzeit am Institut für Füge-und Schweißtechnik der TU Braunschweig die Schweißeignung von duktilen Alumini-um-Druckgusslegierungen primär mit dem Verfahren des Elektronenstrahlschweißensuntersucht. Diese Legierungen zeichnen sich im Vergleich zu Standard-Aluminium-Druckgusslegierungen durch ein duktileres Gefüge aus. Damit verbunden weisen siewesentliche höhere Bruchdehnungen von bis zu 15 % auf. Jedoch gestaltet sich dieschweißtechnische Verarbeitung dieser Legierungen um einiges schwieriger als bei derStandardlegierung. Während des Druckgießprozesses wird ein erhöhter Einsatz anFormtrennmittel benötigt, da duktile Legierungen zu einem stärkeren Formkleben nei-gen. Das Formtrennmittel reagiert mit der umgebenden Schmelze, so dass dadurchgroße Mengen an Wasserstoff in das Bauteil gelangen. Zusätzlich neigen die Legierun-gen zu einer höheren Wasserstoffaufnahme. Bei der Wiedererwärmung diffundiert die-ser in Richtung der Schweißnaht und kann dort zu einer erhöhten Porenbildung füh-ren. In diesem Beitrag werden verschiedene schweißtechnische Möglichkeiten zum Fü-gen von duktilen Aluminium-Druckguss Legierungen mit Hilfe des Elektronenstrahlsaufgezeigt. Durch eine geeignete Anpassung der Prozessparameter sind porenarmeSchweißnähte mit guten Festigkeitseigenschaften möglich. Darüber hinaus erfolgtenvergleichende Untersuchungen mit dem Laserstrahl- und Lichtbogenschweißverfahren.Dabei stellte sich heraus, dass mit diesen Verfahren erwartungsgemäß nicht die hohenQualitäten der elektronenstrahlgeschweißten Nähte zu erreichen sind.(7 Seiten, 11 Bil-der, 6 Quellen)

201010 00755

Laserstrahlschweißen von Gusseisen undEinsatzstahl ohne Zusatzwerkstoff

Daimler, Stuttgart, DE

Bünting, A.; Francke, S.

Buch; DVS Congress 2010, Große Schweiß-technische Tagung, Studentenkongress, Sta-tusseminar "Schneidtechnik", Abschlusskollo-quium zum AiF-Forschungscluster "Integrationdes Reibrührschweißens in Fertigungsprozess-ketten, + CD-ROM, Nürnberg, DE, 26.-28. Sep,2010 in: DVS-Berichte 267 (2010) S.212-214,Düsseldorf: Verlag für Schweißen und ver-wandte Verfahren, DVS-Verlag(http://www.dvs-verlag.de), 978-3-87155-592-3

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 079; TIB-RA1332(267)

Laserstrahlschweißen, Gusseisen, Einsatzstahl, Eigenschaften VDG 10 11 079


Im Automobilbau, Bereich Powertrain, erlangt das stoffschlüssige Fügen von Mischver-bindungen mit eingeschränkter Schweißbarkeit als innovative Verbindungstechnologieeinen immer größeren Stellenwert. Das Laserstrahlschweißen von Getriebekomponen-ten aus Sphäroguss und Einsatzstahl unter Verwendung von austenitischen Zusatz-werkstoffen (Draht und Folie) auf Basis von Nickellegierungen ist heute in der Serien-fertigung ein etabliertes Fügeverfahren. Hier kommen derzeit CO2-Laserquellen zumEinsatz. Die Daimler AG hat erstmalig in der seriennahen Erprobung, innerhalb einerinnovativen Prozesskette, einen prozesssicheren Laserstrahlschweißprozess ohne Zu-satzmaterial entwickelt. Die Kombination aus brillanter Laserstrahlung und aktiverNahtpositionsregelung mittels Prozessoptik ermöglicht es, das Mischungsverhältnis in-nerhalb des Schweißgutes durch hochgenaue Strahlpositionierung exakt und reprodu-zierbar einzustellen, so dass es zu keiner Verringerung der Bruchfestigkeit und -zähigkeit kommt.(3 Seiten, 5 Bilder, 2 Quellen)

201010 00859


CAM software helps cut machining time 50%

Der Einsatz von CAM-Software hilft die Ma-schinenzeit um 50 % zu reduzieren

anonym

Foundry Management & Technology 138(2010) 4, S.20-21


Gussstück, Bearbeitungszeit, Maschinenzeit, NC-Code VDG 10 11 080


Der Einsatz von CAM-Software für die Zerspanung von Gussstücken, kann erheblicheKostenvorteile schaffen. Die Firma 'Johnson Brass & Machine Foundry hat für dieseZwecke sich auf dem Markt nach einer leistungsstarken und kostengünstigen CAM-Software umgesehen, die in der Lage ist, 3- bis 5-achsige Bearbeitungszentren undCNC Drehbänke den passenden NC-Code zu generieren. Die Wahl fiel auf das Produkt'ESPRIT' der Firma 'DP Technologys. Die CAM-Software bietet für alle im Maschinenparkgenutzten CNC-Maschinen die passenden NC-Codes. Somit können Fräs- und Drehstra-tegien für das jeweilige Produkt entwickelt werden. Durch die Zerspanungssimulationkönnen neue Strategien direkt getestet werden, aber auch Maschinenkollisionen imVorfeld erkannt werden. Die Verbesserungen der Bearbeitungszeit und somit der ver-bundenen Maschinenkosten können ebenfalls durch die Simulation verbessert werden,da Luftschnitte schnell erkannt und die Zyklen modifiziert werden können. Im Ver-gleich zu früheren NC-Codes konnten knapp 50 % der Maschinenzeit gespart wer-den.(2 Seiten, 3 Bilder)

201005 00403

Bearbeitbarkeit der Randschicht von Gussei-sen mit Lamellengraphit

Missouri University of Science and Technology,Rolla, MO, US

Peach, W.D.; Lekakh, S.N.; Richards, V.L.;Peaslee, K.D.



