Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ulepszenie stali wedlug patentów, francuskich Nr 569645 i Nr 653860, przy¬ czem ulepszenie to polega glównie na do¬ dawaniu do stali, zawierajacej chrom i miedz, fosforu i krzemu w ilosciach sto¬ sunkowo znacznych, podanych ponizej, z zachowaniem jednoczesnie w nich zupel¬ nie nieznacznych ilosci manganu i siarki, w celu nadania tej stali wyjatkowo duzej odpornosci na nagryzanie i jednoczesnie wyjatkowych wlasciwosci chemicznych i fizycznych.Stal wedlug wynalazku niniejszego po¬ siada duza zawartosc fosforu i krzemu, jak równiez chromu i miedzi, przyczem ilosci te wahaja sie w granicach, poda¬ nych ponizej, zawartosci zas manganu i siarki sa nizsze od granic nizej podanych, ilosci zas innych skladników sa takie sa¬ me, jak w zwyklych stalach weglowych.Stal wedlug wynalazku rózni sie za¬ sadniczo od innych znanych stali, wspo¬ mnianych wyzej, zwlaszcza tern, ze nie zawiera zadnego skladnika szkodliwego, jesli chodzi o odpornosc na nagryzanie, takiego jak mangan lub siarka, skladnika tego dodaje sie rozmyslnie w bardzo ma¬ lych ilosciach, jak to podano ponizej, i dzieki temu otrzymuje sie stal wyjatko¬ wo odporna na nagryzanie i posiadajaca jednoczesnie wyjatkowe wlasciwosci fi¬ zyczne, a mianowicie bardzo duza cia- gliwosc, przyczem stal ta zawiera cztery skladniki utwardzajace, któremi sa: fosfor, miedz, chrom i krzem.Mozna bylo coprawda spodziewac sie, ze chrom zwiekszy odpornosc na nagryza¬ nie stali, zawierajacych miedz, krzem i fosfor, a miedz zwiekszy odpornosc.na nagryzanie stali, zawierajacych chrom* krzem i fosfor, ale nie mozna bylo zupel¬ nie przewidziec, ze to zwiekszenie odpor¬ nosci na nagryzanie nie pociagnie za so¬ ba znacznego zmniejszenia ciagliwosci, bio¬ rac pod uwage znanie wlasciwosci sklad¬ ników, których dodaje sie w celu zmniej¬ szenia twardosci tych stali.W ten sposób uzyskuje sie dobra cia- gliwosc stali, zawierajacych nieznaczne ilosci wegla, przez wprowadzenie pew¬ nych ilosci niklu (2 do 5%), przyczem mozna uzyskac bardzo znaczna ciagliwosc stali o tej samej zawartosci wegla przez dodanie okolo 3% chromu; jednakze jed¬ noczesne wprowadzenie w tych samych ilo¬ sciach obu wspomnianych skladników da¬ je stal, której ciagliwosc jest bardzo mierna.Z powyzszego wynika, ze wlasciwosci lub polepszenie tych wlasciwosci, nada¬ wane stali przez rozmaite skladniki od¬ dzielnie, nie maja charakteru stalego, lecz przeciwnie moga zmieniac sie znacznie, zaleznie od rodzaju i ilosci innych sklad¬ ników. Stal wedlug wynalazku rózni $ie od znanych juz stali, zawierajacych powy¬ zej wspomniane skladniki stopowe, i sta¬ nowi nowosc w obecnym stanie techniki.Stale wedlug wynalazku dzieki zna¬ miennemu polaczeniu odpowiednich ilosci skladników, takich jak fosfor, krzem, chrom i miedz, oraz ograniczeniu zawar¬ tosci manganu i siarki w nizej podanych granicach, posiadaja bardzo znaczna cia¬ gliwosc oraz sa wyjatkowo odporne na wplywy atmosferyczne i srodowiska lekko