Wynalazek niniejszy dotyczy metalo¬ wych wyrobów z powloka wewnetrzna z twardego stopu i nadaje sie szczególnie do¬ brze do przedmiotów ze stali lub zelaza, które zaopatruje sie na roboczych po¬ wierzchniach w zwiazana z nimi calkowi¬ cie warstwe nader twardego borowego sto¬ pu zelaza o niskim punkcie topliwosci, która nie zmienia wlasciwosci tych, uprzed¬ nio juz uksztaltowanych stalowych lub ze¬ laznych przedmiotów, jak np. cylindrów pomp i silników lub innych wydrazonych przedmiotów; powloka jest wykonana przy pomocy sily odsrodkowej z twardego stopu zelaza. Silniki i pompy, zaopatrzone w po¬ wloki wedlug wynalazku, zwlaszcza silni¬ ki spalinowe i pompy o ruchu zwrotnym do szybów naftowych i pompy do mulu, beda posiadaly wielokrotnie wieksza odpornosc na scieranie niz ogólnie dotychczas uzywa¬ ne najlepsze stalowe i zelazne cylindry oraz rury.,,Pobielanie" rur i t. d. cyna, cynkiem lub olowiem, jak równiez innymi miekkimi metalami jest dawno znane, lecz powleka¬ nie wewnatrz cylindrów i pomp calkowicie zwiazanymi, nadzwyczaj twardymi stopa¬ mi w celu przeciwdzialania duzemu dziala¬ niu scierajacemu jest nowe. Próbowano do¬ tychczas powlekac rury stalowe twardymi stopami, lecz z powodu wysokiego punktu topliwosci tego rodzaju stopów takie po¬ wloki trudno bylo wykonywac jak sie na¬ lezy i ponadto bardzo wysoka cema takichtwardych stopów uniemozliwiala ich szero¬ kie stosowanie. W celu okreslenia wplywu boru na zelazo i stal przeprowadzono sze¬ reg badan, które wykazaly, ze bor nadaje* twafdlosc, to jednak wyniki tych badan nie zostaly rozwiniete w celu wytworzenia nad¬ zwyczaj twardej; i odpornej na zuzycie *j«wloki wewnatrzJur stalowych lub cylin¬ drów. Pierwotne bowiem stopy albo nie byly dostatecznie twarde, albo byly zbyt kruche, albo tez punkt ich topliwosci nie byl staly, albo tez byl zbyt zblizony do punktu topliwosci stalowej rury, tak ze trzeba bylo stosowac specjalne wirujace formy albo urzadzenia podtrzymujace dla rury, gdyz inaczej zostalaby ona roztopio¬ na przez wymagane do roztopienia stopu powloki cieplo.Stopy boru ze stala i zelazem, sporza¬ dzane dotychczas, maja niewielka zawarr tosc wegla albo boru, albo wegla i boru, gdyz brak dostatecznej znajomosci prawi¬ dlowego dawkowania boru, wegla, zelaza, jak tez niklu i innych skladników w celu otrzymania wlasciwego twardego stopu na powloki. Nie maj równiez dazenia do osia¬ gniecia bardzo niskiego punktu topliwosci i dokladnego wiazania sie tego stopu przy powlekaniu stalowych rur, cylindrów, pomp, silników i podobnych wyrobów. Dopiero wynalezienie wlasciwego stopu umozliwilo wytwarzanie wlasciwej powloki w stalo¬ wych i zelaznych rurach i cylindrach, o ta¬ kiej twardosci, ze zasadniczo nie poddaje sie ona obróbce i zawiera w okreslonym stosunku skladniki, zwlaszcza bor, wegiel, albo bor, wegiel, nikiel.Stop do wytworzenia twardej powloki w rurach i cylindrach sklada sie glównie z zelaza, zawierajacego wegiel w propor¬ cji, stosowanej w zeliwie, to jest od 2% do 4% na wage, boru od 0,2% do 2,5% i najczesciej niklu mniej wiecej od 1,5% do 9%. Wszelkie inne domieszki, o ile chodzi o odpowiedni stop, nalezy uwazac jako niepozadane, aczkolwiek niektóre inne me¬ tale, jako to chrom, wolfram, mangan, wa¬ nad, molibden, kobalt moga byc domieszane w rozmaitej ilosci, jezeli nie maja zbyt wielkiego znaczenia zasadnicze wlasnosci stopu wedlug wynalazku oraz niski koszt wytwarzania powloki* Niektóre pierwiastki, zwykle znajdujace sie w zeliwie, jako to siarka i fosfor, po¬ winny byc usuniete o ile tylko sie da to w praktyce, jednak ich zawartosc nie powin¬ na przekraczac mniej wiecej 0,1% dla siarki i 0,3% dla fosforu. Dobrze jest ogra¬ niczyc zawartosc tych pierwiastków poni¬ zej 0,05%, gdyz obydwa