Bearbeitbarkeit, Randschicht, GJL, Grauguss VDG 10 11 081


Durch den Einsatz einer synchronisierten Hochgeschwindigkeits-Messkombination auseinem 10 kHz-Schnittkraftmesssystem und einer Hochgeschwindigkeitskamera sind dieEinflussgrößen auf das Bearbeitungsverhalten von Gusseisen mit Lamellengraphit er-mittelt worden. Die Wirkungen der Oberflächenqualität und des Gefüges des Gussei-sens wurden an Probeabgüssen für Bearbeitbarkeitsversuche nach AFS im Gusszustanduntersucht. Zusätzlich konnte anhand von wärmebehandelten Probekörpern der Ein-fluss der Grundmasse auf die Bearbeitbarkeit ermittelt werden. Die Messwerte derSchnittkräfte und REM-Untersuchungen dienten dazu, die Häufigkeit von Scherstufen-Bildungen während des Bearbeitungsvorganges festzustellen. Videoaufnahmen undoptische Vermessungen lieferten Erkenntnisse über die Wirkung der Grundmasse aufdie Spanbildung. Diese Ergebnisse können verwendet werden, um den Herstellungs-prozess von Gussstücken aus Gusseisen mit Lamellengraphit in Richtung besserer Be-arbeitbarkeit zu beeinflussen. Ebenso bestätigen die Ergebnisse der Untersuchungenan Schnittkräften und Spänen, daß die Grundmasse der Randschicht und die Ausbil-dung der Graphitlamellen eine wesentliche Rolle für die Bearbeitbarkeit spielen. Zu-sätzlich konnten Erkenntnisse im Zusammenhang mit dem Werkzeugverschleiß ge-wonnen werden.(8 Seiten, 15 Bilder, 4 Tabellen, 4 Quellen)

201008 01085

Einfluss unterschiedlicher Filtermedien undGießsysteme auf die Bearbeitbarkeit vonauf Formanlagen mit vertikaler Formteilungproduzierten GJL Gussteilen

Foseco Foundry Division, Borken, DE

Baier, Andreas



Gießfilter, Anschnitttechnik, Filtersystem, Schlackefang VDG 10 11 082


Dieser Bericht beschreibt die Auswirkungen bewährter Filter- und Gießsysteme auf dieBearbeitbarkeit von Gussstücken, die auf Formanlagen mit vertikaler Formteilung her-gestellt wurden. Da sich durch den Einsatz, und damit durch das Platzieren des Filtersin der Form, die Taktzeit einer solchen Formanlage verlängert, wurde die Verwendungvon Gießfiltern hier möglichst vermieden. Also war auch das Interesse an Gießsyste-men mit Filtern in der Vergangenheit eher gering. Gestiegene Anforderungen an dieGussstückqualität haben aber in der letzten Zeit zu einem verstärkten Interesse vonSeiten der Giessereien an diesem Thema geführt. Fasst man die in dieser Untersuchungermittelten Werte der Bearbeitbarkeit zusammen und setzt sie in Relation zu dem Sy-stem ohne Filter und Schlackefang, so kann man für die Versuchsreihe eine deutlicheAussage über die Verbesserung der Bearbeitbarkeit machen. Dabei wird deutlich, daßmit der Verwendung von Filtern die Bearbeitbarkeit im Vergleich zur Produktion ohneFilter um fast 30% verbessert werden konnte. Diese Studie verdeutlicht ebenfalls, daßdie Gestaltung des Gießsystems und die Positionierung des Gießfilters einen erhebli-chen Einfluß auf das Ergebnis haben. Zusätzliche positive Nebeneffekte, die der Einsatzdes Filters mit sich brachte, waren eine deutliche Verkürzung der Gießzeit und eine Re-duzierung des Kreislaufmaterials, da kein Schlackefang mehr benötigt wurde. Beidesstellt in der heutigen Zeit ein nicht zu vernachlässigendes Einsparpotential dar.(5 Sei-ten, 16 Bilder, 1 Tabelle, 1 Quelle)

201008 01169


Development of gun-drilling MQL processand tooling for machining of compactedgraphite iron (CGI)

Entwicklung des Tieflochbohrprozesses mitMinimalmengenschmierung und Werkzeugbe-reitstellung für die spangebende Bearbeitungvon Gusseisen mit Vermiculargraphit

General Motors, Warren, MI, US

Agapiou, John

NAMRC 38, 38th North American Manufactu-ring Research Conference, Transactions of theNorth American Manufacturing Research Insti-tution of SME, Kingston, ON, CA, May 25-28,2010 (2010) S.73-80, Dearborn: Society ofManufacturing Engineers (SME)(www.sme.org), 978-0-87263-868-6


Gusseisen mit Vermiculargraphit, Tieflochbohren VDG 10 11 083


Compacted graphite iron (CGI) material offers great advantages in terms of higher per-formances, lightweight design, cost reduction and quality improvement for automoti-ve applications, such as engine blocks. Unfortunately, tool life has been significantlylower in CGI material and especially in deep holes using standard gun-drill geometries.Hence, CGI applications have been limited. This research intends to study the machin-ability of CGI with the minimal quantity lubrication (MQL) process for gun-drilling lar-ge diameter holes. Tool wear and wear mechanism(s) were analyzed together withhole quality and part temperature using the methodology of rapid screening as an in-strument to evaluate the MQL process and optimize CGI drills. The IR camera measu-rements illustrated that the MQL process didn't provide any benefits for deep hole dril-ling for large diameter holes. Actually, the drill life with high pressure internal coolantwas better than that with MQL. The drill point temperature in MQL was significantlyhigher and resulted in delamination and abrasive wear sooner than the drills used withinternal coolant. All three drill designs performed acceptable from the point of view offlank wear and they failed by the same mechanism(s). The chip evacuation was goodwith all geometries. The cutting speed range of 60-80 m/min was found to be opti-mum for coated carbide drills based on the design test matrix. The hole quality drillingthe 400 mm long holes from both sides was very good due to small diameter variationand small mismatch of the two sections drilled from opposite sides. A more stable coa-ting is necessary to avoid delamination at the margins. Gun-drills with additional oilhole at the margins will help to reduce the margin wear.(8 Seiten, 15 Bilder, 2 Tabel-len, 9 Quellen)

