Wynalazek dotyczy stopu cynku, nada¬ jacego sie do odlewania w formach i po¬ siadajacego znacznie lepsze wlasnosci fi¬ zyczne, niz dotychczas znane stopy tego rodzaju.Przy odlewaniu w formach stosuje sie zelazne lulb stalowe tygle i formy. Cynk nagryza jednak ten materjal, a próby wy¬ kazaly, ze celem zimniejszenia tego szkodli¬ wego oddzialywania nalezy dodac do cyn¬ ku co najmniej 0.25% glinu. Oprócz tego przy odlewaniu w formach stopy musza byc dostatecznie pllynne, tak, aby wypel¬ nialy dokladnie formy. Ta wlasnosc stopu wymaga domieszki w przyblizeniu 2% gli¬ nu. Znanem jest równiez, ze glin powodu¬ je, zwyzke wytrzymalosci cynku na wycia¬ ganie, co jest powodem, ze do stopów cyn¬ kowych, stosowanych przy odlewaniu w formach, dodaje sie 2 do 10%, a nawet 15% glinu.Stopy cynku i glinu, zawierajace po¬ nizej 80% cynku, zmieniaja po zastygnie¬ ciu swa strukture z powodu tak zwanej eutektycznej reakcji Powstaja w tym przypadku z istniejacej jednej krystalicz¬ nej postaci idwie takie postacie, a równo¬ czesnie zmieniaja sie wlasnosci fizyczne stopu. A wiec uzyskujfe on wieksza gestosc, twardosc i wytrzymalosc na wyciaganie, podczas gdy jego ciagliwosc i wytrzyma¬ losc na uderzenia zmniejsza sie. Zmiana ta powstaje podczas ochladzania sie stopu po odlaniu, moze byc jednak zahamowa-na lub zupelnie usunieta dzieki dzialaniu pewnych \vplywów, przyczem czasami wy¬ maga 6hil^ Vji]feyvl€te^lte^tulze normalnej, czasu kilkomiesiecznego.W niektórych przypadkach powstaja z nadzwyczaj malych czasteczek stopu, w drugim okresie zmiany postaciowej, czast¬ ki wieksze, W tym okresie stop staje sie miekszy, jego wytrzymalosc na wyciaga¬ nie zmniejsza sie, a jednoczesnie powiek¬ sza sie jego ciagliwosc i wytrzymalosc na uderzenia.Wymienione stopy cynku, a wiec zawie¬ rajace ponizej 80% tego metalu, podlega¬ ja utlenianiu ich krysztalków, które, przy dzialaniu pewnej temperatury i wilgoci, moze powodowac napeczmianie, a nawet zupelne rozkruszenie stopu. Utlenianie to powstaje równoczesnie ze zmiana struktu¬ ry stopu i jest zalezne od tej zmiany.Próby wykazaly, ze metale innego ro¬ dzaju wplywaja na zmiane struktury, na utlenianie krysztalków lub na te obie wla¬ snosci stopów cynku i glinu. Miedz i ma¬ gnez wplywaja np. na szybkosc zmiany struktury i zupelnosc reakcji, jednak dzia¬ lanie to nie jest jeszcze zupelnie wyjasnio¬ ne. Równoczesnie jednak stop otrzymuje wieksza wytrzymalosc przeciw utlenianiu krysztalków. Olów, nie wplywajacy na zmiane struktury, zmniejsza wytrzymalosc stopu przeciw wymienionemu utlenianiu; podobne dzialanie wywiera równiez kadm, zmieniajacy w pewnym stopniu strukture stopu.Znane sa stopy, których glównym sklad¬ nikiem jest cynk i które sa stosowane przy odlewaniu w formach. Do tych nalezy stop, zawierajacy 4% glinu, 3% miedzi i reszte cynku