DE69100452T2

DE69100452T2 - Kupferlegierungsgiessform zum Schleudergiessen von Titan oder Titanlegierungen und Schleudergiessen mit der Kupferlegierungsgiessform.

Info

Publication number: DE69100452T2
Application number: DE91102430T
Authority: DE
Inventors: Mae Yoshiharu
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: US5119865A; DE69100452D1; EP0443544B1; EP0443544A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Cu-Legierungsform zur Verwendung bei einem Zentrifugalguß von Ti und Ti- Legierungen, die im Hinblick auf die Dimensionsgenauigkeit ausgezeichnet ist, ein Zentrifugalgußverfahren unter Verwendung der Form und eine Formanlage.
Ti oder eine Ti-Legierung wurden auf vielen Gebieten als Ti- oder Ti-Legierungsgußstücke verwendet, da diese eine ausgezeichnete Korrosionsresistenz und eine spezifische Stärke aufweisen.
Ti oder Ti-Legierungen können nicht in einer normalen oder üblichen Gießerei-Sandform gegossen werden, da sie chemisch aktiv sind. Aus diesem Grund wird zum Gießen von Ti oder Ti-Legierungen eine Graphitform, eine Präzisionsgußform unter Verwendung von spezifischen Keramiken verwendet, die typischerweise durch ein Verfahren der verlorenen Wachsform dargestellt sind, und dergl. Weiterhin wird eine wassergekühlte Cu-Form oder dergl. ebenfalls zum Gießen von Ti oder der Ti-Legierung verwendet.
Jedoch ist die oben beschriebene Graphitform teuer und weist keine Dimensionsgenauigkeit auf. Da die Präzisionsgußform, die durch das Verfahren der verlorenen Wachsform dargestellt ist, teure Keramiken verwenden muß, erhöht die Verwendung der Präzisionsgußform weiterhin die Herstellungskosten.
Auf der anderen Seite ist die wassergekühlte Form eine Form, die für die Massenproduktion als eine allgemeine kontinuierliche Gußform am meisten geeignet ist. Das Gießen von Ti oder der Ti-Legierung durch die Verwendung der wassergekühlten Form wird als Möglichkeit zur Herstellung von Ti- oder Ti-Legierungsgußstücken angesehen, die eine ausgezeichnete Dimensionspräzision aufweisen. Jedoch treten die folgenden Probleme auf. D. h., wenn die wassergekühlte Form als eine Zentrifugalgußform verwendet werden soll, ist es schwierig, Wasserkühlmechanismen aufzubauen, da die zuletzt genannten während des zentrifugalen Gießens rotiert werden. Wenn geschmolzenes Ti oder geschmolzene Ti-Legierung in der Cu-Form ohne Wasserkühlung gegossen wird, kann sich die Cu-Form auf Temperaturen erhitzen, die höher liegen als die wärmeresistente Temperatur. Aus diesem Grund tritt ein Schmelzverlust oder ein Festfressen auf einer Oberfläche eines Hohlraums in der Cu-Form auf, in die das Ti oder die Ti-Legierung gegossen wird. Weiterhin tritt ein Bruch oder eine Deformation in dem Cu-Formkörper aufgrund von thermischen Anspannungen auf. Somit ist es unmöglich, die Ti- oder Ti-Legierungsgußstücke herzustellen, die eine ausgezeichnete Dimensionsgenauigkeit aufweisen.
Neben dem obengenannten ist es bei der Herstellung eines Präzisionsproduktes, das aus einer Titanlegierung hergestellt ist, üblich, daß eine Form, die aus Keramik hergestellt ist, zum Gießen des Produktes verwendet wird, da die Titanlegierung einen hohen Schmelzpunkt aufweist und reaktiv ist.
Wenn verhältnismäßig kleine Komponenten, beispielsweise Ventilköpfe oder dergl., die in Maschinen verwendet werden, aus einer Titanlegierung in einer Massenproduktion hergestellt werden, wird das folgende Verfahren angewandt. D. h., bei dem Verfahren wird eine Vielzahl von Formen, die aus Keramiken erzeugt sind, die jeweils eine Vielzahl von Formhohlräumen aufweisen, vertikal in einer Art aus vielen Stufen oder Schritten übereinander angeordnet und die Formen rotieren um eine vertikale Zentralachse (Stamm), zur Erzeugung einer Zentrifugalkraft, die auf das geschmolzene Metall innerhalb der Hohlräume wirkt, wodurch das geschmolzene Metall in alle Winkel und Ecken der Hohlräume (Zweige) verteilt wird, zur Bildung der Ventilköpfe. Durch dieses Verfahren wird ein Gußzwischenstück hergestellt, worin die Vielzahl der Ventilköpfe an Vorderendbereichen der Zweige geformt sind.