201009 03554

Putting theory into practice

Von der Theorie in die Praxis

anonym

Foundry Management & Technology 138(2010) 7, S.12-15


Gussstückfertigung, Gussverwendung

Sterolithographie, Lost Foam, Prototyping VDG 10 11 084


Es werden die unterschiedlichen Rapid Prototyping Verfahren wie Schmelzabscheide-modellierung, Stereolithographie und das Vollformgiessverfahren vorgestellt. Alle Ver-fahren beinhalten eine kostengünstige Herstellung von Formen oder Serien-Prototypengegenüber konventionellen Prozessschritten. Ein weiterer Vorteil ist, dass Konstrukti-onsveränderungen zeitnah umgesetzt und anschließend getestet werden können.Durch die Stereolithographie ist es zudem möglich, ganze Formen oder Kerne in einerGröße von bis zu 1800x1000x700 mm zu fertigen. Es werden die unterschiedlichenEinsatzbereiche der drei Verfahren vorgestellt und auf ihre Vorteile eingegangen.(4Seiten, 4 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201008 01172

Virtuelle Produktentstehungskette einesUmformwerkzeuges

Hochschule München, DE; MAN Diesel & Tur-bo, Augsburg, DE

von Schwerin, Markus Lutz; Ostermeier, Mar-kus

Gießerei-Erfahrungsaustausch 54 (2010) 7/8,S.4-6, 8-9, Düsseldorf: Giesserei-Verlag


Umformwerkzeug, Gießsimulation, Topologieoptimierung VDG 10 11 085


Die für die Blechumformung notwendigen Umformwerkzeuge und deren prozesstypi-sches Verhalten sind bislang noch nicht ausreichend untersucht. Da die Anforderungenan Umformwerkzeuge insbesondere durch den Einsatz hoch- und höherfester Blechesteigen, rücken diese jedoch vermehrt in den Fokus. Gleichzeitig nimmt die Entwick-lungs- und Fertigungszeit von Umformwerkzeugen einen großen Teil der Projektdauervom Entwurf eines Blechteils bis zu seiner Fertigung in Anspruch. Deshalb sind hierhohe Einsparpotentiale vorhanden. Zwei Lösungsansätze hierfür sind das 'parallele undvernetzte Zusammenarbeiten' sowie die 'virtuelle Prozessentwicklung'. Die Ergänzungdes bestehenden virtuellen Entstehungsprozesses um die Gießsimulation ist einer dernächsten logischen Schritte, um den virtuellen Produktentstehungsprozess zu vervoll-ständigen. Um zusätzlich die große Gestaltungsfreiheit des Fertigungsverfahrens Gie-ßen zu nutzen und die strukturelle Steifigkeit von Umformwerkzeugen zu erhöhen,bietet sich eine gleichzeitige Betrachtung der Topologieoptimierung an. Die Möglich-keiten beider Prozessbausteine wurden intensiv untersucht und werden im Aufsatz be-schrieben. Die beschriebenen Untersuchungen zeigen, dass sowohl eine Integrationder Gießsimulation in die virtuelle Produktentstehungskette als auch eine darauf auf-bauende Topologieoptimierung wirkungsvolle Maßnahmen sind, um die Qualität vongegossenen Werkzeugen im Vorfeld zu beurteilen und zu verbessern. Man erhält Aus-sagen zu Eigenspannungen und zu Lunkerorten und -wahrscheinlichkeit, kann dieseErgebnisse bei einer Betriebsfestigkeitsbetrachtung berücksichtigen und mit Hilfe derTopologieoptimierung iterativ zu optimal konstruierten Umformwerkzeugen gelan-gen.(5 Seiten, 4 Bilder, 0 Tabellen, 6 Quellen)

201009 00548


Jahresübersicht: Gusskonstruktion und Gus-sanwendung (2. Folge)

Schütt, Karl-Heinz

Giesserei 97 (2010) 7, S.62-77


Gusskonstruktion, Gussanwendung, Gusswerkstoff VDG 10 11 086


Wichtige Themen der aufgeführten Fachbeiträge sind u. a. die Verkürzung desGussteil- und Gusswerkstoffentwicklungsprozesses und die Vorhersage, die Auswir-kungen und die Vermeidung von Porositäten. Neue Simulationslösungen ermöglichendie Entformungswinkelanalyse, die Strömunsanalyse der Schmelze, die Ermittlung derVerformung der Druckgießform, die Optimierung von Prozessparametern des Druck-gießens oder die virtuelle Werkstoffentwicklung. Die betrachteten Neuentwicklungenim Bereich der Gusswerkstoffe sind z. B. eine Magnesiumlegierung mit verbesserterKriechbeständigkeit und Warmfestigkeit, eine Zinklegierung mit ausgezeichneter Fließ-fähigkeit, Stahlguss mit einer für Schmiedeteile typischen Dehngrenze sowie ein blei-freier Messingwerkstoff für Sanitärarmaturen. Metallische Gläser erfreuen sich eineswachsenden Interesses. Für Leichtbaustrukturen wurde der Einsatz von Metallschäu-men mit geschlossenporiger Oberfläche untersucht. Auf der Verfahrensseite wurdendas Semi-Solid-Rheocasting (SSR)-Verfahren, das heißisostatische Pressen von Leicht-metallguss, das Cast-Decant-Cast (CDC)-Verbundgießverfahren zur Herstellung vonSchichtwerkstoffen, die einstufige Wärmebehandlung für Aluminiumdruckguss unddas Kugelstrahlen untersucht. Als neue Anwendungen wurden beschrieben: Der welt-weit erstmalige Einsatz von GJV für Zylinderkurbelgehäuse für Pkw-Ottomotoren;Nutzfahrzeugkolben aus Aluminium; längskraftschlüssigen Muffenverbindungen fürduktile Gussrohe aus GJS und Gussteile für Landwirtschaftsmaschinen aus dem wär-mebehandelten Gusseisenwerkstoff Austempered Ductile Iron (ADI, austenitisch-ferritisches Gusseisen).(16 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabelle, 78 Quellen)

