PL23291B1 - Stop zeliwny odpowiedni do odlewów kokilowych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy stopu ze¬ liwnego na odlewy kokilowe, W znanym &topie zeliwnym ze zwyklemi zawartoscia¬ mi wegla (2 — 4%), krzemu (0,25 — 2%) i manganu (0,25 — 2%) przez doda¬ nie niklu zwieksza sie twardosc po¬ wierzchniowa i wytrzymalosc stopu, co objasnia sie tern, ze dodatek okolo 4,2% niklu (i wiecej) powoduje w zeliwie utwar- dzonem powstawanie mieszanych kryszta¬ lów martenzytowych. Glebokosc hartowa¬ nia zeliwa na odlewy twarde zmniejsza sie wskutek obecnosci niklu tak samo, jak krzemu, poniewaz nikiel sprzyja powsta¬ waniu grafitu, tak iz przy wymienionej du¬ zej zawartosci niklu odlewy z zeliwa twar¬ dego zakrzeplyby, przybierajac strukture zeliwa szarego. Wskutek powyzszego w te¬ go rodzaju twardych stopach zeliwnych potrzebny jest dodatek jeszcze jednego pierwiastka, aby powiekszyc glebokosc hartowania i przeciwdzialac zgrafitowaniu zeliwa. Takim pierwiastkiem jest chrom, wobec czego nawet do znanych stopów ze¬ liwnych dodaje sie chromu tyle, aby sto¬ sunek niklu do chromu wynosil 2 — 3:1, a najlepiej okolo 2,5 : 1.Obecnie w praktyce okazalo sie, ze chrom nie zawsze jest pozadany jako ma- terjal, towarzyszacy zelazu, poniewaz nie- tylko utrudnia wyznaczanie glebokosci hartowania wobec zaledwie widocznychpunktów grafitowych w strefie przejscia, 4 \ lecz fakze powoduje, gestnienie cieklego fela^i co zacwtf moze latwo prowadzic do t * wytwarzania frb^^w i^ftl&aków, Naogól ko- ? rzystne wlasciwosci, powodowane obecno¬ scia niklu, a przedewszystkiem dobra obra- bialnosc czesci stopu, krzepnacej w postaci zeliwa szarego (np. czopy walców z leiwa twardego), zostaja w razie dodania chro¬ mu w wiekszej ilosci znowu prawie calko¬ wicie usuniete.Wynalazteif tfiniejszy oftpfera sie na spo¬ strzezeniu, ze nikiel mozna calkowicie albo czesciowo zastapic manganem, molibdenem albo wolframem, które tak samo jak nikiel powoduja przemiane krysztalów miesza¬ nych z wytwarzaniem martenzytu, lecz w przeciwienstwie do niklu zwiekszaja gle¬ bokosc hartpwania, a wiec sprzyjaja wy¬ twarzaniu weglików, dzieki czemu stoso¬ wanie chromu staje sie zbytecznem.W dalszym ciagu opisu w zwiazku z fig. 1, 2 i 2a podane sa szczególowo dwa doswiadczenia, wykonane np. z czystemi stopami manganowemi i ze stopami manga- no-niklowemi.Na fig. 1 przedstawiono krzywa, uwi* doczniajaca wzrost twardosci zwyklego niestopowego zeliwa twardego w zalezno¬ sci od powiekszajacego sie dodatku manga¬ nu. Twardosc, powodowana obecnoscia we¬ gla, odliczono od calkowitej twardosci we¬ dlug wzoru HB = 112,3 x + 53 (x=% C), tak iz wzrost twardosci nalezy przypisac jedynie dzialaniu manganu. Nalezy zazna¬ czyc, ze miedzy 6,5 a 9,5% manganu lezy mafesymtum, wyrózniajace sie metalogra¬ ficznie martenzytowa postacia krysztalów mieszanych. Na lewo od maksymum (poni¬ zej okolo 6,5%) krysztaly mieszane posia¬ daja postac sorbitu, a na prawo (powyzej 9,5%) — austenitu, woibec czego w obu przypadkach sa mieksze niz martenzyto- we krysztaly mieszane. Jako wartosc naj¬ wyzsza przyjmuje sie 8% manganu. Twar¬ dosc takich stopów manganowych bez chro¬ mu na Ochlodzonej powierzchni wynosi istotnie okolo 740 jednostek BrineH'a (mie¬ rzono kulka Widia) tak samo, jak wspo¬ mnianych na wstepie stopów niklowych, zawierajacych 4,2% i wiecej niklu oraz 1,8 chromu. Dowo-dzi to nietylko, ze nikiel mozna calkowicie lub czesciowo zastapic manganem w celu osiagniecia takiego sa¬ mego wyniku, lecz okazuje sie równiez, ze, poczawszy od pewnej zawartosci, chrom staje sie wogóle zbyteczny.Z fig. 2 i 2a wynika, ze ze zmniejsza¬ jaca sie od 4,2% zawartoscia niklu i od¬ powiednio wzrastajaca zawartoscia man¬ ganu przy stale niezmiennej twardosci (patrz fig. 2a), zawartosc chromu musi szybko malec, aby mozna bylo osiagnac po¬ trzebna glebokosc hartowania. Dale) jest rzecza widoczna, ze zawartosc niklu w znanym stopie zeliwnym na odlewy koki- towe mozna zastapic manganem w zupel¬ nie okreslonym stosunku. Nalezy miano¬ wicie oprócz juz zawartych w stopie 0,6% Mn dodac jeszcze manganu co najmniej 177% niklu, brakujacego do wytworzenia martenzytu. Wyjasniono to w nastepuja¬ cym przykladzie.Stop powinien zawierac 1,2% niklu.Nalezy zastapic: 4,2 — 1,2 = 3% Ni. 3 X 1,77 = 5,3% Mn + 0,6% juz obec¬ nego manganu, czyli razem 5,9% Mn.Dalej stwierdzono, ze przy calkowitem zastapieniu niklu przez okolo 8% manga¬ nu H.2 X 1,77 = 7,4% + 0,6%) bez do¬ datku chromu potrzebny jest dodatek oko¬ lo 2% Si. Doswiadczenia, przeprowadzone z molibdenemi wolframem, wykazaly war¬ tosci najwyzsze w granicach 1 — 3% mo¬ libdenu albo wolframu i molibdenu i 1,5 — 3% niklu. Podobne stosunki istnieja w sto¬ pach, w których molibden zastapiono cze¬ sciowo manganem.Stopy weicttug wynalazku -wyrózniaja sie przedewszystkiem tem, ze znacznle ulatwione jest wykrywanie glebokosci har- - 2 -towania, zmniejsza sie ilosc odlewów bra- kownych i polepszona jest ich obrabial- nosc, zwlaszcza jezeli chodzi o odlewy masowe. Dodatek wolframu powoduje po¬ wstawanie szczególnie drobnego marten- zytu, a wiec dalsze powiekszenie twar¬ dosci. PL PL