one maja szkodli¬ wy wplyw na twardosc i jakosc stopu. To samo dotyczy w pewnym stopniu krzemu z ta róznica, ze krzem moze znajdowac sie w ilosciach do 1,5%, nie wplywajac prak¬ tycznie szkodliwie na stop, aczkolwiek oko¬ lo 2,5% krzemu jest najwieksza dopuszczal¬ na iloscia i to przy wiekszej zawartosci bo¬ ru, gdyz inaczej w stopie moze sie wydzie¬ lic wegiel w postaci grafitu, czegO' nalezy unikac. Wysoki gatunek stopu wedlug wy¬ nalazku do wykonywania powlok cylindrów zawiera tylko okolo 1% krzemu. Proporcja wegla z borem nie powinna przewyzszac zasadniczo okolo 4,5% lacznie, w zadnym zas razie 6%.Stop zelaza, skladajacy se z wymienio¬ nych skladników w podainych granicach, posiada punkt topliwosci w granicach mniej wiecej od 1 065° do 1 121°C, który jest o kilkaset stopni nizszy od punktu topliwosci zwyklych stalowych i zelaznych rur i cylin¬ drów i posiada twardosc wynoszaca od 500 najwyzej do 1 000 jednostek wedlug skali diamentowej Monotron Brineira, tak ze za¬ sadniczo nie poddaje sie on obróbce, za wyjatkiem szlifowania. Stop ten wykazuje wysoka odpornosc na zuzycie, dziesiecio¬ krotnie przewyzszajaca odpornosc zeliwa, i posiada przewodnictwo cieplne mniejsze od jednej trzeciej przewodnictwa zelaza lub stali. Ta ostatnia wlasnosc przyczynia sie w wysokim stopniu do wartosci powloki, — 2 —'wykonanej z niego w cylindrze np. silnika spalinowego, gdyz nadzwyczaj niskie prze¬ wodnictwo cieplne zmniejsza do minimum rozszerzanie sie pod wplywem ciepla i na¬ stepujace wskutek tego odksztalcenie tak, ze mozna wykonac wyjatkowo dokladnie wytoczenie.Poza tym stop na powloki zelaznych i stalowych rur i cylindrów posiada wlas¬ nosc samowiazania sie, gdyz doskonale spaja sie z czystymi nagrzanymi stalowy¬ mi lub zelaznymi powierzchniami, wprost topiac sie na nich bez pomocy topnika, acz¬ kolwiek mozna stosowac jakikolwiek zna¬ ny topnik, gdy powlekana powierzchnia nie jest nalezycie oczyszczona.Najbardziej wlasciwa proporcja wago¬ wa skladników w stopie na powloki rur i cylindrów jest nastepujaca.Wegla od okolo 2,5% do 3,5% Boru „ „ 0,75% „ 1,5% Niklu „ „ 2,5% „ 6% Krzemu nie wiecej niz 1,5% Siarki „ „ „ 0,05% Fosforu „ „ „ 0,05% Zelazo stanowi zasadniczo reszte sto¬ pu.Jezeli nikiel nie wchodzi w sklad sto¬ pu, to znacznie zmniejsza sie jego twar¬ dosc chociaz stop i wtedy posiada jeszcze dostateczna twardosc, odpowiednia do wielu celów. Jak poprzednio wspomniano, inne metale moga byc domieszane w ma¬ lych proporcjach lecz nie daja zadnej spe¬ cjalnej korzysci. Glin nie powinien byc do¬ mieszany do stopu, gdyz niewielka jego zawartosc przyczynia sie do zmniejszenia twardosci, to tez nalezy unikac stosowania na powloki takiego stopu zelazoborowego, otrzymanego sposobem termicznym, do któ¬ rego uzyto glin. Miedz w stopie w pro¬ porcji znacznie wiekszej od 1% zmniejsza jego twardosc.Stop ten moze byc wytworzony za po¬ moca polaczenia pierwiastków pod dziala¬ niem ciepla.Przy wytwarzaniu powlok z twardego stopu w stalowych lub zelaznych rurach lub cylindrach, dobrze jest pokruszyc drobno cienkie, czyste platki i wsypac odpowied¬ nia ilosc kruszyn (zaleznie od grubosci po¬ wloki) do stalowej lub zelaznej rury lub cylindra, którego wnetrze zostalo uprzed¬ nio dokladnie oczyszczone za pomoca splu¬ kania rozczynem kwasów lub w inny spo¬ sób. Nastepnie zamyka sie konce lub ko¬ niec cylindra stalowymi tarczami lub kor¬ kami, które moga byc wtloczone, przypojo- ne lub w inny sposób przytwierdzone, przy czym jeden z nich musi posiadac bardzo maly srodkowy otworek przewietrzny dla uchodzenia gazów lub nagrzanego powie¬ trza. W niektórych przypadkach mozna wprowadzic niewielka ilosc albo weglanu sodu albo boranu sodu, albo fluorku wap¬ nia wraz ze stopem w celu zwiazania