CS214608B1 - Způsob výroby vysoeeotěruvzdorných součástí - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby součástí ze slitin železa s uhlíkem a karbidotvornými prvky· jako chromém, vanadem, wolframem, s vysokou otěruvzdorností. Problémem výroby těchto součástí je dosažení jemné struktury s rovnoměrným rozptýlením karbidů, která podmiňuje žádoucí vlastnosti součástí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že při výrobě se do 50 až 80 % hmotnosti roztavené slitiny na bázi železa před litím přidá do celkové hmotnosti slitiny 20 až 50 % předslitiny ve formě broků, drtě nebo prášku na bázi karbidů kovů. Způsobem podle vynálezu lze s výhodou vyrábět součásti velkých rozměrů a hmotnosti jako jsou tvářecí válce, tažné a vodicí kotouče, bandáže pro tváření apod.

Description

Vynález se týká způsobu výroby součástí ze slitin železa s uhlíkem a karbidotvornými prvky· jako chromém, vanadem, wolframem, s vysokou otěru vzdorností.

Problémem výroby těchto součástí je dosažení jemné struktury s rovnoměrným rozptýlením karbidů, která podmiňuje žádoucí vlastnosti součástí.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že při výrobě se do 50 až 80 % hmotnosti roztavené slitiny na bázi železa před litím přidá do celkové hmotnosti slitiny 20 až 50 % předslitiny ve formě broků, drtě nebo prášku na bázi karbidů kovů.

Způsobem podle vynálezu lze s výhodou vyrábět součásti velkých rozměrů a hmotnosti jako jsou tvářecí válce, tažné a vodicí kotouče, bandáže pro tváření apod.

Vynález se týká způsobu· výroby součástí s vysokou otěruvzdorností ze slitin železa s uhlíkem a karbidotvornými prvky jako chromém, vanadem, wolframem apod. a řeší problematiku získání v součásti žádoucí mikroštruktúry, zejména rovnoměrně rozložených jemných krystalů karbidů v základní kovové hmotě. . . '

Jsou známy slitiny železa a uhlíku s hmotnost, ním obsahem wolframu do 16 %, vanadů do 10 %ohromu do 8 %, s přídavkem kobaltu, molýbdenu a dalších prvků, které obsahují velmi tvrdé karbidy v základní kovové hmotě, tvořené většinou martenzitem nebo bainitem, takže součásti, zhotovené z těchto slitin mají vysokou otěruvzdornost a mohou být použity pro práci v extrémních podmínkách vysokého namáhání. Přitom je užitná hodnota takovýchto součástí tím vyšší, čím jsou karbidy v základní kovové hmotě jemnější a rovnoměrněji rozptýleny, nebot velké karbidy se snadno tříští a vydrolují a jejich shluky ěi dokonce souvislé síťoví snižují pevnost. součásti a vedou k prasklinám nebo vyštipovánT Získat vhodnou strukturu u těchto slitin nelze obvyklými způsoby výroby. Odléváním běžnými způsoby nátaveně slitiny i do kovových forem se získá struktura s velmi hrubými karbidy, které se nedaří rozbít a zjemnit ani tepelným zpracováním, ani tvářením, neboť tyto slitiny nelze prakticky tvářet.

Je znám dále způsob výroby otěruvzdorných součástí způsobem slinování práškových karbidů za vysokých teplot, ale tento způsob umožňuje výrobu součástí jen omezené hmotnosti a rozměrů, takže ho nelze použít pro celou řadu součástí větších, např. pro nástroje pro tváření kovů, válce, tažné a vodicí kotouče apod.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby vysoceotěruvzdornýoh součástí ze slitin : železa a karbidotvorných prvků jako wolframu, vanadu, ohromu a kobaltu odléváním do kovových forem, popřípadě odstředivým litím podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že do 50 až 80 % hmotnosti roztavené slitiny na bázi železa se před litím přidá do celkové hmotnosti slitiny 20 až 50 % předslitiny ve formě broků, drtě nebo prášku na bázi karbidů kovů.

Způsob výroby součástí z vysoce otěruvzdorných slitin železa a uhlíku s vysokým obsahem karbidotvornýeh prvků podle vynálezu tedy spočívá v přípravě' taveniny pro odlévání ze dvou dílů, z nichž větší na bázi železa je nataven z komponent s minimálním, obsahem karbidotvorných prvků a do něho se před litím přidá menší díl, který byl předem nataven s vélkým obsahem kárbidotvorných prvků a utuhnul ve formě prášku či broků s maximální dosažitelnou rychlostí.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že v prudce utuhlém dílu předslitiny, např. odlitím do vody nebo rozprášením tekutým dusíkem ap.,' který je navíc velmi křehký a,snadno se drtí, jsou vytvořeny velice jemné karbidy, které po přidání do většího dílu taveniny bezprostředně před litím se již nestačí rozpustit a při tuhnutí odlévané součásti již proto nerostou a výsledkem je žádoucí struktura.

Příkladem výroby součásti způsobem podle vynálezu je výroba bandáže válce pro válcování oceli za tepla ve tvaru prstence o vnějším průměru 375 mm, vnitřním průměru 265 mm a délce 230 mm. Kusová hmotnost bandáže byla 108 kg.' Do taveniny o hmotnostním složení 2,0 % uhlíku, 0,8 % křemíku, 8% chrómu, 2,86 % wolframů, 7,53 % molybdenu, 0,26 % vanadu, zbytek železo, které bylo nataveno 62 % hmotnosti celkového potřebného množství slitiny pro lití bandáže, bylo těsně před litím přimíšeno 38 % hmotnosti zbývajícího množství ve formě broků a drtě o hmotnostním složení 4,61 % uhlíku, 34,3 % wolframu, 0,95 % molybdenu, 24,6 % vanadu, 23,5 % kobaltu, zbytek železo. Tyto broky byly získány natavením slitiny žádaného složení a odlitím do vody přes rozstřikovací přípravek. Po přidání broků a dosažení licí teploty byla bandáž odlita do kovové rotující formy odstředivě s horizontální osou rotace. Konečné hmotnostní složení slitiny bylo 3,0 % uhlíků, 15,5 % wolframu, .9,5 % vanadu, 5,0 % molybdenu, 5,0.% chrómu, 5,0 % kobaltů, zbytek železo. Tímto způsobem vyrobená bandáž má. vynikající vlastnosti při použití pro válcování oceli za tepla, převyšující jiné známé materiály, včetně drahých slitin na bázi kobaltů s vysokým obsahem chrómu a wolframu známé jako slitiny typu štelit.

Způsobem podle vynálezu lze s výhodou vyrábět součásti velkých rozměrů a hmotnosti, jako jsou válce pro tváření, tažné a vodicí kotouče,

Claims (1)

1. Způsob výroby vysoce otěruvzdorných součástí ze slitin železa a karbidotvorných prvků jako wolframu, vanadu,, chrómu a kobaltu odléváním do kovových forem, popřípadě odstředivým litím vyznačený tím, že do 50 až 80 % hmotnosti roztaVYNÁLEZU vené slitiny na bázi železa se před litím přidá do celkové hmotnosti slitiny 20 až 50 % předslitiny ve formě broků, drtě nebo prášku na bázi kabridů kovů.