Der Grund, warum das obengenannte Verfahren in die Praxis umgesetzt werden kann, ist der, daß nach dem Gießen die Formen, die aus Keramik hergestellt sind, wegwerfbar sind.
Die Erfinder dieser Anmeldung haben überlegt, daß anstelle der Wegwerf-Keramikformen Kupferlegierungsformen, die wiederholt verwendbar sind, zum Gießen von Titanlegierungsprodukten verwendet werden sollten.
Die Kupferlegierungsformen verursachen die folgenden Probleme, wenn sie wie oben beschrieben verwendet werden. D. h., wenn die Produkte nach dem Gießen herausgenommen werden sollen, stören die Formhälften einen Gußgegenstand, selbst wenn jede Form als eine Buchform hergestellt ist. Somit können die Formhälften nicht ausreichend geöffnet werden, damit die Produkte herausgenommen werden können.
Im Stand der Technik ist es bereits bekannt, eine Cu- Legierungsform zum Zentrifugalguß von Ti oder Ti- Legierungen zu verwenden, die eine gespaltene Form umfaßt, die aus zwei Blöcken aus Beryllium-Kupfer besteht. Die Formoberflächen werden durch das Titan nicht angegriffen oder erodiert (Metal Progress. 63 (1953.03) 3,72; O.W. Simmons, A Method of Centrifugally Casting Titanium).
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine weitere Cu- Legierungsform zur Verfügung zu stellen, die beim Zentrifugalgießen von Ti- oder Ti-Legierungsgußstücken verwendet werden kann, die Gußstücke mit hoher Dimensionsgenauigkeit in größeren Mengen und mit niedrigeren Kosten als die konventionell hergestellten Gußstücke zur Verfügung stellen kann.
Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zum Zentrifugalgießen von Ti und Ti-Legierungen durch die Verwendung der oben erwähnten Cu-Legierungsformen anzugeben.
Es ist noch ein anderes Ziel dieser Erfindung, eine Formanlage zur Verfügung zu stellen, bei der es selbst bei einer Vielzahl von Formen, die nach der Verwendung nicht verworfen werden, möglich ist, ein Gußverfahren durchzuführen, worin die Vielzahl von Formen vertikal in Stufen oder Schritten übereinander angeordnet sind.
Erfindungsgemäß wird eine Cu-Legierungsform zur Verwendung beim Zentrifugalgießen von Ti oder Ti- Legierungen zur Verfügung gestellt, umfassend einen Formkörper der darin einen Hohlraum definiert aufweist, wobei der Formkörper aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Cu-Legierung der folgenden Beziehung genügt:
Ts + 0,3 p ≥ 70 (1)
worin Ts die Zugfestigkeit (kg/mm²) und p die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) ist, daß das Volumen des Hohlraumes maximal 30 % des Volumens des Formkörpers ausmacht und daß die Cu-Legierung eine ist, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Cu-0,2%Zr- Legierung, einer Cu-0,9%Cr-0,2%Zr-Legierung, einer Cu- 2%Be-0,3%Co-Legierung, einer Cu-1%Cr-Legierung, einer Cu-1%Ag-Legierung und einer Cu-0,5%Be-2,5%Co-Legierung.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist bei der Cu- Legierung zur Herstellung der Zentrifugalgußform die Erhöhung der Temperatur der Oberfläche des Hohlraums in der Form um so kleiner, je höher die Leitfähigkeit ist, die sich auf die thermische Leitfähigkeit bezieht. Demgemäß wird eine Cu-Legierung, die eine niedrige Stärke aufweist, schwierig deformiert, da die thermische Beanspruchung ebenfalls gering ist. Im Gegensatz dazu ist jedoch eine hohe Stärke wegen einer hohen thermischen Beanspruchung erforderlich, wenn eine Kupferlegierung mit einer niedrigen Leitfähigkeit als ein Formmaterial verwendet wird. Somit wird die oben definierte Kupferlegierung, die die oben angegebene empirische Gleichung (1) erfüllt, als ein Material der Zentrifugalgußform verwendet.
Die oben definierten Kupferlegierungen sind besser im Hinblick auf die Zugfestigkeit und sind verhältnismäßig ausgezeichnet im Hinblick auf die Leitfähigkeit. Da die obengenannten Kupferlegierungen die obige Gleichung (1) erfüllen, wenn geschmolzenes Metall aus dem Ti oder der Ti-Legierung in die Form, die aus einer derartigen Legierung hergestellt ist, zentrifugal gegossen wird, wird die Oberfläche des Hohlraums in der Cu- Legierungsform augenblicklich erhitzt. Da jedoch die Form einer ausgezeichnete Wärmeleitung aufweist, wird die Wärme in einer kurzen Zeitperiode weggeführt, und die Temperatur der Hohlraumoberfläche wird schnell vermindert. Somit tritt ein Erosionsverlust oder ein Ergreifen der Hohlraumoberfläche nicht auf. Wenn das Volumen des Hohlraums in der Cu-Legierungsform größer als 30 % des Volumens des Cu-Legierungsformkörpers wird, kann die Wärme an einem Bereich der Cu-Legierungsform akkumuliert werden. Somit kann ein Fall auftreten, bei dem die Form überhitzt wird, so daß eine thermische Deformation oder ein thermischer Bruch auftritt. Demgemäß ist es erforderlich, daß das Volumen des Hohlraums gleich oder weniger als 30 % des Volumens des Formkörpers ist.
Somit erlaubt erfindungsgemäß die Verwendung der Form, die aus den oben erwähnten Cu-Legierungen hergestellt ist, ein Zentrifugalgießen von Ti oder Ti-Legierungen, wie in Anspruch 2 definiert, mit ausgezeichneter Dimensionsgenauigkeit für eine lange Zeitperiode. Demgemäß ist es möglich, die Ti- oder Ti- Legierungsstücke mit niedrigeren Kosten als bei dem konventionellen Gießen herzustellen.
Erfindungsgemäß wird ebenfalls eine Formanlage zur Verfügung gestellt, umfassend:
zumindest zwei Cu-Legierungsformen zur Verwendung beim Zentrifugalgießen entweder von Ti oder einer Ti-Legierung, wobei die Formen vertikal übereinander angeordnet sind, wobei jede der Formen sich aus einem Paar von oberen und unteren Formhälften zusammensetzt, wobei die obere und die untere Formhälfte jeweils in eine Vielzahl von Formteilen gespalten werden können, wobei jede Form einen Formkörper umfaßt, der darin zumindest einen Hohlraum aufweist, wobei der Formkörper wie oben definiert ist;
zumindest eine Abstandshaltereinrichtung, die zwischen den Formen vorgesehen ist, wobei die Abstandshaltereinrichtung in eine Vielzahl von Abstandssektionen gespalten werden kann; und
Mittel zum Fixieren der Formen und der Abstandshaltereinrichtungen aneinander unter einer derartigen Bedingung, daß die Formen und die Abstandshaltereinrichtungen übereinander angeordnet sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Formanlage sind in den Unteransprüchen angegeben.
Um das Gießen durch die erfindungsgemäße Formanlage durchzuführen, werden zunächst die Formen und die Abstandshaltereinrichtung vertikal übereinander angeordnet und durch die Fixiermittel miteinander fixiert. Geschmolzenes Metall wird in den Hohlraum einer jeden Form zum Formen von gewünschten Gußstücken gegossen.
Um die Produkte herauszunehmen, wird die oberste Abstandshaltereinrichtung nach rechts und nach links getrennt und aus der Formanlage herausgezogen.
Dadurch wird ein Abstand, der der Abstandshaltereinrichtung entspricht, an einer Stelle unterhalb der unteren Formhälfte der obersten Form verursacht. Die untere Formhälfte wird vertikal unter Anwendung des Abstandes bewegt. Somit ist es möglich, die untere Formhälfte aus dem Guß zu entfernen. Da anfangs nichts an einer Stelle oberhalb der oberen Formhälfte der obersten Form ist, kann die obere Formhälfte frei vertikal nach oben bewegt werden, wodurch es möglich wird, die obere Formhälfte von dem Guß leicht zu entfernen.
Der oben beschriebene Vorgang wird nacheinander wiederholt, wodurch es möglich ist, alle Formen von den Gußstücken zu entfernen, ohne daß die Formen brechen. Somit werden Gußstücke wie bei einem Baum gleichermaßen wie bei dem Fall bei der Verwendung der konventionellen Keramikformen hergestellt.