nie¬ metalicznych czastek, aczkolwiek jest to zbyteczne jezeli cylinder zostal dobrze o- czyszczony. Dobrze jest równiez wprowa¬ dzic mala ilosc jakiejkolwiek latwo ulat¬ niajacej sie cieczy, która by wytworzyla nieutleniajacy gaz, w celu wyparcia za* wartego w cylindrze powietrza, przy czym do tego celu bardzo nadaje sie alkohol me¬ tylowy.Zamkniety cylinder zostaje nastepnie stopniowo i równomiernie ogrzany w piecu podczas powolnego obracania do tempera¬ tury cokolwiek wyzszej od punktu topliwo¬ sci ladunku wewnetrznego, po czym roz¬ grzany do czerwonosci cylinder zostaje szybko wyciagniety z pieca i osadzony po¬ miedzy poziomymi srodnikami wytwarza¬ jacej ruch wirowy obrabiarki lub umie* szczony i obracany na poziomych walkach, W obydwóch przypadkach obraca sie go bezzwlocznie z szybkoscia obwodowa okolo 600 m na minute w ciagu pól godziny mniej wiecej; w czasie tym wypromieniuje cylin¬ der dostateczna ilosc ciepla, tak iz rozto- — 3 —piony lidunek stopu zelaza skrzepnie w nim jako gladka równomierna warstwa. Po zupelnym ostudzeniu jeden lub obydwa konce cylindra moga byc obciete i twarda powloka oszlifowana do pozadanych do¬ kladnych wymiarów. Oczywiscie, zewnetrz¬ na strona cylindra moze byc obrobiona na zwykle stosowanych obrabiarkach.Otrzymane w ten sposób twarde powlo¬ ki moga byc bardzo cienkie, o grubosci 1 mm lub mniejszej, lub nadzwyczaj grube, zaleznie od ilosci stopu umieszczonego we¬ wnatrz cylindra. W kazdym razie sa one calkowicie zwiazane ze scianka rury albo cylindra we wszystkich miejscach, tak ze np. odlamane kawalki powleczonego przed¬ miotu posiadaja nieodlupana powloke. Du¬ za zaleta powloki wedlug wynalazku pole¬ ga na tym, ze moze byc z góry okreslona dokladna wewnetrzna srednica polewanego przedmiotu przez zastosowanie nalezytego, scisle odwazonego ladunku umieszczonego w cylindrze, powierzchnia zas powloki jest okragla dzieki obracaniu i tak gladka dzieki wlasnosci uzytego stopu zelaza, ze potrzeba bardzo niewielkiego szlifowania w celu otrzymania dokladnej srednicy. Ten szczegól posiada bardzo wazne znaczenie, gdyz w razie potrzeby znacznego szlifowa¬ nia koszty produkcji bylyby nadmierne.Zaopatrzone wewnatrz w twarda po¬ wloke cylindry silników, pomp lub rury szczególnie nadaja sie do pomp, pompuja¬ cych ciecze zawierajace piasek, jako wy¬ kladziny cylindrów silników spalinowych, •bebny hamulcowe, oslony i wszelkie tym podobne wydrazone przedmioty, narazone na silne dzialanie scierajace. W takich wa¬ runkach powleczone wewnatrz twardym stopem rury czesto wykazuja przeszlo szesciokrotna dlugotrwalosc w porównaniu do rur niepolewanych. Tego rodzaju rury i cylindry sa takie, a w wielu przypadkach sa pod wzgledem odpornosci na zuzycie jednakowe lub nawet i wyzsze w porówna¬ niu z drugimi stopami, które stosowano do¬ tychczas doswiadczalnie w mniejszym lub wiekszym stopniu. Sa one zaopatrzone w twarda powloke przy temperaturze znacz¬ nie nizszej od punktu topliwosci zewnetrz¬ nej scianki poprzednio wykonanej rury lub cylindra, tak ze wszelkie wlasnosci tej scianki pozostaja zasadniczo nienaruszone.To tez chociaz zelazo i stal z róznA do¬ mieszka boru byly dawniej fuz znane w technice, to jednak okreslenie wlasciwej domieszki nie bylo znane, która by dawala powloke o twardosci takiej, zeby sie za¬ sadniczo nie poddawala obróbce, i miala pusnkt topliwosci znacznie nizszy od punktu topliwosci zwyklych stalowych lub zelaz¬ nych rur.W dolaczonych zastrzezeniach okresle¬ nie calkowicie zwiazany nalezy rozumiec, jako tego rodzaju polaczenie pomiedzy twarda, zasadniczo nie poddajaca sie obrób¬ ce powloka i rura albo cylindrem z ckli¬ wej stali lub zelaza, jakie sie osiaga przy stopieniu sie powloki z metalem powleka¬ nego przedmiotu. PL