Claims (2)

1.Zastrzezenia patentowe. 1. Stop zeliwny odpowiedni do odle¬ wów kokilowych ze zwyklemi zawarto¬ sciami wegla (2 — 4%), krzemu (0,25 — 2%) i manganu (0f25 — 2%), znamienny tern, ze w stopach tych zwykla zawartosc niklu jest zastapiona czesciowo lub calko¬ wicie manganem, molibdenem albo wol¬ framem. 2. Stop zeliwny wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze ilosc niklu, brakujaca do wytworzenia martenzytu, jest zasta¬ piona manganem w ilosci co najmniej 177% w stosunku do tej brakujacej ilosci niklu, oprócz 0,6% manganu, znajdujacego sie juz w stopie. 3. Stop zeliwny wedlug zastrz. 1—2, znamienny tem, ze bez niklu i chromu za¬ wiera okolo 8% manganu i 2% krzemu. 4. Stop zeliwny wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tern, ze zawiera 1,2% niklu, co najmniej 5,9% manganu i okolo 1,2% krzemu bez chromu. 5. Stop zeliwny wedlug zastrz. 1 — 4, znamienny tem, ze mangan jest zasta¬ piony czesciowo lub calkowicie molibde¬ nem, dodawanym jednak w ilosci nie wiek¬ szej jak 3%. 6. Stop zeliwny wedlug zastrz. 1 — 5, znamienny tem, ze zawiera 1 do 3% wolframu. Fried. Krupp Grusonwerk Aktiengesellschaft. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.8 i_ Do opisu patentowego Nr 23291. Ark. 1. § £ I § U 5 £ I* \jl £ erlir 1 orbit 1 T 1 ro 1 li T C tenit 1HB 800 Do opisu patentowego Nr 23291. Ark.

2. % Ni 4,2 4 3 2,5 2 1 Drak L. Bogaftlaiwflibiego i Ski, Warszawa. PL PL