PL11489B1 - Sposób wytwarzania stali ze zmniejszona sklonnoscia do powstawania zlomu wskutek kru¬ chosci, spowodowanej zahartowaniem na niebiesko, i kruchosci wystepujacej przy starzeniu. - Google Patents

Description

Miekka stal zlewna, która znajduje zastosowanie w budownictwie zelaznem, przy budowie kotlów patowych i zbiorni¬ ków, jako tez do róznych rodzajów rur, posiada znacznie mniejsza wartosc wsku¬ tek tak zwanego zlomu, dzieki kruchosci, powstajacej po zahartowaniu na niebie¬ sko, lub wskutek kruchosci, powstajacej przy starzeniu. O ile mianowicie taka stal zostanie obciazona na zimno, a nastepnie nagrzana do zaru niebieskiego, t. j. do 200—300°C, staje sie ona po ochlodzeniu krucha (starzeje sie). Gdy zas obciaza sie ja przy temperaturze zaru niebieskiego, to po ochlodzeniu pozostaje znaczna kru¬ chosc, która nazywa sie kruchoscia po¬ wstajaca po zahartowaniu na niebiesko, lub w nastepstwie zniszczenia zlomem wskutek kruchosci po zahartowaniu na niebiesko, Oba zjawiska z natury swojej sa tego samego rodzaju i róznia sie najwy¬ zej ilosciowo. Przeciwko powstawaniu kru¬ chosci powstajacej po zahartowaniu na niebiesko i kruchosci, wystepujacej przy starzeniu sie, usilowano dotychczas przez dodanie rozmaitych domieszek, lub spe¬ cjalne sposoby wytwarzania, wyproduko¬ wac stal, któraby byla mozliwie malo kru¬ cha po zahartowaniu na niebiesko, oraz krucha po zestarzeniu sie. Przeciwkosklonnosci stali do kruchosci, powstaja¬ cej pq.zahartowaniu na niebiesko, oraz kjcuch<3rsci( ^powodowanej przez starzenie sie, iye zastosowano dotychczas innego sposobu, jak tylko ochladzanie jej, po za¬ grzaniu do wysokiej temperatury, w wo¬ dzie lub oleju. Stal staje sie przez to bar¬ dzo ciagliwa i praktycznie nie posiada wy¬ zej wzmiankowanej kruchosci, traci jednak te dobre wlasnosci przy jakiejkolwiek na¬ stepnej obróbce na goraco, nawet przy stosunkowo niskiej temperaturze.Wynalazek niniejszy zostal oparty na doswiadczeniu, ze stal zlewna, która bez specjalnego przygotowania wstepnego na¬ biera kruchosci wskutek starzenia sie i po¬ siada powstajaca po zahartowaniu na nie¬ biesko kruchosc, traci te zla wlasnosc w znacznym stopniu, o ile najpierw obcia¬ zy sie ja na zimno, a potem wyzarzy w temperaturze 700—950°C, albo miedzy górnym punktem krytycznym Ar^ t. j. po¬ miedzy 900 i 700°C podda obróbce kucia lub walcowania. Wyjasnienie tego, wedlug wynalazku niniejszego poznanego zjawi¬ ska, mozna przeprowadzic w sposób na¬ stepujacy.Juz dawniej wskazywano na to, ze wy¬ ciaganie stali na zimno polaczone jest z przeksztalceniem ukladu krystalograficz¬ nego (Werkstoffausschuss vom Verein deutscher Eisenhiittenleute, sprawozdanie 15 przez prof. Dr. Korbera, w Dusseldor¬ fie). Z innej strony znów przypuszczano, ze jednakowe przeksztalcenie ukladu kry¬ stalograficznego odbywa sie w tych zmie¬ nionych czastkach materjalu, które naby¬ waja wyzej wzmiankowana kruchosc, a które mozna wykazac przez wytrawienie plynem zracym (Wertkstoffausschuss vom Verein deutscher Eisenhiittenleute, spra¬ wozdanie 20 przez H. Meyera i W. Eich- holza, w Hamborn). Ostatnio znalezli G.Tammann i H. H. Meyer w Getyndze, ze przy zupelnie miekkiem zelazie elektroli- tycznem wywolane przez wyciaganie lub walcowanie na zimno przeksztalcenie u- kladu krystalograficznego utrzymane zo¬ staje przy temperaturze zarzenia okolo 1000°C (Zeitschrift fiir Metallkunde 1926 stron. 339 ff).Szkodliwe zjawiska, towarzyszace zim¬ nemu wyciaganiu, jak twardosc i kru¬ chosc, juz w temperaturze zarzenia okolo 700°C zostaja usuniete, a stal, w której ujawnia sie silne przeksztalcenie ukladu krystalograficznego bez towarzyszacych mu szkodliwych zjawisk przedstawia ma- terjal, w którym przeksztalcenie tego u- kladu wskutek starzenia sie lub krucho¬ sci, powstajacej po zahartowaniu na nie¬ biesko, juz wyraznie nie wystepuje. Wy¬ niki prób potwierdzily prawdziwosc tego zalozenia. Przy wyborze temperatury za¬ rzenia nalezy jeszcze zauwazyc, ze tempe¬ ratury miedzy 700 a 850°C, dlugie trwa¬ nie zarzenia i powolne ochladzanie powo¬ duja zgrubienie ziarn, czyli tak zwana rekrystalizacje. Za wlasciwe nalezy wiec uwazac zupelnie krótkie zarzenie, a na¬ stepnie chlodzenie powietrzne.Przyklad I. Zla blacha kotlowa o na¬ stepujacym skladzie: wegiel = 0,145% mangan — 0,510% fosfor = 0,038% siarka = 0,062% wykazuje w chwili próby wytrzymalosc na uderzenie = 13,8 mkg/cm2, a po zestarze¬ niu sie posiada jeszcze wytrzymalosc na uderzenie 2,59 mkg/cm2, przyczem przez wyginanie na zimno, krótko zarzona przy 900° i powietrzem ochlodzona blacha, po zestarzeniu sie posiada jeszcze wytrzyma¬ losc = 10,9 mkg/cm2, podczas gdy blacha bez wstepnego przygotowania pogorszyla sie przez zestarzenie o 81 %; pogorszenie sie blachy przez samo zestarzenie sie wy¬ nosilo po wstepnem przygotowaniu tyl¬ ko 21%. — 2 —Przyklad II. Wal ciagniony na zimno posiada w chwili próby wytrzymalosc na uderzenie = 5,2 mkg/cm2 po zestarzeniu próba ta dala 1,56 ,, „ po krótkiem zarzeniu w temperaturze 900°, ochlo¬ dzeniu powietrzem i jak wyzej po zestarzeniu sie wal ten posiada wytrzy¬ malosc na uderzenie =9,8 ,, ,, w stanie calkowitego' wy¬ zarzenia wytrzymalosc ta wynosila 10,5 „ ,, Po stosownem wiec przygotowaniu wstepnem w tym przypadku zmniejszenie wytrzymalosci na uderzenie wynosi po ze¬ starzeniu sie tylko 6,7%.Przyklad III, Sztaby zelazne o naste¬ pujacym skladzie wegiel = 0,135% mangan = 0,530% fosfor = 0,018% siarka = 0,024% posiadaja w chwili próby wytrzymalosc na udzerzenie 22 mkg/cm2 po zestarzeniu sie posia¬ daja jeszcze 5,1 „ „ Sztaby zelazne zostaly poddane przy temperatu¬ rze pomiedzy 950 a 800° obróbce zapomoca kucia, a potem, jak wyzej po zestarzeniu sie, wytrzy¬ malosc na uderzenie wy¬ nosila 18 „ „ Gdy wiec sztaby zelazne po zestarze¬ niu pogorszyly sie o 77%, wynosilo to po¬ gorszenie po kuciu na goraco miedzy 950° i 800° tylko 18%.Okolicznosci przedstawione powyzej, które sprowadzaja polepszenie materjalu, powoduja to, ze powtórne obróbki, wedlug wynalazku, wzmiacniaja dzialanie polep¬ szajace. W przypadku gdy jednorazowe postepowanie nie doprowadza do celu, na¬ lezy je powtórzyc przy zmniejszonej temperaturze.Postepowanie podane powyzej i sku¬ teczne przeciwko powstawaniu kruchosc; po zahartowaniu na niebiesko i wskutek kruchosci, wystepujacej przy starzeniu sie, bylo uwazane dotychczas za wadliwe, ze wzgledu na wyzej wymienione mozli¬ we uszkodzenia. Publikacja z czasów o- ostatnich przez A. Pomp'a (Wspólpracow¬ nik w instytucie dla badania zelaza w Dusseldorfie) mówi o tern, co nastepuje.„Nalezy zauwazyc, ze silne obnizenie granicy plynnosci zdrowego materjalu moze nastapic przez niefachowa obróbke, np. przy miekkiej stali zlewnej wówczas, gdy po drobnych przeobrazeniach zastoso¬ wane zostaja temperatury zarzenia 600° do 900°. Taka wadliwa obróbka prowadzi równoczesnie do silnego zgrubienia struk¬ tury i tym samym do znacznego podwyz¬ szenia kruchosci. Nalezy zatem silnie pod¬ kreslic, aby czastki które doznaly prze¬ ksztalcenia byly starannie wyzarzone i to w temperaturach powyzej punktu A3".Powyzsze wskazania dowodza jednak, jak przez taka lub podobna obróbke, przy prawidlowem zastosowaniu wiedzy teore¬ tycznej, nietylko mozna uniknac bledów, lecz równoczesnie polepszyc znacznie ga¬ tunek materjalu. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania stali ze zmniejszona sklonnoscia do powstawania zlomu wskutek kruchosci, spowodowanej zahartowaniem na niebiesko, i kruchosci wystepujacej przy starzeniu sie, znamien¬ ny tern, ze miekka stal zlewna o znanych wlasnosciach do zastosowania w budow¬ nictwie zelaznem, do budowy kotlów pa¬ rowych i zbiorników rur ogniowych i t. d., zostaje poddana najpierw mechanicznej obróbce zimnej, jak splaszczanie, napecza- — 3 —nie, giecie, klepanie, a nastepnie zarzeniu w temperaturze 700°—950°.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze obciazenie na zimno jest doko¬ nane zapomoca wyciagania, poczem naste¬ puje zarzenie.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze obciazenie na zimno zostaje do¬ konane przez walcowanie na zimno, po¬ czem nastepuje zarzenie.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze obciazenie na zimno i nastepu¬ jace potem zarzenie sa tak polaczone, ze kucie lub walcowanie stali na goraco jest doprowadzone do konca ponizej stosowa¬ nej zwykle temperatury kucia lub walco¬ wania, t. j. miedzy 700° i górnym punktem zwrotnym stali Ar3. Vereinigte Stahlwerke Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. Cz. Raczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL