CZ20022532A3 - Způsob výroby nerezavějícího tryskacího prostředku s hranami, na základě slitiny Fe-Cr-C - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby zrn tryskacího prostředku z nerezavějící ušlechtilé ocelolitiny, při němž se nejdříve z taveniny kalitelné slitiny železa - chrómu a uhlíku vyrábí granulát, který se potom zakalí tepelným zpracováním při teplotě vyšší než 900 °C a následně se drtí na zrna s ostrými hranami.

Dosavadní stav techniky

K otryskávání výrobků z nerezavějících materiálů je žádoucí, rovněž používat nerezavějící tryskací prostředky, protože rezavějící tryskací prostředky, jako je ocelový šrot nebo ocelový písek, zanechávají na povrchu výrobku zbytky s obsahem železa. Oxidací ulpívajících zbytků železa vznikají potom během nej kratší doby nežádoucí rezavé skvrny. Kromě nekovových, většinou minerálních tryskacích prostředků, jako je například elektrokorund, karbid křemíku nebo sklo, jsou také známy nerezavějící kovové tryskací prostředky. Zde je třeba jmenovat šrot na otryskávání z ušlechtilé ocelolitiny, vyrobené z ocelové slitiny odolné proti korozi. Tento materiál má proti minerálním tryskacím prostředkům celou řadu předností. Pomocí kovových zrn tryskacího prostředku se tak může dosáhnout podstatně zvýšené životnosti obvyklých tryskacích zařízení, protože ušlechtilá ocel se v podstatně menším rozsahu roztříští

4» 4-444

4 • 4

444 4 4 • ·

4 4

4 · **4 ·♦ 4444 při zpracování pomocí otryskávání, na základě své větší průtažnosti. Na základě dobrého chování při opotřebení, způsobeného vysokou rázovou houževnatostí, se osvědčilo používání tryskacích prostředků z ušlechtilé oceli, zejména při použití v tryskacích zařízeních, která jsou vybavena metacími koly.

Jsou známy dvě kategorie tryskacích prostředků z nerezavějící ušlechtilé ocelolitiny. Jsou to zaprvé granuláty z kuličkových zrn, sestávající z ocelových materiálů střední tvrdosti (< 45HR_C) . Jak je zveřejněno ve spise JP 61 257 775, za druhé se používají také zrna s ostrými hranami ze zakalené chromové ocelolitiny (> 60HR_c), protože se jimi dá dosáhnout zlepšených abrazivních vlastností.

Oproti zrnům tryskacího prostředku první kategorie jsou při výrobě kaleného granulátu s ostrými hranami potřebné podstatně vyšší výrobní náklady s dodatečnými kroky výrobního pochodu. Při výrobě se podle spisu JP 61 257 775 vyrábí z taveniny kalitelné chromové ocelolitiny nejdříve granulát v podstatě z kulatých zrn. Granulát se kalí tak, že se po tepelném zpracováni při teplotě 1000 °C až 1100 °C ochlazuje ve vodě. Potom se zrna drtí, takže vznikne materiál s ostrými hranami.

Nevýhodou tohoto způsobu je, že ochlazováním ve vodě oceli horké více než 1000 °C se napomáhá nežádoucí oxidaci materiálu. Dále je při použití vody silně omezena dosažitelná rychlost ochlazování (parní fáze) . Účinné ochlazování je však absolutně potřebné, pro získání co nejkřehčího materiálu. To je předpoklad pro to, aby se zrna mohla později tak drtit, aby byl vyroben požadovaný granulát s ostrými hranami.

*» *· • *

- 3 • ·♦ ·· · · · 9 9

9 9 9 9 9

999 9 9 9 9 • 9 9 9 9

9 99 99 9

9

9

9999

Podstata vynálezu

Proto je úkolem tohoto vynálezu, vytvořit způsob výroby nerezavějícího tryskacího prostředku, při němž během tepelného zpracování a po ukončeném tepelném zpracování může být vyloučena oxidace granulátu, a při němž je tak vysoká křehkost materiálu, dosažená kalením, že je možné drcení zrn tryskacího materiálu jednoduchými prostředky.

Způsobem výroby shora uvedeného typu je tento úkol vyřešen podle vynálezu tak, že se tepelné zpracování provádí v redukční atmosféře, a že se pro následné ochlazování výlučně používá redukční plyn nebo redukční směs plynů.

Z toho, že je granulát při kalení vystaven výlučně redukční atmosféře, vyplývá výhoda, že se může spolehlivě zabránit nežádoucí oxidaci materiálu.

Účelně jde u redukční atmosféry o směs plynů, která obsahuje vodík a dusík. V praxi se ukázalo, že se pro způsob podle vynálezu hodí zejména směs plynů, která obsahuje 60 % až 80 % vodíku a 20 % až 40 % dusíku. Nejlepších výsledků bylo docíleno se 70 % vodíku 30 % dusíku.

Aby se vyrobila slitina ze železa a chrómu, je potřeba dodržet zvláštní kroky výrobního způsobu. Použitím slitiny železa - chrómu a uhlíku, alespoň se 2 % uhlíku a alespoň se 30 % ohromu vznikne materiál, který je kalitelný a současně odolný proti korozi, přičemž se beze všeho dá dosáhnout tvrdostí > 60HR_c. Tak vznikne materiál, který se vyznačuje vysokou odolností proti oxidaci a vynikající odolností proti opotřebení. Použití vyznačené slitiny při způsobu podle vynálezu je tedy obzvláště účelné, protože je tím dána kombinace dobře kalitelného materiálu, a současně materiálu odolného proti korozi.