201007 08014

Trends bei Aluminium-Zylinderkurbelgehäusen

KS Aluminium-Technologie, Neckarsulm, DE

Beer, Stephan

Giesserei 97 (2010) 8, S.34-37


Aluminiumzylinderkurbelgehäuse, Downsizing, Gießverfahren VDG 10 11 087


Die Klimadiskussion hat einen regelrechten 'Hype' bezüglich elektrischer oder zumin-dest hybrider Antriebstechnologien ausgelöst. So hat auf den vergangenen Automo-bilausstellungen nahezu jeder Fahrzeughersteller Elektro- oder Hybridfahrzeuge ausge-stellt. Mitarbeiter eines Unternehmens, welches Komponenten rund um den -Verbrennungsmotor produziert, werden häufig gefragt, wie lange denn der Verbren-nungsmotor eigentlich noch existiert? Steht derzeit tatsächlich die letzte Evolutionsstu-fe des Verbrennungsmotors bevor und gibt es dann nur noch Elektrofahrzeuge? DasEssay diskutiert die Zukunft des Automobils, die Notwendigkeit des 'Downsizing' vonMotoren sowie Anforderungen, Werkstoffe und Gießverfahren für Aluminium-Zylinderkurbelgehäuse.(4 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 0 Quellen)

201008 01067

2010 Casting competition: Casting of theyear

Gussteil-Wettbewerb 2010: Gusstück des Jah-res

Gibbs, Shea

Modern Casting 100 (2010) 6, S.18-25


Fertigungswettbewerb, Substitution, Bauteiloptimierung VDG 10 11 088


Der Gewinner des Wettbewerbes zum Gusstück des Jahres 2010 ist ein in Grünsandgeformter Maschinenträger aus Gusseisen mit Kugelgraphit, der in einer Baumaschineeingesetzt wird. Hierdurch konnte ehemals geschweißtes Stahlbauteil ersetzt werden.Neben dem Gewinner werden noch andere Gussteile aus den unterschiedlichsten An-wendungsbereichen, verschiedenen Giessprozessen und diversen Materialien präsen-tiert. Vier unabhängige Juroren beurteilen die zur Wahl stehenden Gussstücke nachunterschiedlichen Gesichtspunkten, wie z.B. realisierte Gewichtsreduktion, Kostener-sparnis, Minimierung des Ausschußes bzw. Innovationspotential. Einige der aufgeführ-ten Bauteile waren ursprünglich geschweißte Stahlbauteile, die dann aber durch leich-tere, maßhaltigere und dadurch wirtschaftlichere Gussteile ersetzt wurden. Andereaufgeführte Teile sind hingegen keine Substitution von Schweißkonstruktionen son-dern innovative Neukonstruktionen. Insgesamt wurden für das Jahr 2010 zwölf Bau-teile prämiert.(8 Seiten, 17 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201007 08807


U.S. Pipe turns on tradition

U. S. Pipe kehrt zur Tradition zurück

Gibbs, Shea

Modern Casting 100 (2010) 7, S.16-21


Gusseisen, Rohre, Schleuderguss, Fertigungslinie VDG 10 11 089


Die Gießerei U.S. Pipe wurde zur Gießerei des Jahres gekürt. U.S. Pipe stellen unter an-derem gusseiserne Rohrleitungen her und betreiben mehrere Werke in den USA. Durcheine geschickte Ausnutzung von Synergieeffekten ist es der Gießerei gelungen, trotzder schwierigen Jahre für den Bausektor in 2008 bzw. 2009 und der Tatsache, dassgusseiserne Rohrleitungen mitunter mehr als 50 Jahre im Erdboden verschwinden, un-terstreicht den Sektor der Rohrleitungsherstellund als sehr schwierigen Bereich. U.S.Pipe stellt einen Plan zur schrittweisen zur Herstellung von gusseisernen Rohrleitungenauf. Dieser Plan umfasst 13 Punkte; von Rohmaterialanlieferung über das Gießen bishin zum Versand. Die Herausforderung bestand darin, eine komplette Fertigungsliniein kurzer Zeit aufzubauen, um hochwertigen Guss produzieren zu können. Die in sokurzer Zeitspanne entstandene Fertigungslinie produziert mitlerweile hochwertigenGuss und ist zum Aushängeschild der Firma geworden und nimmt in der ganzen Bran-che eine Art Vorbildfunktion ein.(6 Seiten, 5 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201008 01073

Make your testing matter

Machen Sie Ihre Prüfungen zur Selbstverständ-lichkeit

Wetzel, Shannon

Modern Casting 100 (2010) 7, S.23-25


Schmelzanalyse, Formstoffanalyse, Qualität VDG 10 11 090


Nahezu alle Gießereien nehmen Daten zur Prozesskontrolle- bzw. sicherung auf, egalob es um Formstoffparameter oder die Einhaltung von Vorgaben zur Schmelzqualitätgeht. Dabei kann es aber dazu kommen, dass auch Daten aufgenommen werden, diezur Zeit weniger relevant sind bzw. falsche Daten aufgenommen werden. Es ist daraufzu achten, regelmäßige Kontrollen in genau definierten zeitlichen Abständen zu analy-sieren, die eingegangenen Daten möglichst schnell auszuwerten und zu interpretieren.Eine schnelle Analyse des IST-Zusandes macht ein Eingreifen und regulieren noch mög-lich und kann helfen Kosten zu senken. In den Vordergrund rücken die Parameterkon-trolle des Formstoffes und der Schmelzqualität. Hierbei ist wichtig umfangreiche Ana-lysen im Labor anzufertigen, aber auch schnelle Prüfverfahren an der Hand zu haben,die man mit wenig Aufwand direkt vor Ort anwenden kann. So aufgenommene Datenwerden interpretiert, archiviert und können so zu jeder Zeit als Entscheidungshilfe beievtl. auftretenden Schwankungen innerhalb eines Prozesses herangezogen werden.(3Seiten, 3 Bilder, 0 Tabellen, 2 Quellen)

