PL1310B1 - Stop, nie ulegajacy utlenieniu i zmianie, posiadajacy przy wysokich temperaturach wysoka wytrzymalosc, z bezwzglednym brakiem kruchosci. - Google Patents

Description

Otrzymanie stopu przemyslowego * o wielkiej wytrzymalosci mechanicznej przy wysokich temperaturach, zdolnego zacho¬ wac swe zdolnosci nieograniczenie dluc), pomimo dlugiego pozostawania w tych temperaturach jest zadaniem, które do¬ tychczas nie zostalo praktycznie rozwia¬ zane. W samej rzeczy, stal o najwiekszej wytrzymalosci traci te wlasnosc, skoro temperatura podnosi sie powyzej 400 do 500°, a zaleta twardosci, nadana jej przez odpowiednie zahartowanie, znika z ta chwila, kiedy zagrzanie niweczy dziala¬ nie hartowania.Gatunki stali, tak zwanej „szybkotna¬ cej" zachowuja bezwatpienia swa twar¬ dosc w temperaturze wyzszej, niz inne ga¬ tunki stali, po uprzedniem zahartowaniu, posiadaja jeszcze ^wysoka wytrzymalosc przy pojawianiu sie barwy czerwonej, lecz prócz niedogodnosci, wynikajacej w nich lamliwosci i trudnosci natury praktycznej, zwiazanych z nadzwyczajnie wysoka temperatura hartowania, nie posiadaja one stalosci pozadanej, skoro temperatura ich przy uzyciu przewyzsza 600°. Rzeczywi¬ scie, nietylko przekroczenie przypadkowe temperatury wlasciwej (de regime) lecz nawet dlugie przetrzymywania w tej tem¬ peraturze powoduja stopniowe zanikanie zahartowania poczatkowego oraz stopnio¬ we zmniejszanie sie wytrzymalosci. Wre¬ szcie bardzo latwo ulegaja utlenieniu.Otóz wynalezienie silników gazowych, turbin gazowych i innych maszyn ter¬ micznych, pracujacych powyzej tempera-tury barwy czerwonej, odkrycie chemicz¬ nych procesów syntetycznych, którym to¬ warzysza zarazem wysokie temperatury i cisnienia, i t. d. uczynily niezmiernie po- zadanem wytworzenie metalu, posiadaja¬ cego pewne wlasnosci w temperaturze wysokiej.Wynalazek niniejszy dotyczy stopu ze¬ laza, niklu, chromu, wolframu, zawiera¬ jacego ewentualnie molibden lub wanad, kobalt i t. d., latwego do wytwarzania w wielkich ilosciach, dajacego sie bez trud¬ nosci kuc, walcowac, wyciagac na drut, obrabiac, posiadajacego w temperaturze 800° wytrzymalosc równowazna wytrzy¬ malosci zelaza zimnego, nielamliwego, nie utleniajacego sie praktycznie w wysokich temperaturach nawet w atmosferze nader utleniajacej i wreszcie posiadajacego wla¬ snosci scisle odwracalne. Przez wyraz ten rozumiemy, ze wlasnosci w danej tem¬ peraturze zaleza jedynie od tej tempera¬ tury, bynajmniej zas nie od temperatur poprzednio osiagnietych, ani tez od dluz¬ szego lub krótszego przebywania w tem¬ peraturze uzycia.Stop moze zawierac np.: niklu chromu wolframu manganu wegla zelaza 60 do 7(¥ * 10 do W 2 do U 1 do -2i 0,3 do 0,6^ reszta.Pewne zmiany w skladzie sa dopu¬ szczalne bez wywolania powazniejszej zmiany wlasnosci. Mozna zastapic 2 do 5$ wolframu przez 1 do 3# molibdenu lub uzyc tych dwóch metali jako dodatki jed¬ noczesnie. Przez dodanie do stali powy¬ zej okreslonej 0,5 do Vt wanadu, 0,1 do 0,2 tytanu i t. d. udoskonala sie jeszcze jej wlasnosci, ulatwiajac przytem jej wyrób.Mozna równiez stosowac jako dodatek inne metale, jak np. kobalt i t. d.Stop, w ten sposób otrzymany, tworzy staly roztwór jednorodny: zadne przeto traktowanie termiczne