Wie oben beschrieben kann erfindungsgemäß selbst für die Formen, die nach dem Gießen nicht verworfen werden, das Gießverfahren so angewandt werden, daß die Formen vertikal übereinander angeordnet sind. Somit wird ermöglicht, Gegenstände in der Form eines Baumes zu gießen. Dies ermöglicht eine Massenproduktion von Titanlegierungsgußstücken, die die Formen anwendet, die beispielsweise aus der Kupferlegierung hergestellt sind. Demzufolge sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Formanlage äußerst hoch.
Fig. 1 ist ein longitudinaler Querschnitt durch eine Formanlage entsprechend einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ist eine Ansicht von oben von einer der Vielzahl von Formen, die in Fig. 1 veranschaulicht sind; und
Fig. 3 ist eine Ansicht von oben von einer Vielzahl der Abstandshalter, die in Fig. 1 veranschaulicht sind.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Im Hinblick auf die Probleme, die oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik diskutiert wurden, haben die Erfinder dieser Anmeldung Studien und Forschungen durchgeführt, um Ti- oder Ti-Legierungsgußstücke mit einer besseren Dimensionsgenauigkeit, in größeren Mengen und mit niedrigeren Kosten als die konventionellen Gußstücke zentrifugal zu gießen. Als ein Ergebnis wurde die folgende Kenntnis erlangt.
(a) Eine Zentrifugalgußform wird durch die Verwendung einer Cu-Legierung, die im Hinblick auf die Zugfestigkeit und die elektrische Leitfähigkeit (wechselseitig mit der Wärmeleitfähigkeit in Beziehung) ausgezeichnet ist, genauer ausgedrückt durch die Verwendung einer Cu-Legierung hergestellt, die eine ist, ausgewählt aus der Gruppe von Cu-Legierungen, wie oben definiert und die die folgende Beziehung erfüllt:
Ts + 0,3 p ≥ 70
worin Ts die Zugfestigkeit (kg/mm²) ist und worin p die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) ist, und
(b) die Zentrifugalgußform weist darin definiert den Hohlraum auf, dessen Volumen gleich oder weniger als 30 % des Volumens des Formkörpers ist, d. h. die folgende Beziehung wird erfüllt:
Volumen des Hohlraums/Volumen des Formkörpers x 100 ≤ 30 %
Durch gleichzeitiges Erfüllen der obengenannten Bedingungen (a) und (b) ist es möglich, die Form viele Male zu verwenden, ohne daß irgendeine Erosion, ein Angreifen und eine Deformation der Oberfläche der Cu- Legierungsform auftritt.
Eine Zentrifugalgußform wurde hergestellt, die aus einer Cu-Legierung bestand, deren Komponentenzusammensetzungen in den Beispielen 1 bis 6 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 in der Tabelle 1 veranschaulicht ist, und die den angegebenen Prozentsatz des Hohlraumvolumens im Hinblick auf das Volumen des Formkörpers aufweist. Die Zentrifugalgußform wurde in einer Zentrifugalgußanlage angeordnet, die innerhalb einer Vakuumkammer lokalisiert war. Die Zentrifugalgußform wurde mit 500 U/min rotiert.
Auf der anderen Seite wurde eine Ti-Legierung hergestellt, deren Zusammensetzung aus Ti-6%Al-4%V (% ist Gew.%) bestand. Die Ti-Legierung wurde bei 2000 A mit einem Plasmabogen geschmolzen. Die Ti-Legierung schmolz bei 1750ºC, und wurde in der Zentrifugalgußform, die bei 500 U/min rotiert wurde, zentrifugal gegossen.
Das oben beschriebene Zentrifugalgießen wurde fünfzig (50) mal wiederholt. Anschließend wurde das Vorhandensein von Erosionen, Angreifen und Deformationen der Zentrifugalgußform beobachtet. Die Ergebnisse der Beobachtung sind unten in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1-1 Typ Cu-Legierungsform Komponentenzusammensetzung und Charakteristiken der Cu-Legierung Komponentenzusammensetzung (Gew.%) Zugfestigkeit Ts (kg/mm²) Leitfähigkeit p (% IACS) Wert von Ts+0,3 p Beispiele Vergleichsbeispiele reines Kupfer (Die Zeichen * bedeuten Werte, die außerhalb der erfindungsgemäßen Bedingungen liegen.) Tabelle 1 - 2 Beobachtungsergebnisse der Cu-Legierungsform nach 50-maligem Zentrifugalgießen Volumen des Hohlraums/Volumen des Formkörpers x 100 Schmelzverlust Angreifen Deformation nichts vorhanden (Die Zeichen * bedeuten Werte, die außerhalb der erfindungsgemäßen Bedingungen liegen.)
Aufgrund der Ergebnisse in der Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Zentrifugalgußform, die aus der Cu- Legierung hergestellt ist, die die erfindungsgemäßen Bedingungen erfüllt, keinen Schmelzverlust, Festfressen bzw. Angreifen oder Deformation verursacht, selbst nachdem die Ti-Legierung fünfzig (50) mal zentrifugal gegossen wurde. Jedoch tritt zumindest ein Problem im Hinblick auf die Erosion, das Angreifen und die Deformation bei der Zentrifugalgußform auf, die aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, die nicht die Gleichung (1), die oben angegeben ist, entsprechend den Bedingungen gemäß dieser Erfindung erfüllt. Aus den Vergleichsbeispielen 3 und 4 ist weiterhin ersichtlich, daß eine Deformation in der Form auftritt, selbst wenn die Form aus der Kupferlegierung hergestellt ist, die die oben erwähnte Gleichung (1) erfüllt, wenn aber das Volumen des Hohlraums 30 % des Volumens des Formkörpers übersteigt. Dies ist nicht wünschenswert.
In Fig. 1 ist in einem longitudinalen Querschnitt einer Formanlage entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In diesem Zusammenhang umfaßt die Formanlage eine Vielzahl von Formen, von denen jede im Hinblick auf die Konstruktion der zuvor beschriebenen Form ähnlich ist. Somit wird die Beschreibung der Formen weggelassen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Vielzahl von Formen 1a bis 1f vertikal übereinander angeordnet. Ein Abstandshalter 2 ist zwischen einem jeden Paar von benachbarten Formen eingefügt. Eine Vielzahl von - in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel vier (4) - Bolzen 3 wird durch die Peripherien der Formen 1a bis 1f und die Abstandshalter 2 geführt. Durch die Bolzen 3 werden Formen 1a bis 1f und die Abstandshalter 2 derart miteinander fixiert, daß die Formen und die Abstandshalter 2 alternierend vertikal übereinander angeordnet sind.
Jede der Formen 1a bis 1f setzt sich aus zwei Formhälften 11 und 12 zusammen, die übereinander angeordnet sind. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die Form in eine Vielzahl von - in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel 2 - Formsektionen 21a und 21b gespalten werden, die im Hinblick auf die Dimension im wesentlichen zueinander identisch sind. Die Form weist in der Ebene beispielsweise eine scheibenartige Konfiguration auf. Die Form umfaßt einen Formkörper 23, der zumindest einer - in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel zwölf (12) - Hohlraum 13 darin definiert aufweist, zum Formen eines Maschinenventilkopfes für ein Fahrzeug. D. h., der Formkörper 23 einer jeden Form 1a bis 1f weist darin definiert die Vielzahl von Hohlkörpern 13 auf, die sich radial erstrecken und die radial voneinander durch einen vorherbestimmten Winkel beabstandet sind.
Im Zusammenhang mit dem oben gesagten sind jede der Zwischenformen 1a bis 1f und die oberste Form 1a mit entsprechenden Durchbohrungen 14 für einen Angußverteiler versehen. Die Durchbohrungen 14 kommunizieren mit den Hohlräumen 13. Die Durchbohrung für den Angußverteiler ist nicht für die untere Formhälfte 12 der untersten Form 1f erforderlich, und eine normale oder übliche untere Formhälfte wird für die untere Formhälfte 12 der untersten Form 1f verwendet.
Jeder Abstandshalter 2 ist zwischen einem entsprechenden Paar von benachbarten Formen eingefügt. Der Abstandshalter 2 ist im Hinblick auf die Konfiguration in der Ebene identisch mit der Form. Die Form und der Abstandshalter 2 sind im Hinblick auf den Durchmesser im wesentlichen identisch zueinander. Der Abstandshalter 2 kann in einer Vielzahl von - zwei (2) in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel - Abstandshalterbereichen 2a und 2b gespalten werden, die im Hinblick auf ihre Dimension im wesentlichen identisch zueinander sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der Abstandshalter 2 ist mit einer Durchbohrung 22 für einen Angußverteiler versehen, der sich durch einen Zentralbereich des Abstandshalters 2 erstreckt.