201008 01074

From RP to AM: A review of prototypingmethods

Von RP zu AM: Eine Übersicht zu den Prototy-penfertigungsmethoden

Viridis3D, Tyngsboro, MA, US

Shambley, William

Modern Casting 100 (2010) 7, S.30-33


Rapid-Prototyping-Methoden, Direktteilproduktion VDG 10 11 091


In den vergangenen Jahren wurden Methoden zur Erstellung von Prototypen 'RapidPrototyping' fortlaufend verbessert und weiterentwickelt. So erstellte Prototypen wa-ren relativ kostenintensiv in der Herstellung, mechanisch nur eingeschränkt belastbarund wurden größtenteils für innerbetriebliche Kommunikation oder für Geometrieab-gleiche genutzt. Die Weiterentwicklung der vorhandenen Verfahren führte zu einerErweiterung des Einsatzgebietes und damit auch zur Entstehung eines eigenen Mark-tes mit geschätzten Umsätzen von rund 550 Millionen Dollar. Mit den neuen Techni-ken können nunmehr nicht nur eingeschränkt nutzbare Prototypen, sondern auch vollfunktionsfähige Bauteile hergestellt werden. Grundsätzlich wird zwischen direkter Pro-duktion von Metallteilen und indirekter Produktion unterschieden. Bei der direktenProduktion von Metallteilen wird pulverförmiges Metall mittels punktgenauem Laseroder speziellen Metallklebern zusammengefügt. Verfahren wie SLM (Selective LaserMelting), DMLS (Direct Metal Laser Sintering), 3D Printing, FDM (Fused DepositionModeling) und Laser Consolidation haben sich durchgesetzt. Bei der indirekten Produk-tion von Metallteilen wird ein Modell erstellt, das sich zum Abformen eignet und inden laufenden Prozess eingebunden werden kann. Hierbei haben sich Verfahren wieSLA (Steroelithograpy), SLS (Selective Laser Sintering) und Jet Printing durchgesetzt.Neben Metallteilen können auch Formstoffe bzw. Polymere als Modelle hergestelltwerden.(4 Seiten, 4 Bilder, 0 Tabellen, 0 Quellen)

201008 01076


Bedienerzentrierte Prozessführung auf Basiseiner interaktiven Mensch-Maschine-Schnittstelle zu teilautomatisierten Ferti-gungsprozessen

Universität Duisburg-Essen, Duisburg, DE

Langer, M.; Söffker, Dirk

Buch; Automation 2010, Der 11. Branchentreffder Mess- und Automatisierungstechnik,VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisie-rungstechnik (GMA), +CD-ROM, Baden-Baden,DE, 15.-16. Jun 2010 in: VDI-Berichte 2092(2010) S.1-12 (nicht paginiert), Düsseldorf:VDI-Verlag (http://www.vdi-verlag.de), 978-3-18-092092-4

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 092; TIB-ZA3503(2092)

Großgussteil, Formherstellung, Teilautomatisierung VDG 10 11 092


Fertigungswissen und prozessspezifische Expertise von Fachkräften sind bei komplexenFertigungsprozessen zentrale Voraussetzungen zur Realisierung u. a. hoher Qualitätund geringer Ausfallraten. Die aus Umweltauflagen oder auch Kostengründen not-wendige Automatisierung von ausgewählten Fertigungsprozessen sollte derartigesProzesswissen berücksichtigen oder idealerweise integrieren. Am Beispiel der Formher-stellung auf Basis von furanharzgebundenem Formstoff für Großgussteile wird dasKonzept einer in dieser Anwendung neuartigen, interaktiven Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) vorgestellt. Aufgrund ihrer Variantenvielfalt und der geringen Los-größe werden die Sandformen bisher in traditioneller Handarbeit nach dem vorge-nannten Prinzip hergestellt, was naturgemäß zu einer hohen Streuung in der Herstel-lungsqualität führt. Zudem stellt die Exposition der Beschäftigten gegenüber Gefahr-stoffen während des Handformens ein gesundheitliches Risiko dar. Durch den Einsatzeiner teilautomatisierten, bedienergeführten Fertigung soll die Qualität und Produktivi-tät der Großgussformen nachhaltig gesteigert werden und gleichzeitig das Bedienper-sonal räumlich vom Prozess entkoppelt werden, sodass strenger werdende Expositi-onsauflagen ebenfalls realisiert werden können. Zentraler Lösungsansatz zur Realisie-rung ist dabei die Integration des Bedienpersonals in die teilautomatisierte Produktion,die über eine interaktive Schnittstelle erfolgt. Hierbei wird die menschliche Prozessfüh-rungskompetenz unterstützt und vorhandenes Prozesswissen integriert. Bei der konzi-pierten interaktiven Prozessführung bzw. -überwachung werden über die MMS Soll-Ist-Vergleiche der Prozessgrößen wie Schüttung, Verteilung und Verdichtung visuell ab-gebildet, gleichzeitig wird der Bediener durch Aufzeigen notwendiger und optionalerHandlungsabläufe unter Berücksichtigung von ergonomischen Gesichtspunkten opti-mal in den Prozess eingebunden. Eine entsprechende Ausführung kann ggf. auf Grundeiner haptischen Eingabe des Bedieners automatisiert im Hintergrund erfolgen. Die Ge-staltung der MMS folgt dabei nicht ausschließlich ergonomischen sowie information-stechnischen Gesichtspunkten, sondern zu einem wesentlichen Anteil auch unter Be-achtung von Umgebungs- bzw. Einsatzbedingungen. Das Ziel der Integration ist nichtder Ersatz des Bedienpersonals durch Teilautomatisierung, sondern die Steigerung derArbeitsqualität durch Entkopplung vom Formprozess an sich sowie eine Steigerung derArbeitsproduktivität und -qualität durch den Einsatz von robotergeführten Werkzeu-gen mit geeigneter Prozesssensorik und -aktuatorik.(12 Seiten, 8 Bilder, 14 Quellen)