o znacznej czystosci. Wytrzymalosc tego stopu na uderzenia zimniejsiza sie jed¬ nak po uplywie pewnego czasu, przy tem¬ peraturze normalnej lub nieco powiekszo¬ nej, a jego wymiary objetosciowo zmienia¬ ja isie. Przy oddzialywaniu wilgoci, a zwla¬ szcza wilgoci i pewnej temperatury, po¬ wstaje utlenianie krysztalków, powoduja¬ ce wazne zmiany fizycznych wlasnosci i wymiarów objetosciowych stopu.Do odlewania w formach nadaje sie równiez stop cynku, opisany w patencie a- merykansikim Kr 1663215 i skladajacy sie z 4% glinu, 3% miedzi, 0.1% magtaezu i 92.9% cynku o znacznej czystosci. Stop ten wykazuje wlasnosci utleniania pomie¬ dzy krysztalami. Stop ten po uplywie pew¬ nego czasu traci jednak na wytrzymalosci przeciw uderzeniom, przyczem objetosc stopu zmienia sie. Z powodu tych wad wy¬ mienione stopy nie moga byc stosowane w duzym zakresie, pomimo, ze posiadaja du¬ za wytrzymalosc na rozciaganie.Okazalo sie, ze powodem zmniejszenia wytrzymalosci na uderzenia i zmiany obje¬ tosci jest miedz, zapobiegajaca równocze¬ snie utlenianiu pomiedzy krysztalami i, ze zapomoca domieszki 4% glinu i 0.1% ma¬ gnezu otrzymuje sie stop cynku, nie wy¬ kazujacy wymienionych wad. Stop taki po¬ siada wszelkie wlasnosci, wymagane przy odlewaniu w formach. Jezeli jego sklad¬ nik cynkowy zawiera 0.06% olowiu i kad¬ mu — moze w pewnym stopniu powsta¬ wac utlenianie pomiedzy krysztalami. Z powodu tego przy stosowaniu cynku, któ¬ ry zawiera jeszcze mniejsze ilosci olowiu i kadmu, otrzymuje sie stop nie utlenia¬ jacy sie pomiedzy krysztalami i nie zmie¬ niajacy swej objetosci oraz wytrzymaly na uderzenia. Utlenianiu pomiedzy krysztala¬ mi zapobiega sie w zupelnosci, jezeli za¬ wartosc olowiu i kadmu wynosi 0.01% i ponizej.Stop wedlug wynalazku zawiera wiec glin w ilosci, nadajacej sie dla podanych celów, a wiec 2 do 15 % (najkorzystniej 4%), magnez w ilosci 0.01% do 3% (naj¬ korzystniej w przyblizeniu 0.1%) i reszte cynku (o czystosci najkorzystniej 99.94% i posiadajacego jako zanieczyszczenia naj¬ wyzej 0.01% olowiu i kadmu, jako tez 0,001 % cyny). Wytrzymalosc na uderze- — 2 —nia odlewów z takiego stopu nie zmniejsza sie, a zmiany objetosci odlewów sa tak nieznaczne, ze w praktyce nie maja zad¬ nego znaczenia.Próby wykazaly, ze do stopów cynko¬ wych nadaje sie cynk o znacznej czysto¬ sci, a zwlaszcza cynk znany pod nazwa ,,horsehead brand", zawierajacy w przy¬ blizeniu 99.94% cynku, 0.045% olowiu i 0.003% kadmu.Do stopu wedlug wynalazku stosuje sie cynk o zawartosci najwyzej 0.01% olowiu i kadmu; bardzo zadowalajace wyni¬ ki otrzymano z cynkiem, zawierajacym 99.99% cynku, a ponizej 0.003% olowiu, 0.003% kadmu i 0.001% cyny. Zawartosc glinu i magnezu w stopie wedlug wyna¬ lazku wynosi w przyblizeniu 4% glinu i 0.1% magnezu.Ponizsze tabelki uwidoczniaja wyniki badan