nie moze zmienic jego wlasnosci. Wspólne dzialanie chro¬ mu i wolframu (ten ostatni metal mozna zastapic w calosci lub czesciowo przez molibden) i w razie potrzeby wanadu ma za zadanie nadac stopowi zelaza i niklu wysoka wytrzymalosc w stanie goracym: daje sie osiagnac latwo 25 do 35 kg/mm2, z granica sprezystosci od 20 do 30 kg i wspólczynnikiem wydluzenia 40^ w tem¬ peraturze 800°, przyczem lamliwosc zu¬ pelnie jest usunieta. Nadto te pierwiastki dodatkowe maja na celu uczynic stop nad¬ zwyczajnie odpornym na dzialanie zarów¬ no gazów goracych, jak i gazów gryza¬ cych. Ta niezmiennosc chemiczna jest jedna z najwazniejszych zalet we wszel¬ kiego rodzaju zastosowaniach, poniewaz nietylko zabezpiecza metal od zniszczenia przez korozje (wygryzienia), lecz jeszcze zapewnia zachowanie pierwotnych wla¬ snosci mechanicznych—w przeciwienstwie do tego, co sie dzieje z gatunkami stali weglistej, które przy dluzszem grzaniu w atmosferze bogatej w wodór traca swój wegiel, a skutkiem tego i swoja moc.Stop ten jest niewatpliwie bardzo odpo¬ wiednim materjalem do budowy turbin gazowych, zbiorników uzywanych w przemysle chemicznym, do reakjji, odby¬ wajacych sie w wysokiej temperaturze przy wysokich cisnieniach i wydzielaja¬ cych gazy lub substancje gryzace.W skladzie powyzej opisanego stopu, nie ulegajacego utlenieniu, moga byc do¬ konane zmiany przedewszystkiem w celu dostosowania go do warunków szczegól¬ nych, wynikajacych z fabrykacji na wiel¬ ka skale w takim aparacie metalurgicz¬ nym, jak piec martinowski. W tym celu wypada nadac pewna rozciaglosc pierwot¬ nie ustalonym w stopie ilosciom wegla i manganu, które to ilosci moga byc po¬ wiekszone dla wegla do 1#, a dla manga¬ nu do 5#.Prócz tego wynalazcy przyszli do prze¬ konania na podstawie nowych prób, ze — 2 —stop zachowuje swe wlasnosci specyficzne przy zawartosci niklu i chromu w grani¬ cach szerszych, niz powyzej zaznaczono.Co do niklu, to zawartosc, ustalona powy¬ zej na 60 do 70$, moze wynosic od 50 do 80$, zawartosc zas chromu zamiast 10 do 15$ od 8 do 25$. Tak samo zawartosc tungstenu i molibdenu moze byc zmniej¬ szona do 0,5$ resp. 0,2$ celem znacznego ulatwienia robót kowalskich, przyczem stop zachowuje wskazane powyzej wla¬ snosci.Stop, w ten sposób zmodyfikowany, za¬ wiera zasadniczo zelazo, nikiel w wielkiej ilosci, chrom, tungsten, mangan, moze za¬ wierac dodatkowo molibden, kobalt, wa¬ nad i tytan; mozna go latwo wytwarzac w wielkich ilosciach i latwo odlewac, kuc, walcowac na blache, wyciagac na drut i obrabiac.Stop typowy zawiera: niklu 50 do 80^ chromu 8 do 25$ tungstenu 0,5 do 8$ manganu 1 do 5$ wegla 0,8 do 1$ zelaza reszte.Przyklad kompozycji: Ni 65 Cr 12 Wl,5 Mn 3 C 0,5 zelaza reszte.Zawartosc maksymalna manganu, mini¬ malna i maksymalna niklu i chromu sa wyznaczone odnosnie na 5$ (Mn), na 50— 80^ (Ni) i 8—25$ (Cr) w celu pogodzenia koniecznosci fabrykacji z wydajnoscia i natura materjalów dodatkowych, uzywa¬ nych w piecu martinowskim. Obecnosc manganu jest niezbedna ze wzgledu na nadanie metalowi doskonalej jednorodno¬ sci, zarówno jak i zadawalniajacej kowal- nosci.Pewne zmiany w skladzie moga byc do¬ konane bez spowodowania waznych zmian we wlasnosciach.Tak mozna zastapic 0,5 do 8$ W przez 0,2 do 5$ Mo lub uzyc tych dwóch cial jako dodatku jednoczesnie czyli razem 0,2 do 8$.Niniejszy patent ma na celu, rozszerze¬ nie granic zawartosci tungstenu i molibde¬ nu, wskazanych poprzednio, z tej racji, ze nowe doswiadczenia wykazaly ich sku¬ tecznosc nawet przy malych zawarto¬ sciach, o ile chodzi o odpornosc na korozje stopów.Przez do.danie do powyzej okreslonego stopu badz 0,2 do 1$ Va, badz 0,1 do 0,2$ Ti lub 0,1 do 1$ mieszaniny wanadu i tytanu ulepsza sie jeszcze jego wlasno¬ sci, ulatwiajac zarazem wyrabianie. Moz¬ na równiez, w celu podniesienia odporno¬ sci mechanicznej stopu, dodawac od 0 do 10$ kobaltu. Wskazane ilosci pierwiastków dodatkowych w stopie bierze sie kosztem zmniejszenia zawartosci zelaza.Latwo daje sie osiagnac wytrzymalosc stopu, w który rózne skladniki wchodza w ilosciach srednich, np. takiego, jak wska¬ zano powyzej, wynoszaca od 25 do 35 kg/mm2 z granica sprezystosci od 20 do 30 kg i wspólczynnikiem wydluzenia 40^ w temperaturze 800° przy zupelnem usu¬ nieciu lamliwosci. Ody zawartosc wolfra¬ mu lub molibdenu lub tez ich mieszaniny spada blisko do wskazanej nizszej grani¬ cy, to latwosc kucia sicpów wzrasta w tern znaczeniu, ze operacja moze byc wy¬ konana bez szczególnej ostroznosci i w obszerniejszych granicach temperatury.Przeciwnie, liczby powyzej wskazane dla wytrzymalosci i granicy sprezystosci, przy 800°, zachowujac wartosc bez po¬ równania wyzsza od wysokosci innych gatunków stali lub stopów specjalnych, moga byc zmniejszone resp. o 5 do 10 kg/mm2, przyczem spólczynnik wydluze¬ nia nie ulega znaczniejszej zmianie.Wynalazek niniejszy ma wreszcie za przedmiot nastepujace zastosowanie prze¬ myslowe stopów do celów nastepuja¬ cych : do wyrobu aparatów, majacych zastoso¬ wanie w przemysle chemicznym do reak- cyj syntetycznych, a zwlaszcza do syntezy amonjaku (mianowicie kiedy te aparaty,oprócz korozyj od gazów, sa wystawione na dzialanie wysokiej temperatury i wy sokich cisnien), do wyrobu tych wszystkich czesci, któ¬ re pracuja w wysokich tc.puraturach, jak zawory rozdzielcze, komory spalania czyli miejsca wytwarzania cisnienia, do wyrobu wszelkiego rodzaju maszyn, wystawionych na dzialanie duzych sil sta¬ tycznych lub dynamicznych wraz z dzia¬ laniem wysokiej temperatury i czynników chemicznych, jak: do reakcji chemicz¬ nych lub generacji termicznej, koncówek palników, przysadów wtryskiwaczy, pra¬ cujacych w obrebie wysokich temperatur lub wydzielajacych gazy, pare lub ciecze gryzace. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Stop, tern znamienny, ze zawiera prócz zelaza, 60 do 70$ niklu, 10 do 15$ chromu, 2 do 5$ tungstenu lub molibdenu, 1 do 2$ manganu, 0,8 do 0,6$ wegla, i ewentualnie w postaci dodatku wanad i. tytan, kobalt i inne metale.
2. 2. Odmiany stopu, wyszczególnionego w zastrz. 1, tern znamienne, ze zostaly roz¬ szerzone granice zawartosci wegla od 0.3 do 1$, manganu od 1 do 5$, niklu od 50 do 80$ i chromu od 8 do 25$ i ewentualnie tungstenu od 0,5 do 8$ lub molibdenu od 0,2 do 5$, a zawartosci wanadu zmniejszo¬ na od 0,2 do 1$. Societe Anonyme de Commentry-Fourcham- bault et Decazeville. Zastepca: M. Skrzy p ko ws ki, rzecznik patentowy. UkLiRAF.KOZIAASKICH W WARSZAWIE PL