201009 03374

Gebündelte Kompetenz im Prototypen- undKleinserienguss

Haug-Grimm, Stefanie

Giesserei 97 (2010) 8, S.72-75


Giessereibetrieb als Gesamtanlage

Gießerei, Prototypenguss, Kleinserienguss VDG 10 11 093


Unter dem Dach der traditionsreichen Willi Hess Gruppe agieren heute drei sich imProduktportfolio ergänzende Gießereiunternehmen. Ihr Fokus liegt auf kleinen undmittleren Losgrößen, die abhängig von den spezifischen Anforderungen an dasGussteil im Hand- und Maschinenform- sowie im Kokillenguss gefertigt werden. DasMaterialspektrum reicht von Gusseisen über Aluminium bis zu Bronze und Messing.Damit positioniert sich die Willi Hess Gruppe zwischen Großgießereien und kleinenSpezialbetrieben als Lösungsanbieter, der unterschiedliche Gussanforderungen aus ei-ner Hand erfüllt. Die Hess Gruppe beschäftigt heute mehr als 400 Mitarbeiter und er-wirtschaftet einen Umsatz von über 70 Mio. Euro, die Hälfte davon im Ausland. DieGussproduktion spielt nach wie vor eine wichtige Rolle in der eigenen Fertigung vonAußenleuchten und Stadtmobiliar und wurde stets gepflegt - nicht nur weil der Fir-menchef selbst ausgebildeter Gießereimeister ist. Die Willi Hess Gruppe, die sich 2009aus drei eng mit der Hess AG verbundenen Gießereien formiert hat, ist darum breitaufgestellt. Sie führt die Gusstradition im Hause Hess fort und sichert nicht nur dessenGussbedarf, sondern steht allen Herstellern offen, die Einzelabgüsse, kleine oder mitt-lere Serien benötigen. Das gemeinsame Leistungsspektrum der drei Gießereien reichtvon Alu-Sandguss über Alu-, Messing- und Bronze-Kokillenguss bis zum Grauguss vonGG15 bis GG30 und GGG 400 bis GGG 600.(4 Seiten)

201008 01072


Competting a captive Flowserve plant

Eine beherrschte Kundengießerei zum Wett-bewerb befähigen

Flowserve, Dayton, OH, US

Wetzel, Shannon

Modern Casting 100 (2010) 6, S.26-29


Schleuderguss, Gießverfahren, Formstoffsysteme, Marktlücke VDG 10 11 094


Die Gießerei Flowserve Dayton Foundry vergießt Nickel-Basis- und Cobalt-Basislegierungen, sowie Edelstähle und Titanlegierungen und wurde in der Vergan-genheit als strategische Unterstützung des Mutterkonzerns Flowserve Company ange-sehen und nicht als eigenständige Kostenstelle mit Umsatz- und Gewinnverantwor-tung. Die Produktpalette reicht von Impellerteilen aus Titanlegierungen über Abwas-serrohre aus Gusseisen bis hin zu Stahlgussteilen. Die alten Strukturen wurden durchden Einsatz eines neuen Managements aufgesprengt, umstrukturiert und teilweise hinzu einer modernen, flexiblen Kundengießerei umgebaut. Die Dayton Foundry arbeitetim wesentlichen mit fünf unterschiedlichen Gießprozessen und Formstoffsystemen,wie Maskenformverfahren, Wachsausschlemzverfahren, kaltharzgebundenen Formen,Grünsand und Schleuderguss. Die Fülle an Möglichkeiten garantiert eine sehr kurzeReaktionszeit und höchste Flexibilität, so dass Dayton Foundry in eine ganz spezifischeMarktlücke, wie z.B. Kleinst- bis Kleinserien stößt, in der sie sich sehr gut behauptenkönnen. Langfristiges Ziel der Gießerei ist es eine 25%-ige Auslastung als klassischeKundengießerei bzw. 75%-ige Auslastung für das Kerngeschäft zu realisieren. Mit demerreichen der gesetzten Ziele ist ein kundenorientierte Preispolitik aber auch die Siche-rung und Fortbestand der Gießerei gewährleistet.(4 Seiten, 7 Bilder, 0 Tabellen, 0Quellen)

201007 08808

Problem eines Konkurrenten. Chancen nut-zen - Korrekt verhalten

ThyssenKrupp, Essen, DE

Schneider, Thomas



Wirtschaft und Recht

Insolvenz, Wettbewerb, Kommunikation VDG 10 11 095


Der Autor beschreibt das korrekte Verhalten eines Gießereiunternehmens im Falle derInsolvenz eines Wettbewerbers. Durch Beschaffung korrekter Informationen aus demUmfeld der angeschlagenen Gießerei über die Hintergründe der Probleme kann eineeigene hausinterne Analyse zum Umgang mit der Situation stattfinden. Nach der Fest-stellung der eigenen Möglichkeiten sollte eine geeignete Vorgehensweise festgelegtwerden. Hierbei ist zu prüfen, ob, je nach Sinnhaftigkeit, eine Hilfestellung oder eineÜbernahme von Mitarbeitern, Anlagen, Anlagenteilen oder sogar des ganzen Unter-nehmens in Betracht gezogen werden kann. Außerdem kann durch gezielte Analyseder Ursachen für eine Insolvenz und der Auswertung daraus durchaus das Fehlerpoten-tial im eigenen Unternehmen gesenkt werden.(3 Seiten, 2 Tabellen)

