PL26174B1 - Stop i sposób jego obróbki. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy stopu, skladajacego sie z zelaza, wegla, krzemu, manganu i chromu, który przez poddanie go nowego rodzaju obróbce cieplnej nabie¬ ra wlasciwosci 01 bardzo wysokiej wartosci praktycznej, przy czym wlasciwosc ta mo¬ ze byc dostosowana do rozmaitych wyma¬ gan, a zwlaszcza pod wzgledem bardzo wielkiej odpornosci na zuzywanie sie lub scieranie, dzieki czemu stop ten nadaje sie zwlaszcza do wyrobu przeróznego rodzaju artykulów, np. czesci do urzadzen do miaz¬ dzenia, do mielenia, do' bagrowania i t. d., wystawionych w czasie pracy na dzialanie sil, powodujacych zwykle znaczne zuzywa¬ nie sie czesci, na które sily te dzialaja.Stopy, zawierajace wzmiankowane po¬ wyzej skladniki, wyrabiano juz uprzednio, lecz wynalazek niniejszy obejmuje dwie cechy znamienne dotychczas nieznane, a mianowicie korzystne uzycie wiekszych, niz dotychczas propóreyj wegla i chromu w stosunku do proporcyj pozostalych sklad¬ ników oraz cieplna obróbke stopu, nadajaca mu korzystne wlasciwosci, których w tego rodzaju stopach dotychczas nie osiagnieto'.Stop wedlug wynalazku niniejszego sklada sie z zelaza, najkorzystniej ubogie¬ go w siarke i fosfor, z wegla, krzemu, man¬ ganu i chromu oraz ewentualnie malego dodatku innego jeszcze skladnika lub in¬ nych skladników, np. niklu lub wolframu, w postaci zanieczyszczen w zelazie lub stali albo tez w innych skladnikach, uzywa-ftyek pr«y wytwarzaniu stopu wedlug wy- za, zaleznie od wymaganych warunków, nalazku niniejszego, jako metali zasadini- moga sie wahac w granicach nastepuja- czych, cych: Stosunki prlocentowe dodatków do zela- c Si Mn Cr od mniej wiecej M u ii u u ii u n ii 2,00% 0,30% 0,50% 1,75% do mniej wiecej u ii u u u ii «! II II 3,00% 1,20% 1,30% 4,00%, przy czym zawartosc fosforu nie powinna przekraczac 1,00%, zas siarki mniej wiecej 0,15%.Ten stosunek jest oparty na nastepuja¬ cych zalozeniach.Stosunek ilosciowy miedzy weglem i krzemem jest wyznaczony w celu zmniej¬ szenia kruchosci stopu, przy czym im wie¬ ksza jest zawartosc wegla, tym mniejsza winna byc zawartosc krzemu. Zawartosc manganu jest ustalona ze Wzgledów zwy¬ kle branych pod uwage, a co w szczegól¬ nosci dotyczy takze i zawartosci siarki.Zawartosc manganu musi byc tak duza,, aby zapewnic przemiane calej ilosci siarki na siarczek manganu. Obecnosc chromu jest konieczna w celu wytworzenia sie weglika chromu, jako zwiazku dodatkowego do weglika zelaza, zawartego zwykle w zela¬ zie surowym, tworzacym metal zasadniczy stopu. Mala zawartosc fosforu jest pozada¬ na w celu unikniecia w miare moznosci twonzenia sie oddzielajacych sie warstw eutektycznego zelaza fosforowego i kru¬ chosci stopu, wynikajacej wskutek tworze¬ nia sie tych warstw. Jakkolwiek najwieksza zawartosc fosforu okolo 1,00% jest dopusz¬ czalna, wskazane jest jednak, aby zawar¬ tosc fosforu w stopie byla mozliwie naj¬ mniejsza.W celu osiagniecia korzystniejszych wy¬ ników, zawartosc procentowa kazdego skladnika winna byc utrzymana w równo¬ wadze w stosunku do skladników pozosta¬ lych. Stwierdzono np., ze bardzo dobre wy¬ niki daje stop, zawierajacy jako dodatek do zelaza, oprócz innych skladników, zawar¬ tych jedynie w postaci zanieczyszczen, okolo 2,00% do 2,50% wegla, mniej wiecej 0,70% krzemu i okolo 1,75 do 2,00% chro¬ mu.Stop wedlug wynalazku niniejszego mozna wytwarzac np. za pomoca roztopie¬ nia zwyklego lomu stali weglistej, ubogiej w siarke i fosfor w dowolnym odpowied¬ nim piecu, np. w piecu obrotowym typu Sesci, przy czym ladlimek przygotowuje sie jak zwykle w celu uzyskania odlewów bez braków. Nastepnie dodaje sie potrzebne ilosci wegla, krzemu, manganu i chromu \t miesza sie dokladnie z ciekla stala w celu uzyskania stopu o skladzie podanym, powy¬ zej.Wegiel oraiz inne dodatki moga byc do¬ dawane w postaci dowolnej, np. wegiel w postaci antracytu, krzem w postaci zelazo¬ krzemu, chrom w postaci zelazochromu i mangan w postaci zelazomanganu.Przy wytwarzajniu stepu wedlug wyna¬ lazku niniejszego w obrotowym piecu do topieniai metali typu Sesci, opalanym