« 00 ♦ 0 0 0 • 00

000 0

0 • 00 00 «0*0 • 0 0»

0 0 0

0 0 ♦ 00 ♦ ·0 »0 0*00 «

0

0

0

Pro drcení zakaleného granulátu je účelné, používat impulzní mlýn. Pro vyrobení požadovaného granulátu s ostrými hranami ze zakaleného výchozího materiálu je obzvláště dobře vhodný trubkový vibrační mlýn.

Pro použití při povrchovém zpracování kovových výrobků je účelné, když je k dispozici tryskací materiál, roztříděný podle velikosti zrna. Proto může být ke způsobu výroby podle vynálezu přiřazen další krok výrobního způsobu, k vytváření frakcí podle zrnitosti, pomocí něhož se dosáhne nastavení požadované směsi zrn.

Přehled obrázků na výkrese

Způsob podle vynálezu bude blíže osvětlen podle výkresu s jediným obrázkem, znázorňující schéma výrobního způsobu, přičemž horní část zahrnuje kroky výrobního způsobu k výrobě výchozího granulátu, zatímco ve spodní části jsou zobrazeny kroky kalení, drcení a třídění.

Příklady provedení vynálezu

Výchozím materiálem pro tryskací prostředek je ocelový šrot, který se přivádí do výrobního procesu ze skladu 1. šrotu. K nastavení požadované slitiny se k němu přidává z vhodných zásobních nádrží uhlík ve formě grafitu 2 a dále se přidává chrom 3. Směs surovin se dále taví v tavící peci 4 na slitinu. Ta obsahuje 2,0 % uhlíku a 30 % až 32 % chrómu.

Tavenina prochází při teplotě vyšší než 1420 °C rozprašovacím zařízením 5 s tryskami, přičemž vzniká granulát se širokým spektrem průměrů zrn. Rozprášené kapičky kovové

* * · • · *·» ··> · taveniny se ochlazují ve vodní lázni, takže se na dně granulační nádrže 6 nahromadí pevný granulát.

Granulát se odebírá z nádrže 6 odvodem 7 a prochází skrze kroky tohoto způsobu, odkapávání 8: a sušení 9. Po průchodu ochlazováním 10 je k dispozici výchozí materiál pro chromovou slitinu, která je odolná pro korozi.

Výchozí granulát se potom přivádí k peci 11, v níž se žíhá při teplotě vyšší než 900 °C v atmosféře vodíku a dusíku 13 při nízkém tlaku, a následně se ochlazuje, načež se dopravuje do zásobní nádrže 12. Žíháním granulátu při teplotě vyšší než 900 °C dochází k vylučování sekundárních karbidů ze slitinové matrice, čímž se mění složení matrice. Vylučováním sekundárních karbidů je nejdříve možná martenzitická přeměna, která při ochlazování granulátu z teplot vyšších než 900 °C vede ke zvýšení tvrdosti na tvrdost > 60HR_c.

Z nádrže 12 se granulát přivádí pomocí korečkového výtahu 14 k drtiči 15. Drtič 15 je vytvořen přednostně jako trubkový vibrační mlýn a rozmělňuje zakalený křehký granulát na rozdrcená zrna s ostrými hranami. Použitím takového impulzního mlýna se obzvláště dobře podaří, že se materiál, nacházející se pod silným vnitřním napětím, rozloží na rozdrcená zrna s ostrými hranami. Směs zrn, vzniklá drcením má široké rozdělení velikostí. Pro roztřídění prochází nyní prosévacím zařízením 16. Příliš velká horní zrna 17 se znovu přivádějí k drtiči 15. Příliš jemná dolní zrna 18 se na tomto místě odebírají z výrobního procesu a taví se v tavící peci 4. Dobrá zrna 19 o průměru mezi 0,1 a 0,8 mm se buď ukládají v silu 20, anebo se přivádějí k nej jemnějšímu třídění do dalšího prosévacího zařízení 21. Tryskací prostředky právě s různými velikostmi zrn se ukládají jako předběžné zásoby v silech 22, 23 a 24, dokud nejsou odebrány k odeslání ke konečnému spotřebiteli.

- 6 «*· « ·

0 0 ·· ♦

0 · 0 «·

PV - 2.Γ?7*> ·*·* 00 »0 • 0 0 » » » ·

0* 0 « 0 • 0 t 0 00· * » 0 0 0 0 « ·» * 000*0·

Claims (4)

1. Způsob výroby zrn tryskacího prostředku z nerezavějící ušlechtilé ocelolitiny, přičemž se nejdříve z taveniny kalitelné slitiny Fe-Cr-C vyrábí granulát, který se potom zakalí tepelným zpracováním při teplotě vyšší než 900 °C a následně se drtí na zrna s ostrými hranami, vyznačující se tím, že se tepelné zpracování provádí v redukční atmosféře, a že se pro následné ochlazování výlučně používá redukční plyn nebo redukční směs plynů.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že redukční atmosférou je směs plynů, která obsahuje vodík a dusík.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že směs plynů sestává ze 60 % až 80 % vodíku a 20 % až 40 % dusíku.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačují c í s e tím, že tavenina obsahuje alespoň 2 % uhlíku a alespoň 30 % chrómu. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačují c í s e tím, že drcení granulátu se provádí pomocí impulzního mlýna / obzvláště pomocí trubkového vibračního mlýna. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačuj í c í s e

tím, že se následně provádí vytváření frakcí podle zrnitosti, k nastavení různých směsí zrn.