201005 00412

Die europäische Druckguss-Industrie imglobalen Vergleich

Maier, Rolf



Druckguss-Industrie, globaler Vergleich VDG 10 11 096


Die industrielle Entwicklung wurde in den letzten Jahren im Wesentlichen durch dieGlobalisierung und den hauptsächlich von Seiten der Automobilindustrie steigendenDruck auf die Lieferanten beeinflusst. So musste auch die Druckguss-Industrie durchviele technische Innovationen und organisatorische Maßnahmen auf die Forderungenihrer Kunden reagieren. Diese fiel jedoch in den verschiedenen globalen Regionen wieMitteleuropa, Rest-Europa, Nordamerika, Japan, Asien und Russland unterschiedlichaus. Hauptgründe dafür waren unterschiedliche Industrie-Traditionen, mehr oder we-niger starke Einflüsse von Seiten der Kunden und verschieden intensive Technologie-Transfers. Zur Bewertung dieser Unterschiede wurde hier ein System vorgestellt, indem viele Betriebsdaten gesammelt und dann nach einer Reihe von Kriterien analysiertund verglichen wurden. Die Ergebnisse wurden diskutiert, wobei sich eine führendeRolle von Mitteleuropa und Japan herausstellt. Nordamerika verlor seinen Einfluss, weilzu viel auf Kosten und nicht auf eine stetige Weiterentwicklung geachtet wurde. Beianderen Ländern wie China oder Indien fehlte Kapital oder noch der Markt, wobei hiergerade in letzter Zeit große Veränderungen stattfinden. So werden dort aus Kosten-gründen immer mehr Produkte gekauft oder es werden einige Unternehmen aufge-baut, die mit neusten Technologien ausgestattet werden. Wo Abweichungen, wie beiden Kosten festgestellt werden, muß Europa sich neue Ziele setzen und neue Produkti-onsbereiche entwickeln oder die Technologie optimieren.(9 Seiten, 20 Bilder, 0 Tabel-len, 0 Quellen)

201009 01657


Gussproduktion 2008 - globale Trends

BDG, Düsseldorf, DE

Lickfett, Heiko

Giesserei 97 (2010) 6, S.72-75


Gießereiindustrie, weltweite Gussproduktion VDG 10 11 097


Vor einem Jahr hatten wir im Angesicht der Weltwirtschaftskrise eine Analyse der glo-balen Gussproduktion vorgenommen (Giesserei 96 (2009) Nr. 4, S. 66-69). Diese ba-sierte auf den Daten von 2007, also dem letzten Boomjahr für die internationale Gie-ßereibranche. Jetzt liegen für das Folgejahr 2008 Kennzahlen im globalen Maßstabvor, die es wert sind, wiederum einer genauen Betrachtung unterworfen zu werden.Insbesondere stellt sich die Frage, welche von den führenden Gießereinationen im Jahr2008 schon spürbar unter dem Einfluss der aus dem Fahrzeugbau wegbrechendenAufträge zu leiden hatte. Der Maschinenbau hat - nachdem er über mehrere Jahre vomglobalen Investitionsboom profitieren konnte - sich dem Abwärtstrend auch nicht ent-ziehen können. Für die Nachfrage aus dem Maschinenbau ergab sich zudem ein dop-pelter negativer Effekt, da die Weltwirtschaftskrise zu einem Zeitpunkt ausbrach, alsder zyklische Höhepunkt im Maschinenbau schon überschritten war, also als grund-sätzlich Negativraten zu erwarten waren. Auch hier ist es interessant zu analysieren,welche Nationen mit hoher Maschinenbauintensität im Jahr 2008 noch erträglicheGussdaten vorweisen konnten. Die weltweite Gussproduktion hat in 2008 mit einemNiveau von gut 93 Mio. t zwar keine Rekordmarke knacken können, dennoch ist dasVolumen lediglich knapp unter dem 2007er Level geblieben. Wie aus den Daten derUS-Publikation Modern Casting hervorgeht, wurde das Produktionsvolumen von 2007um ca. 2 % unterschritten, nachdem im Jahr 2007 gegenüber 2006 ein Plus von 5,1 %zu verbuchen war.(4 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 0 Quellen)

201007 03223

Linear furnaces: a pan-Asian technologicaltradition in early iron smelting

Linearöfen: eine pan-asiatische technologischeTradition in der frühen Eisengewinnung

University of Exeter, GB

Juleff, Gill

Report of the 160th ISIJ meeting (+ CD-ROM),Tsukuba, JP, Sep 25-27, 2010 in: CurrentAdvances in Materials and Processes (CAMP-ISIJ) 23 (2010) 2, S.857-860, Tokyo: Iron andSteel Institute of Japan (ISIJ) (www.isij.or.jp)

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 098; VDEh CDR-Z 7

Geschichte, Kunstguss

Eisenhüttenkunde, Technikgeschichte, Linearschmelzofen VDG 10 11 098

Zeitschriftenaufsatz; Konferenz-Einzelbericht Publikationssprache: Englisch

This presentation is based on a paper recently published in the journal World Ar-chaeology. The presentation summarises archaeological evidence for evolutionaryprocesses in the development of smelting furnace design and operation, and mecha-nisms of technology transfer across South and Southeast Asia. It highlights limitationsin Eurocentric models of iron production and east-west perceptions of technologicalascendancy and, ultimately, it makes a case for an Asian technological tradition of ironand steel making in linear furnaces that represents a previously unrecognised but di-stinct and separate branch of metallurgical evolution. The spread of Buddhism fromWest to East during the first millennium AD, as well as the more obvious maritime tra-de networks are suggested as cultural routeways for the passage of technologicalknowhow and skilled practioners. On present archaeological and chronological evi-dence it appears that this tradition travelled eastwards, arriving in Japan by the 6thcentury AD. However, considerable new research in this area is required to establishthe cultural connections between occurrences of linear furnaces in Asia. Finally, it isargued that Industrial-era, European colonial ascendancy in the economic productionand mass distribution of iron eclipsed both the functioning and importantly the reco-gnition of this branch of technological evolution.(4 Seiten, 3 Bilder, 8 Quellen)