antra¬ cytem sproszkowanym, lom stali weglistej pozostaje na spodzie pieca, a na skutek jego obrotów podlega on nalezytemu zmie¬ szaniu sie, szybko sie roztapia, przy czym na metal naklada sie warstwe zuzla w celu zapobiezenia bezposredniemu zetknieciu sie metalu z plomieniem, powstajacym wskutek spalania sie sproszkowanego pali¬ wa. W tym przypadku najkorzystniej jest dodawac wegiel w postaci antracytu do cieklego metalu wytworzonego przez, roz¬ topienie sie lomu, przy czym wegiel aosia- je dokladnie zmieszany t metalem wsku- 2 '—tek obracania sie pieca. Nastepnie bada sie zawartosc procentowa wegla w cieklym metalu przez pobieranie próbek i, jesli po¬ trzeba, dobiera sie wymagana zawartosc wegla w stopie przez dalszy dodatek antra¬ cytu albo odwrotnie dodaje sie lomu stali ubogiej w wegiel. Po uzyskaniu pozadanej zawartosci wegla w stopie dodaje sie do roztopionego metalu potrzebne ilosci krze¬ mu, manganu i chromu, mieszajac doklad¬ nie przez dalsze obracanie pieca, po czym tak uzyskany roztopiony bardzo ciekly stop, wypuszcza sie z pieca i odlewa we¬ dlug potrzeby w sposób dowolny.Mozna tez zwykly lom stali weglistej roztopic w piecu elektrycznym lub w otwar¬ tym piecu typu Siemensa, dodajac potrzeb¬ ne ilosci wegla, krzemu, manganu i chro¬ mu w dowolnej odpowiedniej postaci, np. w -postaci kawalków zelaza surowego I sto¬ pów zelaza lub tylko stopów zelaza, w ce¬ lu wytwarzaniai potrzebnego stopu, który nastepnie sie z pieca wydala w celu uzyska¬ nia pozadanych odlewów.Stop o skladzie powyzej podanym i u- tworzony w sposób opisany jest synte¬ tycznym zelazem odlewniczym, zawieraja- fcym chrom. Stop ten mozna latwo odlewac w celu wytwarzania odlewów o dowolnej postaci i w dowolnych wymiarach. Odlewy takie sa jednak bardzo kruche.W celu nadania stopowi pozadanych cech, a mianowicie duzej odpornosci na zu¬ zywanie sie i scieranie bez zbytniej jego kruchosci, wykonane z tego stopu odlewy poddaje sie obróbce cieplnej, majacej na celu polepszenie krystalicznej struktury stopu.Tego irodizaju obróbke cieplna mozna przeprowadzic w sposób nastepujacy. Od¬ lew, przygotowany sposobem powyzej opi¬ sanym, poddaje sie obróbce cieplnej przez ogrzewanie go w odpowiednim piecu, za¬ bezpieczonym od bezposredniego dziala¬ nia nan plomienia, do wysokiej temperatu¬ ry, np. do mniej wiecej: 950°C. Odlew pozo¬ staje w tej temperaturze przez odpowied¬ ni czas, np. od 3 dó 30 godzin, zaleznie oct grubosci przekroju odlewu, gdyz im grub¬ szy przekrój tym dluzszy musi byc czas przebywania odlewu w tej temperaturze, po czym ochladza^ sie go powoli, np. w pie¬ cu ochladzanym powoli lub tez w oddziel- nej komorze. Na skutek tej obróbki cieplnej odlewy, utwonzone z opisanego stopu, po¬ siadaja bardzo duza odpornosc na zuzywa¬ nie sie lub scieranie.Jest rzecza znana, ze biale lub nagle ochlodzone zeliwo i stal manganowa uzy¬ wano jako stopy odporne na scieranie. Dla niektórych celów, np. w przedmiotach wy¬ stawionych na dzialanie sil ciagnacych, sto¬ sowano stale niklowo - chromowe, jednak gladki odlew zelaza chromowego o wymie¬ nionym skladzie i cieplnie obrabiany we¬ dlug wynalazku, nie byl dotychczas znany, ani tez nie uzyskano dotychczas* stopu o skladzie powyzej opisanym, który posia¬ dalby fizyczne wlasciwosci, wynikajace z powyzej opisanego sposobu wytwarzania stopu. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Stop o duzej odpornosci na sciera¬ nie i niezbyt kruchy, znamienny tym, ze zawiera oprócz zelaza mniej wiecej od 2,00 do 3,00% wegla, okolo 0,30 do 1,20% krze¬ mu, okolo 0,50 do 1,30% manganu i okolo 1,75 do 4,00% chromu, ponadto fosfor w ilosci nie przekraczajacej 1,00% oraz, siar¬ ke w ilosci okolo 0,15%.
2. 2. Sposób obróbki stopu wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odlewy z tych sto¬ pów poddaje sie obróbce cieplnej przez podgrzewanie do temperatury okolo 950°C, pozostawia je w tej temperaturze na prze¬ ciag 3 — 30 godzin w zaleznosci od ich gru¬ bosci, po czym ochladza sie je powoli. Follsain Syndicate Limited. Zastepca: Inz. J. Wygamowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL