Wynalazek niniejszy dotyczy obróbki cieplnej stopów glinowo - magnezowych.Stopy o podstawie glinowej znalazly szerokie zastosowanie jako material kon¬ strukcyjny w tych przypadkach, w któ¬ rych mala waga stopu jest wymaganiem zasadniczym, a duza wytrzymalosc ma znaczenie drugorzedne. Wzroslo równiez zapotrzebowanie na stopy wytrzymalsze, odporne takze na nadzeranie. Okazalo sie, ze stopy glinowo - magnezowe, zawieraja¬ ce od okolo 5 do 15% magnezu, doskonale odpowiadaja tym wymaganiom, poniewaz posiadaja niezwykle duza wytrzymalosc na znuzenie i na rozrywanie w polaczeniu ze znaczna odpornoscia na nadzeranie.Pomimo, ze wlasciwosci te czynia stopy powyzsze uzytecznymi do wielu celów, jednakze napotkano na znaczne trudnosci przy wytwarzaniu z nich pewnego typu odlewów oraz wyrobów kutych.Okazalo sie zwlaszcza, ze stopy te w stanie stopionym latwo ulegaja utlenianiu oraz czesto otrzymuje sie zle odlewy.Stwierdzono, ze niedogodnosci tej mozna zapobiec dodajac do stopionego metalu przed odlewaniem mala ilosc wapnia. Za¬ hamowanie utleniania cieklego metalu, jak zauwazono, sluzylo równiez do zwieksze¬ nia jego plynnosci, zwlaszcza przy wytwa¬ rzaniu odlewów o zlozonych ksztaltach w formach stalych.Do pewnych celów stopy te w postaci surowego odlewu lub w postaci odlewu obrobionego sa zupelnie zadowalajace ze wzgledu na ich wytrzymalosc. Z drugiejstrony pewne ich zastosowania wymagaja mozliwie najwiekszej wytrzymalosci, zwia¬ zanej jednoczesnie z mozliwie duza lekko¬ scia materialu. Stwierdzono, ze wytrzyma¬ losc na rozrywanie oraz granice sprezy¬ stosci lanych albo stlaczanych stopów gli- nowo-magnezowych mozna znacznie zwiek¬ szyc poddajac je dzialaniu ciepla w pod¬ wyzszonej temperaturze przez pewien okres czasu i nastepujacemu potem zanu¬ rzeniu w wodzie lub ochlodzeniu do tem¬ peratury pokojowej. Ulepszenie to osiaga sie ogrzewajac stop do temperatury leza¬ cej pomiedzy 250° a 450°C w ciagu okre¬ su czasu, wynoszacego od kilku minut az do kilku godzin, zaleznie od rodzaju obra¬ bianego produktu, po czym stop gwaltow¬ nie sie ochladza z szybkoscia dostateczna do zapobiezenia znaczniejszemu stracaniu sie któregokolwiek ze skladników stopu.Doswiadczenia wykazaly jednak, ze stopy zawierajace wapn nie byly tak odpowie¬ dnie do obróbki cieplnej, jak stopy bez za¬ wartosci wapnia. Obecnosc wapnia spowo¬ dowala obnizenie wytrzymalosci tych sto¬ pów, jak równiez mniejsza rozciagliwosc.Próby zmniejszenia tego szkodliwego wplywu wapnia, polegajace na zmniejsze¬ niu jego ilosci, spowodowaly jedynie obni¬ zenie korzystnego dzialania tego pierwia¬ stka na wlasciwosci odlewnicze stopu.Jednym z glównych celów wynalazku niniejszego jest nadanie lepszych wlasci¬ wosci mechanicznych obrabianym cieplnie stopom glinowo - magnezowym, zawieraja¬ cym wapn, oraz osiagniecie korzystnych wlasciwosci mechanicznych stopu bez szkodliwego wplywu na jego wlasciwosci odlewnicze, przy czym osiagniecie wyzej wymienionego ulepszenia dokonywac sie winno bez koniecznosci wprowadzania znaczniejszych zmian do istniejacych pro^ cesów hutniczych, zwlaszcza odnosnie wy¬ twarzania oraz odlewania takich stopów.Wynalazek niniejszy opiera sie na spo¬ strzezeniu, ze obecnosc malej ilosci cyny albo olowiu w stopach glinowo - magnezo¬ wych, zawierajacych wapn, zapobiega sku¬ tecznie szkodliwemu wplywowi wapnia na obrabialnosc cieplna wymienionych sto¬ pów. Do unikniecia szkodliwego wplywu wapnia wystarczy dodatek bardzo malej ilosci olowiu albo cyny, np. od 0,01 do 1,25%, która przeciwdziala dodatkowi wa¬ pnia, wynoszacemu okolo 0,01 do 2%. Naj¬ czesciej traktuje sie wapniem stopy, za¬ wierajace od 5 do 15% magnezu, lecz wapn dziala skutecznie równiez na stopy, zawierajace mniej lub wiecej magnezu, niz to podano powyzej. Dodatek olowiu albo cyny nie zmniejsza zupelnie korzystnego wplywu wapnia na wlasciwosci odlewnicze stopów, mozna je bowiem odlewac bez tru¬ dnosci w piasku w formach stalych bez nadmiernego utlenienia cieklego metalu, stykajacego sie ze sciankami form lub z atmosfera. Wedlug wynalazku niniejszego olów i cyna stanowia grupe metali, które mozna zastepowac jeden drugim lub sto¬ sowac w polaczeniu ze soba. W przypadku zastosowania obu pierwiastków razem la¬ czna ich ilosc nie powinna przekraczac okolo 1,25%.Zgodnie z doswiadczeniami, dotyczacy¬ mi wewnetrznej budowy stopów glinowo- magnezowych, wskutek dodania wapnia na¬ stepuje pewna zmiana w tej budowie, utrudniajaca znacznie dyfuzje magnezu przez srodowisko glinowe podczas podda¬ wania stopu obróbce cieplnej w celu roz¬ puszczenia skladników.Dokonane doswiadczenia pozwalaja przypuszczac, ze olów i cyna wykazuja wieksze powinowactwo do wapnia, niz wapn do magnezu i glinu. Wskutek tej róznicy w powinowactwie olów i cyna za¬ pobiegaja powstawaniu substancji utru¬ dniajacej rozpuszczanie sie i dyfuzje ma¬ gnezu pod dzialaniem ciepla.Osiagana wytrzymalosc obrobionego cieplnie stopu glinowo - magnezowego za¬ lezy od stopnia rozpuszczenia magnezu, -- ? -wskutek czego wszelka przeszkoda, prze¬ ciwdzialajaca rozpuszczeniu tego pierwia- stka* powoduje zmniejszenie sie wytrzy¬ malosci stopu, Bez wzgledu na to, czy po¬ wyzsze wyjasnienie zachowania sie olowiu i cyny wzgledem wapnia jest sluszne, czy nie, pozostaje jednak faktem, ze dodatek cyny albo olowiu do stopów glinowo - ma¬ gnezowych polepsza ich wlasciwosci me¬ chaniczne po obróbce cieplnej.Korzysc, wynikajaca z zastosowania wynalazku niniejszego, uwydatni sie le¬ piej przez porównanie obrobionych ciepl¬ nie stopów z dodatkiem olowiu i cyny i bez takiego dodatku. Stopy podane w ta¬ belce I zawieraja okolo 10% magnezu i zo¬ staly odlane do formy piaskowej. Nastep¬ nie poddano je obróbce cieplnej w ciagu 16 godzin w temperaturze 432°G i zalano woda. % dodanych pierwiastków Ca Pb 0,05 — 0,05 0,3 0,05 0,5 0,05 — 0,05 — Sn — — — 0.3 0,5 Tabelka I.Wytrzymalosc na rozrywanie kg/cm4 2466,12 3421,50 3269,65 3271,76 3165,61 Granica sprezystosci 1513,56 1647,83 1620,42 