NL7905385A - Gesmede maallichamen van staal en de vervaardigings- wijze daarvan. - Google Patents

Description

K/O/lh/1 v *’ ’ .

Sociëté Anonyme dite: Aciéries Thomë-Cromback te Parijs, 'Frankrijk.

Gesmede maallichamen van staal en de vervaardigingswijze daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op maallichamen van gesmeed staal en de vervaardigingswijze daarvan.

Volgens de huidige stand van de techniek worden maallichamen gebruikt voor het vermalen van weinig afslij-5 pende materialen (cement, talk, enz) of zeer afslijpende materialen (verscheidene materialen, koolstof, enz).

In het eerste geval gebruikt men gegoten maallichamen van gietijzer met een hoog gehalte aan chroom of van sterk gelegerd ruw gietijzer. Zulke maallichamen vinden 10 echter geen toepassing vanwege de hoge kosten voor het nat vermalen van sterk afslijpende lichamen. Daarvoor gebruikt men weinig gelegeerd gietijzer (2-7 % chroom) met carbiden van het type (zie bijvoorbeeld de Franse octrooiaanvra ge 77.31045 (1977)).of hypoeutectisch ruw gietijzer met 15 een cementietstructuur met carbiden van het type M^C op een perlitische basis (Frans octrooischrift 73.07662 (1973)) of te lamineren, zwak gelegeerd staal met minder dan 1 gev.% koolstof (bijvoorbeeld van het type A ISI) of vormgiet-staal van dezelfde samenstelling.

20 Meestal hebben zulke maallichamen, al naar het type, een aantal nadelen, met name: - de hoge kosten, vanwege het gebruik van kostbare legeringen, zoals ferro-chroom of ferro-molybdeen; - een enkel aan het oppervlak geharde structuur 25 met grote korrels; - een door lamineren verkregen structuur van martensitisch staal, doch met een klein koolstofgehalte (minder dan 1 gew.%); - een structuur van hypoeutectisch gesmeed giet- 790 5 3 85 j 5t 2 r ijzer met een zeer hoog koolstofgehalte, zonder chroomcarbide, doch met vrij grafiet en een zacht matrix, hetgeen tot een zekere brosheid leidt.

De uitvinding beoogt het ondervangen van voor-5 noemde nadelen en het verschaffen van maallichamen met een voldoende slijtvastheid om sterk afslijpende materialen tegen beperkte kosten te kunnen vermalen. Tevens beoogt de uitvinding het verschaffen van een werkwijze voor het met weinig energie vervaardigen van maallichamen, die tot het 10 midden zijn gehard en een geringe oppervlakkige decarbura- tie vertonen.

De uitvinding verschaft dan ook gesmede staal-lichamen van staal met een hoog koolstofgehalte (hypereutec-toidaal staal} met een martensitische structuur, die tot 15 het midden fijn is verdeeld, en met 2-6 gew.% carbiden in de vorm van mengsels van ijzer- en chroomcarbiden van het type M^C.

Bij een gewenste uitvoeringsvorm bevatten de maallichamen van de uitvinding 1,1-2 gew.% koolstof, 0-2 20 gew.% chroom en bij voorkeur ook 0,5-2 gew.% silicium en/of 0-1 gew.% koper en/of 0,5-2 gew.% mangaan.

Voor het verbeteren van bepaalde eigenschappen, zoals de hardingseigenschap of de korrelfijnheid, kunnen de maallichamen sporen van bepaalde elementen bevatten, zoals -25 borium (0-0,1 gew.%), titaan (0-1 gew.%) of niobium (0-0,1 gew.%).

Ter verbetering van bepaalde eigenschappen kunnen ook duurdere elementen gebruikt worden, zoals nikkel (0-3 gew.%), molybdeen (0-1 gew.%) of vanadium.

30 De werkwijze van de uitvinding voor het vervaar digen van maallichamen bestaat uit het op 900-1100°C brengen van een staaf of stukken giet- of gietvormstaal met de gewenste samenstelling; eventueel het in stukken snijden van de staaf bij voornoemde temperatuur; en het smeden van 35 de stukken bij 900-1100°C.

De structuur van het uitgangsstaal dient fijn 790 5 3 85 * 3 * - te zijn, bij voorkeur perlitisch, bijvoorbeeld verkregen door continu gieten.

Bij 900-ll00°C geschiet het smeden in het auste-nitische gebied.

5 Van de autenitische structuur van de gesmeden kogel wordt gebruik gemaakt om hem direkt te harden zonder vooraf opnieuw te verwarmen. Direkt na het smeden heeft de kogel een temperatuur van 800-1000°C en kan met olie of met water een beperkte tijd, al naar de diameter, gehard 10 worden enwel zodanig, dat de temperatuur van de kogel na de harding een stuk onder de martensitische overgangstempe-ratuur Mg komt te liggen. De kogel wordt dan in lucht gedroogd teneinde de overgang in de martensitische structuur in de hele kogel te doen plaatsvinden zonder kans op scheu-15 ren of barsten.

De harding kan gevolgd worden door een ontlading bij lagere temperatuur (200-500°C) teneinde de hardheid van de kogels op de beoogde toepassing in te stellen.

Door voornoemde behandeling, die tot de gewenste 20 samenstelling en structuur van het gesmeden materiaal leidt, hoeft er voor de harding niet opnieuw verwarmd te worden, hetgeen een energiebesparing betekent.

Het achterwege laten van het opnieuw verwarmen voor de harding dient ertoe, dat de maallichamen slechts 25 een beperkte oppervlakkige decarburatie vertonen.

De verkregen maallichamen hebben over het algemeen een hardheid van 500-650 HB.

De microstructuur is een martensitische oplossing van mengsels van ijzer- en chroomcarbiden van het type 30 M-C, die fijn en gelijkmatig zijn verdeeld. Het koolstof- 2 gehalte bedraagt circa 6 gew.% of 7000 deeltjes/mm .

De uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van het volgende niet beperkende voorbeeld.

790 53 85

Claims (8)

1. Gesmeden maallichamen met een hoog koolstof- 20 gehalte en tot het midden fijn verdeeld martensitische structuur, met het kenmerk, dat ze 2-6 gew.% carbiden, in de vorm van mengsels van ijzer- en chroomcarbiden van het type M^C bevatten.

2. Maallichamen volgens conclusie 1, 25 met het kenmerk, dat ze 1,1-2 gew.% koolstof en 0-2 gew.% chroom bevatten.

3. Maallichamen volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat ze bovendien 0,5-2 gew.% silicium, 0,1-1 gew.% koper en 0,5-2 gew.% mangaan bevatten.

4. Maallichamen volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat ze sporen van bepaalde elementen bevatten, zoals borium, titaan of niobium.

5. Werkwijze ter vervaardiging van maallichamen . van conclusies 1-4, gekenmerkt door het op 900-1100°C 35 bréngen van een staaf of stukjes giet- of vormgietstaal met de gewenste samenstelling; eventueel het in stukken 790 53 85 5 ' snijden van de staaf bij voomoemde temperatuur? en het smeden van de stukken bij 900-ll00°C.

5. C : 1,7 - X,9 % - Cr : 0,6 - 0,8 % - Si : 0,6 % - Mn : 0,6 % - Cu : 0,5 %

10 De stukken worden op 1060°C gebracht en bij die temperatuur tot kogels van 50 mm diameter gesmeed, die na het smeden een temperatuur van 1020°C bezitten. Ze worden direkt met olie tot 300°C ontladen en dan los gestort in kisten afgekoeld.

15 De hardheid van de verkregen kogels bedraagt 500-550 HB.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk/ dat het uitgangsstaal perlitisch van struc-5 tuur is.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de gesmeden kogels direkt, dus zonder vooraf opnieuw te verwarmen, in olie of water worden gehard onder de martensitische overgangstemperatuur, gevolgd 10 door afkoelen in lucht.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de kogels vervolgens bij 200-500°C worden ontladen. 790 53 85