CS200388B1 - Nikl a jehe slitiny, legované borem - Google Patents

Description

Vynález se týká niklu a jeho slitin, legovaných bórem, se zlepšenými mechanickými a fyzikálními vlastnostmi, především se zlepšenou homogenitou, zvýšenou permeabilitou a zlepšenými vlastnostmi magnetickými a pevnostními.

Pre různé účely jsou požadovány nikl a jeho slitiny ve formě zbavené oxidů, které se v nich pravidelně vyskytují a které mají nepříznivý vliv na mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu.Přítem je nutné, aby nikl a jehe slitiny vykazovaly dobrou homogenitu, vyhovující vlastnosti magnetické a pevnostní a vysekou permeabilitu.Přete se převádí jejich dezexidace.K odstranění oxidů se pkužívá uhlíku, který se přidává do taveniny a,má na jedné straně tu výhodu, že vznikají plynné produkty dezexidace, avšak na druhé straně přebytek uhlíku vede ke tvorbě karbidů, jež se tvoří v průběhu tuhnutí materiálu a jejichž vznik a přítomnost jsou zpravidla nežádoucí. Proto se používá též různých kovů, např.manganu, křemíku, hořčíku, vápníku, hliníku, titanu a zirkonu.Při tom však vznikají kysličníky keramické povahy, které tvoří vměstky, dispergující v průřezu materiálu a zhoršující mechanické a fyzikální vlastnosti do té míry, že materiál je někdy i zcela nezpracovatelný.Např.mangan, který se používá zároveň k odsíření, dává vznik viskozním kysličníkům, které v tavenině špatně vyplouvají k povrchu a tvoří strusku.Revněž křemík tveří viskezní kysličníky, které se zachycují v průřezu materiálu.Hliník je sice velmi účinným prostředkem dezexidace,avšak při jehe peužití vznikají velmi stabilní kysličníkyj které vytvářejí kysličníkové blány dispergované v materiálu, který v důsledku tehe není homogenní a vykazuje výrazně zhoršené

200 388 z

fyzikální vlastnosti, zvláště magnetické.Hořčík, který je jeětě účinnější než hliník, má podobné vlastnosti, které nepříznivě ovlivňují předevěím magnetické a pevnostní vlastnosti materiálu.Titan se peužívá zřídka pro jeho velkou afinitu uhlíku a pre tvorbu intermetalických fází.Lze tedy říci, že všechny známé způsoby desoxidace vedou sice k odstranění oxidů, avšak zárověň zhoršují mechanické a fyzikální vlastnesti niklu a jehe slitin, mnohdy do té míry, že materiál jé nezpůsobilým k určenému použití.Problém tedy spočívá v tom, aby byla vyvinuta slitina, která bude zbavená jak oxidů, tak současně bude vykazovat požadovanou homogenitu, pevnost za teple, permeabilitu a požadované magnetické vlastnosti.

Tyto nedostatky odstraňuje slitina niklu a jehe slitin legovaných bérem podle vynálezu, který spočívá v tem, že nikl nebe jehe slitiny obsahují 0,001 až 0,1 % hmotnostního béru , který byl nalegován do taveniny ve formě předslitiny, především ve formě předslitiny nikl-bér, nebe železo-bér.

Zkouškami byla prokázána, že bór vpravený takte do taveniny niklu a jehe slitin působí jednak jako velmi účinné dezoxidační činidle, jednak však zároveň výrazně zlepšuje mochanic» ké a fyzikální vlastnosti slitin, především zlepšuje homogenitu, zvyěuje permeabilitu a příznivě ovlivňuje magnetické vlastnesti a pevnost za tepla.Přitom se jakékoliv sekundární škodil vé účinky nemohou vzhledem k nepatrnému anežství béru projevit a bér zůstává bez vlivu i na chemické sležení.Malý přebytek béru ve slitině se naopak příznivě prejeví ve zpevněni mezikrystalické hmoty, čímž dojde k podstatnému zlepšení tvařitelnesti a prakticky se vyloučí praskáni za tepla při kování a válcováni a následujícím tažení a válcování za studená.Podstatně se rovněž zvýší permeabilita.