Der Abstandshalter 2 weist eine Dicke auf, die leicht größer ist als die des Hohlraumes 13. Spezifisch wird die Dicke t&sub0; des Abstandshalters 2 auf einen Wert gesetzt, der leicht größer ist als die Dicke (t&sub1; + t&sub2;) des Hohlraums 13 in den oberen und unteren Formhälften 11 und 12 der Form, so daß nach dem Herausziehen des Abstandshalters 2 aus der Formanlage in dem zusammengebauten Zustand zur Bildung eines Abstandes die obere Formhälfte 11 oder die untere Formhälfte 12 der Form nach oben oder nach unten durch Verwendung des Abstandes bewegt wird, so daß der rechte und der linke Formbereich 21a und 21b der oberen oder unteren Formhälfte 11 oder 12 leicht nach links und nach rechts gezogen werden können.
Im Zusammenhang mit dem obengenannten werden die Formen 1a bis 1f und die Abstandshalter 2 mit einer Vielzahl von Bolzeneinführungsbohrungen 15 bzw. 25 versehen, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, durch die die Verbindungsbolzen 3 eingeführt werden.
Als nächstes wird der Fall beschrieben, bei dem ein Ventilkopf mit der oben erwähnten Formanlage gegossen wird.
Zunächst wird die Formanlage, die in Fig. 1 gezeigt ist, hergestellt. Spezifisch wird die Form 1f, die üblicherweise als die unterste Schicht verwendet wird, zunächst installiert. Anschließend wird der Abstandshalter 2 auf die obere Fläche der untersten Form 1f angeordnet. Die Form 1e mit der Durchbohrung 14 für den Angußverteiler wird auf der oberen Fläche des Abstandshalters 2 angeordnet. Die Vorgehensweise wird wiederholt, um die Formen 1d bis 1a und die Abstandshalter 2 übereinander alternierend anzuordnen. Schließlich werden die Verschlußbolzen 3 durch die übereinander angeordneten Formen 1a bis 1f und die Abstandshalter 2 eingefügt und durch Muttern fest angezogen, so daß die Formen 1a bis 1f und die Abstandshalter 2 miteinander verbunden und zusammengefügt sind.
In die so aufgebaute Formanlage wird geschmolzenes Metall aus der Titanlegierung hineingegossen und fließt durch die Durchbohrungen 14 und 22 für den Angußverteiler, und die Formanlage wird auf einem Rotiertisch innerhalb eines Gußofens rotiert, zum Zentrifugalgießen von Titanlegierungsprodukten.
Nach dem Kühlen wird die Formanlage aus dem Gußofen entfernt. Die Bolzen 3 werden von den übereinander angeordneten Formen 1a bis 1f und den Abstandshaltern 2 entfernt. Die obere Formhälfte 11 der obersten Form 1a wird nach oben bewegt und von der unteren Formhälfte 12 der obersten Form 1a entfernt.
Anschließend werden die Abstandshalterbereiche 2a und 2b des obersten Abstandshalters 2 horizontal nach links und rechts bewegt und werden von den verbleibenden Formen 1b bis 1f und Abstandshaltern 2 herausgezogen.
Durch diese Vorgehensweise taucht ein Abstand entsprechend dem weggezogenen Abstandshalter 2 an einer Stelle unterhalb der obersten Form 1a auf. Somit ist es möglich, die untere Formhälfte 12 der obersten Form 1a nach unten zu bewegen, zur Entfernung der unteren Form 12 von dem Gußstück. Anschließend wird das Paar von Formbereichen 21a und 21b der unteren Form 12 ebenfalls nach links und nach rechts bewegt und horizontal von dem Gußstück weggezogen.
Die oben beschriebene Vorgehensweise wird wiederholt und die unterste Form 1f wird von dem Gußstück entfernt. Somit ist es gleichermaßen wie bei der Verwendung der Keramikformen möglich, einen Gußgegenstand als Zwischenstück in der Form eines Baumes zu erzeugen.
Im Zusammenhang mit dem obengenannten muß die Anzahl der Formen bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht auf sechs (6) wie bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sondern es kann irgendeine Anzahl von Formen verwendet werden.

