Formstoffreaktion

Allgemein
Chemische Reaktion des flüssigen Metalls mit dem Formstoff (Metall-Formstoff-Reaktion). So kann beispielsweise die Schmelze beim Gießen mit dem in Sandformen enthaltenen Wasser reagieren. Die Gießhitze verursacht primär eine Wasserdampfbildung; dieser Wasserdampf kann durch das flüssige Metall reduziert werden, wobei als Reaktionsprodukte Wasserstoff und Metalloxid entstehen:


<IMAGENAME href="file:///Users/karenweirich/Documents/Weirichdaten/15_Buecher/916_GIESSEREI-LEXIKON_2018/04_Umbruch_GL_2018/03_Kapitel/02_Bilder/Formeln/Formreaktion_formel_1.eps" ac_imagehref="file://s:\Satz\Images\Formeln\Formreaktion_formel_1.eps" ac_groupseparator="/"></IMAGENAME>
Der entstandene Wasserstoff bildet Blaseneinschlüsse an den Gussstückaußenflächen (Randzonenporosität). Die Neigung zu solchen Formreaktionen nimmt mit steigender Gießtemperatur und mit steigenden Gehalten besonders stark reduzierend wirkender Legierungsbestandteile zu. Bei Kupfergusswerkstoffen fördern vor allem Phosphorgehalte das Zustandekommen von Formreaktionen, daher sollte die Desoxidation mit Phosphorkupfer stets so geführt werden, dass die gießfertige Schmelze keinen zu hohen Restphosphorgehalt aufweist, (Desoxidation). Ebenfalls reduzierend wirkt Kohlenstoff, zum Beispiel in Eisengusswerkstoffen. Schließlich können gasbildende Formreaktionen auch durch Oxidation von Sulfiden verursacht sein, wobei Schwefeldioxidgas entsteht. Beispiele chemischer Umsetzungen an der Grenzschicht Schmelze-Formstoff zeigen folgende Reaktionsgleichungen:
Cu + H2O D H2 + CuFe + H2O D H2 + FeOMg + H2O D H2 + MgO2Al + 3H2O D 3H2 + Al2O3Ti + 2H2O D 2H2 + TiO2FeO + C D CO + FeFe2O3 D 3CO + 2FeFe2O4 + 4C D 4CO + 3FeMnS + O2 D SO2 + Mn