1537,46 1614,79 Wydluzenie % w próbce 5,08 cm. 4,7 17,2 15,0 15,7 14,8 Ulepszenie obrabialnosci cieplnej sto¬ pów, zawierajacych olów i cyne ujawnia sie od razu w powiekszonej wytrzymalo¬ sci na rozrywanie oraz w wartosci wydlu¬ zenia. Zwiekszenie wydluzenia jest szcze¬ gólnie pozadana cecha, poniewaz wiele obrobionych cieplnie stopów o podstawie glinowej wykazuje mniejsza rozciagliwosc, a tym samym stopy te sa bardziej poda¬ tne na zlamanie pod dzialaniem uderze¬ nia. Badanie wykazuje równiez, ze obec¬ nosc olowiu i cyny sluzy nie tylko do po¬ lepszenia mechanicznych wlasciwosci sto¬ pów, obrabianych cieplnie w tych samych warunkach, co stopy nie zawierajace olo¬ wiu i cyny, lecz ze w razie potrzeby czas trwania obróbki cieplnej mozna skrócic, osiagajac mimo to wlasciwosci, jakie wy¬ kazuja stopy, obrobione cieplnie a nie za¬ wierajace olowiu ani cyny.Korzystny wplyw olowiu i cyny jest widoczny równiez w stopach, zawieraja¬ cych znaczna domieszke wapnia. Stopy po¬ dane w tabelce II zawieraja te sama ilosc magnezu, co i stopy podane w tabelce I; otrzymano je w taki sam sposób oraz obro¬ biono cieplnie w takichze warunkach, przy czym glówna róznice miedzy obydwoma podanymi szeregami stopów stanowi za¬ wartosc w nich wapnia. % dodanych pierwiastków Ca Pb Sn 0,10 0,10 0,10 0,6 - - 0,4 Tabelka II.Wytrzymalosc na rozrywanie kg/cm1 2779,66 3391,27 3270,36 Granica sprezystosci 1613,39 1559,25 1642,91 Nalezy zaznaczyc, ze obecnosc olowiu albo cyny przeciwdziala wplywowi wap- Wydluzenie °/o w próbce 5,08 cm. 5.7 16,2 13,7 nia mniej wiecej jednakowo, pomimo uzy¬ cia wiekszej ilosci wapnia. Lepiej jest do- — 3 —dac do stopu wiecej olowiu albo cyny zwiekszajac jednoczesnie dodatek wapnia.Sposób wedlug wynalazku daje dobre rezultaty przy zawartosci w stopach od okolo 5 do 15% magnezu i od okolo 0,01 do 2% wapnia; jednak okazalo sie, ze do¬ datek olowiu albo cyny jest szczególnie skuteczny przy zawartosci magnezu zwykle stosowanej do celów technicznych, np. przy zawartosci, wynoszacej od 6 do 11%.Ilosc wapnia w takich stopach powinna wynosic od 0,01 do 0,5%. Najlepsze wyni¬ ki daje dodatek cyny i olowiu w ilosci od 0,25 do 0,75% w stopach, w których ilosc magnezu i wapnia waha sie w powyzszych granicach. Ilosc olowiu lub cyny w po¬ szczególnym stopie mozna latwo okreslic za pomoca próby, lecz na ogól ilosc ta zmienia sie wraz z zawartoscia wapnia, przy czym dodanie duzej ilosci wapnia wymaga wprowadzenia odpowiednio wiek¬ szego dodatku olowiu i cyny, niz w sto¬ pach o mniejszej zawartosci wapnia.Stopy wedlug wynalazku niniejszego mozna wytwarzac w sposób zwykle stoso¬ wany w hutach. Nalezy zachowac jedynie zwykle ostroznosci, zapobiegajace prze¬ grzewaniu, dbac o staranne zmieszanie sto¬ pu oraz odlewac metal we wlasciwej tem¬ peraturze.Do wytwarzania opisanych powyzej stopów odpowiedni jest glin o czystosci handlowej. Okazalo sie zreszta, ze lepsze wlasciwosci osiagano stosujac glin zawie¬ rajacy ponizej 0,3% zanieczyszczen. PL