PL22602B1 - Zelazo lane, zwlaszcza krzemowe, i sposób wyrobu z niego rozmaitych przedmiotów. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy zelaza la¬ nego (krzemowego) i sposobu wyrobu z nie¬ go gesi lub innych przedmiotów. Sposób ten polega na przygotowaniu materjalu o okre¬ slonym skladzie i poddaniu tegoz proce¬ som, warunkujacym uzyskanie produktu o niezwykle cennych wlasciwosciach fizycz¬ nych.Produktem znanych sposobów wyrobu zeliwa jest zeliwo szare, zeliwo mieszane i zeliwo biale, zaleznie od takich czynników, jak sklad zelaza, sposób topienia i szyb¬ kosc chlodzenia. Najwazniejszemi odmia¬ nami zeliwa sa zeliwo szare i zeliwo biale.Cecha znamienna zeliwa szarego jest obec¬ nosc wegla, rozproszonego w masie zeliwa w postaci platków wzglednie okruszyn gra¬ fitowych, natomiast w zeliwie bialem we¬ giel znajduje sie w stanie zwiazanym, t. j. w postaci weglika zelaza oraz stalego roz¬ tworu zelaza i weglika.Zeliwo biale jest nadzwyczaj twarde i bardzo kruche; wobec wiec trudnosci obra¬ biania go zwyklemi sposobami, jest ono malo przydatne. Przewaznie zeliwa biale¬ go uzywa sie do wyrobu zelaza zgrzewne- go, które jest miekkie i ciagliwe, a stosun¬ kowo malo wytrzymale w porównaniu ze stala.Powszechnie wiadomo, ze zeliwo szare,znajdujace obszerne, zastosowanie w prze¬ mysle, jest stosunkowo malo wytrzymale na rozciaganie i ze, chociaz sklad zeliwa tego jest zasadniczo ten sam, co i stali, nie¬ podobna polepszyc wlasciwosci fizycznych zeliwa szarego znanemi powszechnie spo¬ sobami hartowania i odpuszczania, stoso- wanemi z powodzeniem przy obróbce stali.Przyczyna tego jest przedewszystkiem o- becnosc platków grafitowych i szczelin, które zawsze tworza miejsca oslabione.Mozna jednakowoz ulepszyc wlasciwosci fizyczne zeliwa szarego.Wynalazek dotyczy sposobu wyrobu zelaza lanego lub przedmiotów z tego ma- terjalu, polegajacego na tern, ze ladunek metalu odlewa sie w formie w celu uzyska¬ nia przedmiotu o okreslonej postaci, po¬ zwala sie przedmiotowi temu ostygnac na¬ grzewa go ponownie do temperatury powy¬ zej krytycznej, czyli temperatury wiazania wegla i poddaje wreszcie gwaltownemu chlodzeniu przez np. zanurzanie do wody.W mysl wynalazku, stosuje sie metal o skladzie nastepujacym: wegla manganu krzemu fosforu ponizej siarki ponizej 1,9 do 2, 3% 0,2 do 0,65% 1,5 do 2, 2% 0,12% 0,12%, przyczem uzyskuje sie po pierwszem chlo¬ dzeniu surowiec bialy, wolny od gruzel- ków grafitu i rysów, poczem przedmiot poddaje sie ponownemu nagrzewaniu w temperaturze powyzej temperatury kry¬ tycznej przez czas, dostateczny do wywo¬ lania czesciowego rozkladu dodatku we¬ glowego w tym stopniu, aby nastapila rów¬ nowaga pomiedzy weglem hartowniczym i pozostalym weglem zwiazanym, przyczem nastepujace po powyzszym zabiegu gwal¬ towne chlodzenie uskutecznia sie jedynie po osiagnieciu warunków równowagi, w ce¬ lu zapobiezenia dalszemu rozkladowi materjalu weglistego podczas wzmianko¬ wanego gwaltownego chlodzenia.Wynalazek polega nastepnie na obrób¬ ce na goraco przedmiotów z zeliwa zawie¬ rajacego: wegla manganu krzemu fosforu ponizej siarki ponizej 1, 9 1,20 1,50 — 2,30% — 0,65% — 2,20% 0,12% 0,12% wolnego od skupien grafitu i rysów, w któ- rem zawartosc wegla jest rozproszona mniej wiecej jednostajnie w postaci wegla zwiazanego i wegla wolnego.Wynalazek niniejszy ma na celu wy¬ twarzanie produktu ostatecznego w postaci zelaza, wolnego od platków grafitowych i szczelin, a zawierajacego natomiast wegiel czesciowo w postaci wegla wolnego, a cze¬ sciowo w postaci, spotykanej w takich od¬ mianach struktury, jak perlit, sorbit, trustyt albo martenzyt, zaleznie od przeznaczenia wytwarzanego przedmiotu. Krótko mówiac, wynalazek niniejszy dotyczy okreslonego skladu zelaza, w którem zawartosc sklad¬ ników miesci sie w scisle okreslonych gra¬ nicach, oraz odpowiedniego cieplnego trak¬ towania zelaza po odlaniu, stosowanego w celu odpowiedniego pokierowania rozkla¬ dem zawartego wegla. Sposób wedlug wy¬ nalazku, którego opis nastepuje ponizej, nadaje sie przedewszystkiem przy odle¬ waniu w formach z piasku, aczkolwiek nie jest zwiazany z zadnemi okreslonemi