201010 01250


Zukunftssichere Rohstoffnutzung bei derGusseisen- und Stahlerzeugung

Pillkahn Holding, Werdohl, DE

Pillkahn, Hans-Bernd

Recycling und Rohstoffe, 3. Berliner Recycling-und Rohstoffkonferenz - Trends und Techno-logien, Berlin, DE, 4.-5. Mai, 2010 (2010)S.497-506, Neuruppin: TK Verlag, 978-3-935317-50-4

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 099; TIB-T10B4177

Verschiedenes

metallische Rohstoffnutzung, Zukunftssicherung VDG 10 11 099


Zur Sicherung des Metallstandortes Deutschland müssen zukunftssichere Verfahren zurmetallischen Rohstoffnutzung folgende Forderungen erfüllen: weitgehende Emissions-freiheit, radikale Senkung des spezifischen Energieeinsatzes, optimale Nutzung desWertschöpfungspotenzials, kluges Stoffstrommanagement und weltweite Technolo-gieführerschaft. Für die vorlaufende Entzinkung von Feinblechschrott wurden dieGrundlagen für ein hydrometallurgisches Verfahren erarbeitet, die diesen Ansprüchenin jeder Hinsicht genügen. In Deutschland fallen in der Produktion und Verarbeitungüber drei Millionen Tonnen Sekundärrohstoffe mit über 60000 Tonen Zinkauflage an.Nicht zukunftsfähig ist der derzeitige Recyclingweg für das Zink, bei dem etwa 400GWh Energie verbraucht und etwa 500000 Tonnen CO2 freigesetzt werden. Der Zink-Metallverlust liegt über 10 %. Das Endprodukt ist als Wälzoxid wegen des hohen Chlo-rid- und Fluoridgehalts erst nach umfänglicher Aufarbeitung in der Zinkhütte als Pri-märrohstoff-Ersatz verwendbar. Auch für die Entzinnung von Feinstblechschrott wur-den die Grundlagen für ein hydrometallurgisches Verfahren zur vorlaufende Entzin-nung erarbeitet. Bei dem derzeitigen Recycling-Verfahren, das den Natronlaugewegnutzt, wird das rückgewonnene Zinnstannat durch einen zweistufigen hüttenmänni-schen Aufschluss mit anschließender zweistufiger Vakuumdestillation zu hochreinemZinn transformiert. Die Kosten liegen hier bei etwa 80 % des LME-Zinnpreises. Das Ver-fahren ist damit nicht zukunftssicher. Zur CO2-freien Elektrostahlerzeugung wurden ineinem Forschungsprojekt die Grundlagen entwickelt, um über die Aufbereitung vonSRS den CO2-freien Betrieb eines Elektrolichtbogenofens auf der Stahlherstellungsstuferealisieren zu können. In einem anderen Forschungsprojekt wurden die Grundlagen fürdie Initiierung der prozessunterstützenden Rückführung von Hüttenreststoffen entwik-kelt. Ziel ist eine abfallfreie Stahlerzeugung als Beitrag zur Vision des GEAS (green elec-trical arc steelmaking). Die Deponierung der Hüttenreststoffe wäre danach nicht mehrdie günstigste Entsorgungstechnik.(10 Seiten, 8 Bilder, 2 Tabellen)

201009 05370

Recycling von seltenen Metallen und derenVerbindungen

PPM Pure Metals, Langelsheim, DE

Kammer, Ulrich

Recycling und Rohstoffe, 3. Berliner Recycling-und Rohstoffkonferenz - Trends und Techno-logien, Berlin, DE, 4.-5. Mai, 2010 (2010)S.551-558, Neuruppin: TK Verlag, 978-3-935317-50-4

Bestellkennzeichen:VDG 10 11 100; TIB-T10B4177

Nebenmetallrecycling VDG 10 11 100


Die preis- und verfügbarkeitsbedingte Verwendung der seltenen Metalle in wenigenAnwendungen birgt gute Voraussetzungen für ein Recycling. Die seltenen Metalle lie-gen in Produktionsrückständen aus ihren Anwendungen deutlich höher konzentriertvor als in ihren üblichen Vorstoffen. Damit sind diese Rückstände wesentlich reicher andem jeweiligen Wertmetall und bietet daher eine gute Chance für die Aufarbeitung.Die wegen den höheren Konzentrationen des Wertmetalls im Rückstand zu erwarten-den niedrigeren Recyclingkosten im Vergleich zur Primärgewinnung führen auch zu ei-ner erheblichen Motivation zum Recycling beim Metallanwender. Die Verwendung innur wenigen Produkten erlaubt eine gute Recyclingquote, zumindest der Produktions-schrotte. Im Gegensatz dazu ist zu beachten, dass der Anteil der seltenen Metalle inden Elektronik- oder optischen Endprodukten sehr gering ist und ein Recycling derEndprodukte im Hinblick auf die seltenen Metalle nicht wirtschaftlich ist. Die Anteileder konventionellen Metalle in solchen Produkten ist wesentlich höher, damit wird z.B.das Elektronikschrott-Recycling immer eher auf das enthaltene Kupfer ausgerichtetsein. Die geringen Gehalte beispielsweise an Gallium gehen dadurch verloren, da eineGalliumgewinnung in der Kupfertechnologie nicht möglich ist. Das Recycling von sel-tenen Metallen wird beispielhaft an Germanium, Gallium und Indium dargestellt. NeueAnwendungsgebiete insbesondere von Halbleiterelementen führen auch immer zuneuen Verfahren des Recyclings, wie die Verarbeitung von Rückständen aus der Ferti-gung von CIGS-Solarpaneelen zeigt. Weitere Herausforderungen, die bereits Entwick-lungsarbeiten bei PPM Pure Metals ausgelöst haben, sind z.B. die Rückgewinnung vonCadmium und Tellur aus der Herstellung von Cadmiumtellurid-Solarzellen.(8 Seiten, 5Bilder)

201009 05374

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Giesserei Literaturschau - VDG Exklusiv / Login stung (Impact) sowie unter einer elasto-plastischen Sonderbelastung überlegen. Die Die Verformbarkeit er Bauteile aus dem weniger duktilen