odlewów, wykonanych ze stopów wedlug wynalazku, a mianowicie tabelka I — wytrzymalosc na rozciaganie, tabelka II — wytrzymalosc na uderzenia, tabelka III — rozciagliwosc stopu, a tabelka IV — zwyzke wytrzymalosci na uderzenia i zmniejszenie wytrzymalosci na rozciaga¬ nie, powstajace po uplywie pewnego cza¬ su, przy wyzszych temperaturach, przy- czem nie zachodzi utlenianie pomiedzy krysztalami. Powodem tych ostatnich zmian jest prawdopodobnie zwiekszanie sie czasteczek, powstajace po zmianie struk¬ tury stopu podczas ochladzania.Stop A odpowiada patentowi amery¬ kanskiemu Nr 1596761, stosujacemu cynk „hersehead brand"1; stop B zawiera za¬ miast tego rodzaju cynk o wiekszej czysto¬ sci; stop C cynk „hersehead brand", i stop D — odpowiada wynalazkowi. Zawartosc cynku w stopach A i C wynosi 99.94%, a w stopach B i D — 99.99%.Sklad stopu.Stop. A\% A 4 B 4 C 4 D 4 Cu% 3 3 0 0 Mg % 0.1 0.1 0.1 0.1 Pb % 0.045 0.0025 0.045 0.0025 Cd% 0.003 0.002 0.003 0.002 I. Wytrzymalosc na ciagnienie w kg na cm2.Stop A B C D po odlaniu 3.157 3.276 2.590 2.926 Przy oddzialywaniu pary o 95° po uplywie 20 dni 1 dnia 3.052 3.087 2.618 2.541 5 dni 2.240 3.031 1.953 2.352 10 dni 1.743 3.010 1.316 2.233 1.463 2.702 2.058 Przy oddzia¬ lywaniu pary o 70°C po uplywie 30dni 2.450 2.947 1.197 2.296 IL Wytrzymalosc na uderzenia w kg na cm2 Stop A B C D po odlaniu 2.321 2.860 2.398 1.914 Przy oddzialywaniu 1 dnia 1.012 2.068 1.870 2.398 5 dni 0.198 0.748 0.484 2.156 pary o 95°C 10 dni 0.154 0.374 0.308 2.090 po uplywie 20 dni 0.132 0.396 — 2.618 Przy oddzia¬ lywaniu pary o 70°C po uplywie 30 dni 0.286 0.506 0.176 — — 3 —III. Rozciagliwosc w om. top A B C D po odlaniu szerokosc 1.858 1.858 2.454 1.857 Przy oddzi 1 dnia 0.00125 0.00125 0.00001 0.00025 ialywaniu pary 5 dni 0.00825 0.00125 0.00525 0.00075 ' O 95°C po 10 dni 0.01300 0.00475 0.01775 0.00225 uplywie 20 dni 0.02125 0.00575 — 0.00325 Przy oddzialy¬ waniu pary o 70°C po uply¬ wie 30 dni 0.00675 0.00475 0.01175 0.00175 IV. Przy powiekszonej temperaturze i suchem powietrzu.Stop A D Wytrzymalosc na Wytrzymalosc na rozciaganie uderzenie po uplywie 10 dni 10 dni przy temperaturze poczatkowej 95°C poczatkowej 95°C 3.143 2.940 2.354 0.462 2.926 2.359 1.914 1.452 Ro; Eciagliwosc 10 dni 95°C 0.0250 0.0000 Z tabelek wynika, ze stop wedlug wy¬ nalazku nie zmienia swych wlasnosci fi¬ zycznych po uplywie pewnego czasu, dzie¬ ki czemu odlewy wykonane ze stopów moga byc stosowane przy wyzszych tem¬ peraturach i wilgoci, o ile nie zachodza powody wywolujace nagryzanie cynku.Oprócz tego odlewy takie po uplywie 5 dni moga byc zginane w parze, posiadajacej temperature 95°C o 30° i nie lamia sie, podczas gdy odlewy wykonane z do¬ tychczas znanych stopów moga byc zgi¬ nane najwyzej o 5°. Wyginanie takie ozna¬ cza wytrzymalosc odlewu na odksztalca¬ nie. PL