ty¬ pami forem.Wedlug wynalazku zelazo, którego sklad waha sie w granicach nastepujacych: 1,90 — 2,30%, 0,20 — 0,65%, 1,50 — " 2,20%, 0,12%, 0,12%, wegla manganu krzemu fosforu ponizej siarki ponizej poddane nastepnie obróbce termicznej, opi — 2 -sanej nizej, posiada cenne wlasciwosci fi¬ zyczne.Najbardziej cenne wyniki daje stosow¬ nie do wynalazku zelazo o skladzie naste¬ pujacym: wegla 2,08%, manganu 0,21 %, krzemu 1,85%, fosforu 0,05%, siarki 0,06%.Roztopiony metal o wskazanym wyzej skladzie odlewa sie (najlepiej) w formy z piasku w celu otrzymania przedmiotu za¬ danych ksztaltów i rozmiarów. Dzieki ta¬ kiemu skladowi odlew otrzymany stanowi przewaznie zeliwo biale. Po ostygnieciu odlewu ogrzewa sie go ponownie powyzej temperatury krytycznej, t. j. powyzej 925°C, a nastepnie ochladza sie róznemi sposobami, zaleznie od zadanego skladu zelaza. W wyniku tych procesów otrzymu¬ je sie roztwór zelaza staly, eutektyczny lub posredni z wolnym weglem (weglem wyzarzonym). Czas trwania obróbki ciepl¬ nej zalezy od przekroju odlewu. Przy wy¬ twarzaniu odlewów, którycTT wymiary prze¬ kroju poprzecznego sa wieksze od 12 cm, wystarcza obróbka cieplna w temperaturze najwyzszej, trwajaca póltory godziny.W pewnych przypadkach odlewy o- grzewa sie znowu do temperatury nieco mniejszej od temperatury krytycznej i na¬ stepnie poddaje chlodzeniu na powietrzu tak, iz otrzymuje sie zelazo glównie w po¬ staci perlitu (i sorbitu), w którym rozsiane sa wolne czastki wegla wyzarzonego.Produkt, otrzymany wedlug powyzsze¬ go sposobu (to jest o zawartosci okolo 2% wegla), zawiera w przyblizeniu 1% wegla w postaci wegla zwiazanego, t. j. weglika zelaza w stalym roztworze, i okolo 1 % w postaci wegla wolnego, rozsianego w masie zelaza. Produkt ten posiada niezwykle cen¬ ne wlasciwosci fizyczne; jego wytrzyma¬ losc na rozciaganie wynosi powyzej 6400 fcg/cm2. Twardosctego produktu~mozria-.la¬ two-osiagnac-taka, jakiej sie pragnie.Rozumie sie samo przez sie, ze stosunek rozmieszczania wegla w postaci wegla wol- negoi i w postaci roztworu weglika zelaza zalezy od skladu surowca. Oczywiscie, za¬ równo sklad surowca jak i sposób obróbki cieplnej moze byc odmienny od podanego wyzej przykladu, jak równiez mozna wpro¬ wadzic do opisu pewne zmiany, nie odbie¬ gajac od istoty wynalazku. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Zelazo lane, zwlaszcza krzemowe, obrobione cieplnie, znamienne tern, ze za¬ wiera: 1,9 do 2,30% wegla, 0,J20 do 0,65% manganu, 1,50 do 2,20% krzemu, ponizej 0,12% fosforu i ponizej 0,12% siarki, przy- czem jest wolne od platków grafitu oraz rys, ptrzyczem zawartosc wegla rozproszo¬ na jest w postaci wegla zwiazanego i wegla wolnego naogól jednostajnie w materjale.
2. 2. Sposób wyrobu przedmiotów z ze¬ laza lanego wedlug zastrz. 1, w drodze to¬ pienia ladunku metalu w formie w celu u- zyskania przedmiotu o okreslonym ksztal¬ cie, ochladzania metalu, powtórnego ogrze¬ wania go powyzej temperatury krytycznej, czyli temperatury wiazania wegla, i po¬ nownego gwaltownego chlodzenia np. przez zanurzanie, znamienny tern, ze przedmiot poddaje sie ponownemu ogrzewaniu w tem¬ peraturze powyzej krytycznej przez czas, dostateczny do wywolania takiego czescio¬ wego rozkladu zwiazku wegla, aby nasta¬ pila równowaga pomiedzy weglem wolnym i weglem zwiazanym, przyczem nastepuja¬ ce po powyzszym zabiegu gwaltowne chlo¬ dzenie uskutecznia sie dopiero po osiagnie¬ ciu podobnych warunków równowagi, w ce¬ lu zapobiezenia w ten sposób dalszemu roz¬ kladowi zwiazanego wegla.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze po gwaltownem ochlodzeni* przedmiot nagrzewa sie powtórnie do tern- — 3 —peratury ponizej krytycznej w celu wytwo- pierwszej obróbki cieplnej, do nieco nizszej rzenia materjalu, skladajacego sie z mar- od temperatury krytycznej, tenzytu, trustytu, sorbitu i perlitu. 4, Sposób wedlug zastrz. 2 — 3, zna- Ford Motor mienny tern, ze przed gwaltownem chlo- Company Limited, dzeniem temperature obniza sie od maksy- Zastepca: M. Skrzypkowski, malnej, do jakiej go nagrzano podczas rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa PL