nagryzajace, a to dzieki obecnosci fosforu i miedzi. Poza tern stal ta dzieki obecno- 3 —sci chromu posiada wyjatkowa wytrzy¬ malosc oraz naogól znacznie lepsze wlasci¬ wosci mechaniczne, zachowujac jednocze¬ snie swa wlasciwosc latwej obróbki. Bar¬ dzo wazna jest mozliwosc stosowania sta¬ li, które posiadaja duza odpornosc na na¬ gryzanie dzialaniem czynników atmosfe¬ rycznych i innych czynników nagryzaja¬ cych, które jednoczesnie posiadaja dobre wlasciwosci mechaniczne i moga byc latwo obrabiane pod postacia plyt, blach, pre¬ tów, drutu i podobnych wyrobów. Nalezy zaznaczyc, ze im stal jest bardziej od¬ porna na zniszczenie, co umozliwia uzy¬ skiwanie wyjatkowo cienkich blach lub in¬ nych podobnych przedmiotów z tej stali, tern wazniejsze jest, aby ta stal pod posta¬ cia np. bardzo* cienkich blach posiadala wyjatkowo duza odpornosc na nagryza¬ nie; w rzeczywistosci danej grubosci meta¬ lu, podlegajacego dzialaniu nagryzania, odpowiada zmniejszenie wytrzymalosci mechanicznej przedmiotu metalowego, któ¬ re jest tern znaczniejsze, im cienszy jest ten przedmiot.Stal wedlug wynalazku jest znamienna tern, ze zawiera nastepujace ilosci fosforu, miedzi, krzemu i chromu: Fosforu: najkorzystniej Chromu: najkorzystniej Miedzi: najkorzystniej Krzemu: najkorzystniej 0,08% 0,40% 0,15% 0,35% 0,10 0,50 0,25 0,50 do do do do do do do do 0,20 1,50 0,50 1,00; 0,75% 2,00% 2,00% 2,00% przyczem w tych wszystkich przypadkach stal tai zawiera mniej niz okolo 0,5 % man¬ ganu i mniej niz okolo 0,10% siarki.Zawiartosc wegla w tej stali waha sie w granicach pomiedzy 0,01% i 1%; jest ofoa ftajkorzystniej wyzsza od okolo 0,03% i tlizsza od okolo 0,15%, przy takiej za- Iftartosdi wegla jej odpornosc na nagryza- nte jfcfct wieksza.Stosunki ilosciowe innych skladników odpowiadaja stosunkom w zwyklych sta- la&h. Z powyzszego wynika, ze stal we- dl&g wytnalazku zawiera podane wyzej ilo- sfei fosforu, chromu, miedzi, krzemu i we- gta, pozostalosc zas jest utworzona pra- Wtfe C&lkowicie z czystego zelaza, gdyz z&WaftoSc tnanganu jest mniejsza od §£0%, & siarki — 0,10%.Stal o takilft skladzie odpowiada wy- £fej tyytti^tottyfn warunkom bardzo 2&®fcmb] ^lp^rti^stó fta ftagjfyzanie i du¬ zej ciagliwosci oraz jednoczesnie bardzo dobrym wlasciwosciom fizycznym.Ten znamienny zespól wlasciwosci zo¬ stal podany na ponizszej tablicy, na któ¬ rej podano wyniki prób, wykonywanych ze stalami wedlug wynalazku.Te wyniki prób wykazuja wyraznie (zwlaszcza jesli chodzi o stale Nr 2 i 3, jak równiez 5 i 6), ze polaczenie takich skladników, jak fosfor, krzem, chrom i miedz, w ilosciach wskazanych powyzej, przy jednoczesnem ograniczeniu zawarto¬ sci manganu do 0,50%, a siarki — do 0,10%, umozliwia uzyskanie, przy nadaniu wyjatkowej odpornosci na nagryzanie, wy¬ bitnych wlasciwosci fizycznych, a zwla¬ szcza doskonalej ciagliwosci. Ma to miej¬ sce równiez w przypadku, gdy zawartosc skladnika stopowego jest bardzo znaczna, jak np. jesli chodzi o stale Nr 1 i 8. 4 —Próby ze stalami wedlug wynalazku.Sklad 1 C 1 Mn 1 0,03 ' 2 3 0,04 0,04 4 |0,16 5 0,06 i 0,30 Si [ Cu i Cr | P 0,84 0,28 1,22 0,24 0,28 0,30 1,16 0,62 0,70 6 j 0,07 0,22; 0,68 7 8 9 10 0.05 0,05 0,06 0,06 11 !0,10 12 0,10 13 14 0,06 0,06 0,28 0,71 0,28! 0,58 0,25 0,75 0,25 0,28 0,75 0,89 0^9 0,89 0,25 0,25 0,75 0,75 2,73 0,48 0,83 0,45 0,87 0,87 0,51 0,30 0,45 1,42 1,00 .__ 1,00 1,00 — 0,95 0,93 0,74 0,45 0,74 0,50 0,50 0,45 0,45 1,14 1,14 0,74 0,74 0,19 0 20 0,21 0,09 0,18 0,24 0,25 0,53 0,12 0,12 0,21 0,21 0,12 0,12 Wymiary i warunki Plytka 12,5 mm (walcowana) „ » „ Blacha 0,6 mm (przetopiona) n »» »» Plytka 16 mm (walcowana) Plytka 16 mm (przetopiona) Plytka 16 mm (walcowana) Plytka 16 mm (przetopiona) Blacha (walcowa¬ na) Blacha (normali¬ zowana) Granica sprezy¬ stosci w kg/cm2 4925 3940 4350 3760 3285 3410 2780 3830 4160 3965 4695 4580 4970 3530 Wytrzy¬ malosc na zerwanie w kg/cm! 6110 5175 5430 5700 4375 4485 4070 5250 5025 4890 6100 5850 5735 4940 Wydlu¬ zenie dlu¬ gosci w % na 5 cm 30,0 35,5 34,5 34,5 19,0 19,5 24,0 21,5 36,5 40,0 35 0 34,2 16,5 27,5 Doklad¬ nosc w % 65,3 65,5 60/4 65,4 £3,7 74,4 68,4 66,1 Nalezy zaznaczyc, ze odpornosc na nagryzanie stali, wymienionych powyzej, jest bez porównania wieksza niz znanych dotychczas stali. Mozna ja porównac z od¬ pornoscia stali chromowej, to znaczy za¬ wierajacej znaczne ilosci chromu. Dzieki temu stal wedlug wynalazku jest piecio¬ krotnie odporniejsza na dzialanie czyn¬ ników atmosferycznych, niz np. zwykla stal weglowa.Jednakze odpornosc na nagryzanie tej samej stali, ale niezawierajacej chromu {np, stali, zawierajacej miedz, krzem i fosfor) jest jedynie 3% razy wieksza od odpornosci zwyklych stali weglowych, a wiec znacznie mniejsza od odpornosci stali, zawierajacych jednoczesnie loslóf, krzem, miedz i chrom, a wiec stali wedlug wynalazku.Zawartosc chromu winna byc nizsza od 2%, gdyz w przypadku, gdy ta zawartosc przekracza 2% t irietylko otrzymywanie ta¬ kiej staM staje sie drozsze, ale i jej obra¬ bianie jest trudniejsze, zwlaszcza obrabia¬ nie tej stali na goraco staje sie bardzo trudne, poza tera twardnieje oma -na po¬ wietrzu, jej cia^Rwosc zmniejsza sie, przy- czem ze wzrostem zawartosci ^chromu zwieksza sie niebezpieczenstwo* tworzenia sie w siali zgrupowan cial obcych.Nalezy zaznaczyc, ze nawet nieznacz¬ ne zwiekszenie zawartosci fosforu ma wy- — 5 —bitny wplyw na odpornosc na nagryzanie.Stal. zawierajaca np. okolo 0,06% wegla, 0,90% chromu, 0,45% miedzi, 0,75% krze¬ mu i 0,12% fosforu, posiada odpornosc na nagryzanie dzialaniem czynników atmosfe¬ rycznych, równa odpornosci stali, zawiera¬ jacej te same ilosci wegla, miedzi i krze¬ mu, ale zawierajacej 1,85% chromu i 0,03% fosforu. Wprowadzenie nawet nieznacz¬ nej ilosci fosforu umozliwia otrzymanie stali równie odpornej na nagryzanie, jak stal o malej zawartosci fosforu, ale wiek¬ szej zawartosci chromu; poza tern otrzy¬ mywanie stali z fosforem jest tansze i latwiejsze; przy tej samej zawartosci chromu stal fosforowa posiada zwiekszona odpornosc na nagryzanie.Jakkolwiek przez zmiane w szerokich granicach wymienionych powyzej ilosci czterech skladników: fosforu, krzemu miedzi i chromu uzyskuje sie juz dosko¬ nale wyniki, to jednakze, jesli chodzi o zwiekszenie zarówno odpornosci na nagry¬ zanie, jak i ciagliwosci oraz uproszczenie sposobu otrzymywania, jeszcze lepsze wy¬ niki otrzymuje sie w razie wytwarzania stali, w których odpowiednie ilosci chro¬ mu, krzemu, miedzi i fosforu znajduja sie w stosunku 6,6, 3 i 1; to znaczy wzajemny stosunek tych pierwiastków jest naste¬ pujacy: Cr : Si : Cu : P = 6 : 6 : 3 : 1, a calkowita ilosc pozostalych skladników, innych niz Fe, Cr, Si, Cu, P, wynosi okolo 3,5% lub najwyzej 4%, a zawartosc Mn i S, skladników, któreby mogly zmniej¬ szyc odpornosc na nagryzanie, nie prze¬ kracza w zadnym przypadku! 0,5% i 0,1%.Na wlasciwosci chemiczne, fizyczne i mechaniczne tych stali nie wplywa wcale obecnosc nieznacznych ilosci takich sklad¬ ników stopowych, jak nikiel, molibden, wanad i podobne, które obecnie znajduja sie w wielu specjalnych gatunkach stali; skladniki te pochodza z przetopionej broni stalowej lub zelaznej, z rud lub tez z do¬ datków stopów zelaza, uzywanych przy otrzymywaniu stali.Jako przyklad skladu stali, zawiera¬ jacej znaczne ilosci fosforu, mozna podac stal bardzo odporna na nagryzanie i bar¬ dzo ciagliwa, zawierajaca mianowicie: 0,02% wegla, 0,94% chromu, 0,31% mie¬ dzi, 0,63% krzemu i 0,54% fosforu. Stal o tym skladzie zostala calkowicie zagieta, bez zlamania, poczem tak otrzymana stal podwójnej grubosci zgieto powtórnie pod katem prostym, nie powodujac nawet zad¬ nego zlamania w katach podwójnego zgie¬ cia.Tak wyjatkowe wyniki otrzymuje sie przy stosowaniu stali, zawierajacych np.: fosforu 0,1 do 0,2%, chromu 0,5 do 1,5%, miedzi 0,3 do 0,5% i krzemu 0,5 do 1,0%, przyczem wspomniana stal zawiera poza tern okolo 0,05 doi 0,12% wegla, okol<* 0,10 do 0,40% manganu i nie wiecej niz 0,05% siarki.Tego rodzaju stale sa wyjatkowo od¬ porne na nagryzanie; sa bardzo wytrzyma¬ le na scieranie i mimo to bardzo ciagliwe i latwe do obróbki na goraco i na zimno.Mozna czesciowo lub calkowicie stoso¬ wac zamiast krzemu glin. Niezbedna ilosc glinu jest nieco mniejsza od ilosci krzemu.Naogól jedna czesc glinu jest równowarto- sciowai z dwiema czesciami krzemu, a wiec zawartosc glinu moze sie wahac od okolo 0,15% do okolo 1%, przyczem zawartosc ta waha sie zazwyczaj w granicach 0,20% i 0,50%.Stal, otrzymywana wedlug wynalazku, moze byc zastosowana do wyrobu rozma¬ itych przedmiotów, stosowanych do budo¬ wy aparatów, które maja byc odporne na dzialanie czynników atmosferycznych i osrodków lekko nagryzajacych, takich jak slabe kwasy i alkalja, woda morska, woda — 6 —kopalniana i t. d. Stal te mozna otrzymy¬ wac np. w postaci plyt, blachy, rur, przed miotów o dowolnych ksztaltach i drutu, które maja byc odporne na nagryzanie, zwlaszcza zas nadaje sie ona do budowy statków, szyn kolejowych, budynków, mo¬ stów i innych konstrukcyj podobnych. PL