Příklad 1

Pro měřící pravítka souřadnicových obráběcích strojů so používá tzv.lesklý nikl.Přidá-li se de taveniny 0,5 % hmotnostního manganu a 0,3 % hmatnestníha křemíku, vytvoř! ee v průběhu leštěni nb zrcadlové kovové ploěe bedevé stepy po kysličníkových inkluzích a etruskovitých vměstcích, které výrobek znehodnotí^

Když podle vynálezu byl do taveniny niklu přidán bér v množství 0,02 % hmotnostního a to formou předslitiny nikl-bér a obsahem 90 % hmotnostních niklu.a 10 % hmotnostních béru, byl vyrobený lesklý nikl zcela homogenní, bez jakýchkoliv rozptýlených vměetků, bublin a plen, s naprosto čistými hranami, bez trhlin po válcování, dříve obvyklých.Zhotovené souřadnicové pravítko bylo po leštěni bez jakékoliv vody.

Příklad 2

Byly vyrobeny různé megnaticky měkké slitiny niklu s obsahem 30 až 85 % hmotnostních niklu, 0,5 až 10 % hmetnestnlch některého nemagnetického prvku, např.chromu, molybdenu, mědi, niobu, vanadu a pod.,zbytek Železa.Do taveniny byl přidán hořčík ve formě předslitiny nikl-hořčík a obsahem 10 % hmotnostních hořčíku, 90 % hmotnostních niklu.Slitiny byly podrobeny válcování za tepla na pásy. Okraje pásů vesměs praskaly de hloubky 10 až 20 mm, zvláště u slitin a obsahem niklu nad 50 % hmetnestnlch, byly zjištěny rozptýlené jemné kysličníkpvévměstky,které výrazně zherěily magnetické vlastnosti, zejména u slitin s velkou počáteční permeabilitou.

Přete byl pedle vynálezu do těchte slitin legován ber v množství 0,02 % hmotnostního* < Zároveň byl přidáván mangan v množství 0,3 % hmotnostních pro odsíření.Materiál byl vyválceván za tepla na pásy, jejichž okraje byly bez jediné trhliny.Zároveň se výrazně zlepšily magnetické vlastnosti, hlavně u slitin s velkeu počáteční permeabilitou, kde má významnou úlohu nastavení kritického podílu struktury v uspořádaném stavu.Při legování boru nebránily totiž kysličníkové vměstky plnému rozvinutí vhodné struktury tak, jako k tomu dochází při nejčastěji používaném legování hořčíkem za účelem dezoxidace.

V přehledu je porovnána u slitiny s obsahem 76 % hmotnostních niklu, 3 % hmotností molybdenu, 3 % hmotnostních měá,zbytek železe, velikost počáteční permeábility při leguře hořčíkem a při leguře prováděné bórem podle vynálezu a to na různých teplotách popouštění:

legura	teplota popouštění ( * C )
400	450	500	550	600
hořčík	32 000	43 000	62 000	37 000	26 500
bór	45 000	85 700	126 000	62 000	42 000

Z přehledu je patrno, jak velký vliv no velikost počáteční permeábility má použití bóru podle vynálezu.

Příklad 3

Chremniklevá slitina pre topné účely se vyrábí v otevřené peci s možností vakuování před odlitím.K dezoxidaci se používají jednak standardní dezoxidovadla, např.mangan, křemík a uhlík, jednak cér a hořčík.Při válcování na pásy dochází k praskání okrajů a rovněž žáruvzdornost slitiny není vždy vyhovující.

Když k tavenině slitiny byl přidán bór v množství 0,01 % hmotnostního, slitina vykázala jednak výrazné zlepšení žáruvzdornosti a jednak zcela vymizelo praskání okrajů pásů při válcování za tepla.

Všemi uvedenými příklady bylo prokázáno, že přísada bóru do taveniny ovlivnila jednak průběh dezoxidace, jednak měla výrazný vliv na zlepšení mechanických a fyzikálních vlastností niklu a jeho slitin a přebytek bóru zpevnil mezikrystalickou hmotu do té míry, že došlo ke zlepšení žáruvzdornosti a bylo ovlivněno i chování materiálu při tváření za tepla.Nikl a jeho slitiny, podrobené působení bóru, který byl přidán do jejich taveniny, je možno s přihlédnutím ke zvýšeným mechanickým a jiným fyzikálním vlastnostem použít pro jakékoliv účely, pro které jsou vlastnosti v získané míře požadovány.

Claims (1)

1. Nikl a jeho slitiny legované bórem, vyznačené tím, že obsahují 0,001 ažO,l <& hmotnostního bóru, Delegovaného do taveniny ve formě předslitiny, především předslitiny nikl-bór nebo železo-bór.