Claims

1. Kupferlegierungsform zur Verwendung beim Zentrifugalgießen von Ti oder einer Ti-Legierung, umfassend einen Formkörper, der darin einen Hohlraum definiert aufweist, wobei der Formkörper aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Cu-Legierung die folgende Beziehung erfüllt:

Ts + 0,3 p ≥ 70 (1)

worin Ts die Zugfestigkeit (kg/mm²) ist und worin p die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) ist;

daß das Volumen des Hohlraumes maximal 30 % des Volumens des Formkörpers ist und

daß die Kupferlegierung eine Legierung ist, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Cu- 0,2%Zr-Legierung, einer Cu-0,9%Cr-0,2%Zr-Legierung, einer Cu-2%Be-0,3%Co-Legierung, einer Cu-1%Cr- Legierung, einer Cu-1%Ag-Legierung und einer Cu- 0,5%Be-2,5%Co-Legierung.

2. Verfahren zum Zentrifugalgießen von Ti oder einer Ti-Legierung durch die Verwendung einer Cu- Legierungsform, umfassend einen Formkörper, der darin definiert einen Hohlraum aufweist, wobei der Formkörper aus einer Cu-Legierung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Cu-Legierung die folgende Beziehung erfüllt:

Ts + 0,3 p ≥ 70 (1)

3. Formanlage, umfassend:

- zumindest zwei Cu-Legierungsformen zur Verwendung beim Zentrifugalgießen von Ti oder einer Ti- Legierung, wobei die Formen vertikal übereinander angeordnet sind, wobei jede der Formen sich aus einem Paar von oberen und unteren Formhälften zusammensetzt, wobei jede der oberen und unteren Formhälften in eine Vielzahl von Formbereichen gespalten werden kann, wobei jede Form einen Formkörper umfaßt, der darin zumindest einen Hohlraum definiert aufweist, wobei der Formkörper wie in Anspruch 1 definiert ist;

- zumindest eine Abstandshaltereinrichtung, die zwischen den Formen vorgesehen ist, wobei die Abstandshaltereinrichtung in eine Vielzahl von Abstandsbereichen gespalten werden kann; und

- Einrichtungen zum Fixieren der Formen und der Abstandshaltereinrichtungen aneinander unter einer derartigen Bedingung, daß die Formen und die Abstandshaltereinrichtungen übereinander angeordnet sind.

4. Formanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der oberen und unteren Formhälften einer jeden Form in zwei Formsektionen gespalten werden kann, deren Dimensionen im wesentlichen identisch zueinander sind, und daß die Abstandshaltereinrichtung in zwei Abstandshalterbereiche gespalten werden können, deren Dimensionen im wesentlichen identisch zueinander sind.

5. Formanlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper einer jeden Form darin eine Vielzahl von Hohlräumen definiert aufweist, die sich radial erstrecken und die radial voneinander durch einen vorherbestimmten Winkel beabstandet sind.

6. Formanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Form in der Ebene eine scheibenförmige Konfiguration aufweist, und daß die Abstandshaltereinrichtung im Hinblick auf die Konfiguration in der Ebene mit der Form identisch ist, und daß die Form und die Abstandshaltereinrichtung in Bezug auf ihren Durchmesser im wesentlichen identisch zueinander sind.

7. Formanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshaltereinrichtung eine Dicke aufweist, die auf einen Wert gesetzt ist, der leicht größer ist als der des Hohlraumes.