Glanzkohlenstoff

Metallurgy
Wirkung von Formstoffzusätzen mit der Bildung kohlenwasserstoffhaltiger Gase, die in der reduzierenden Atmosphäre des Formhohlraumes verkrackt werden: dabei entsteht Glanzkohlenstoff. Glanzkohlenstoffbildende Formstoffzusätze sind Steinkohlestäube, Peche, Bitumina, Harze, Öle, Kunststoffe sowie Mischungen hieraus (Tabelle).

Die Kohlenstoffträger können nach ihrem Kohlenwasserstoffgehalt in arme und reiche Stoffe klassifiziert werden und es leiten sich daraus die spezifischen Verwendungen ab.

Die Wirkungsweise und Einflussnahme der wichtigsten Zusatzstoffe zur Glanzkohlenstoffbildung ist im Zusammenhang mit den Prüfgrößen Koksgehalt und Restgasgehalt im Bild zu sehen.

Der Glanzkohlenstoffgehalt kann nach BDG-Richtlinie/VDG-Merkblatt P111 bestimmt werden.

Glanzkohlenstoffträger werden bentonitgebundenen Formstoffen vorwiegend bei der Herstellung von Eisen- und Schwermetallguss zugesetzt. Dabei liegt der wirksame Anteil (der Stoffgehalt im Sand, der noch nicht durch thermische Beanspruchung zersetzt ist) bei Steinkohlenstäuben im Bereich von 2 bis 5 %, für Pech und Bitumenprodukte bei 1 bis 2 % sowie für Harze, Öle und Kunststoffe bei 0,3 bis 0,8 %. Der Glanzkohlenstoff umhüllt die Quarzkörner des Formstoffs und verhindert an der Grenzfläche Metall/Form eine Benetzung durch den flüssigen Gießwerkstoff. Die Korngröße der Zusätze sollte unter der mittleren Korngröße des verwendeten Sandes liegen, eine sehr feine Vermahlung vermindert die Glanzkohlenstoffbildung und erhöht den Rückstandskoks. Steigende Zusätze an Steinkohlenstaub oder anderer Glanzkohlenstoffbildner und höhere Anteile der Zersetzungsprodukte (Koks) im Altformstoff erhöhen den Wasserbedarf des Formstoffes und verringern die Gasdurchlässigkeit. Zusätzlich können sie die Quarzausdehnung abpuffern und Sandausdehnungsfehler verhindern.

Anwendungsbeschränkend wirken des Weiteren der Schwefelgehalt (sollte nicht über 1 % liegen), der Stickstoffgehalt (nicht größer 1,5 %) und der Aschegehalt bei Steinkohlenstäuben, der maximal 10 % betragen darf.

Aus dem Verhalten der verschiedenen Zusatzstoffe ergibt sich, dass mit der Verwendung von Gemischen ein guter Kompromiss für die Eigenschaftskombination möglich ist.

Zu hoher Glanzkohlenstoffgehalt im Formstoff führt zu einer größeren Neigung zur Gussfehlerbildung, (Glanzkohlenstoffeinschlüsse).

Eigenschaften verschiedener Glanzkohlenstoffbildner

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.