Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu obróbki cieplnej stali niklowej, przeznaczo¬ nej do wyrobu magnesów stalych i; zawie¬ rajacej kobalt i aluminium z dodatkiem lub bera dodatku tytanu. Stale tego rodza¬ ju, zawierajace 3 — 50% niklu, 0,01 — 50% kobaltu i 1 — 50% tytanu obok in¬ nych skladników, np. aluminium, sa zna¬ ne (Kotaro Honda „Metallwirtschaft, -Wissenschaft und -Technik" rocznik XIII 1934 r.; patent francuski nr 764 375).Wprawdzie takie stale stopowe w wiek¬ szosci przypadków nadaja sie do wyrobu dosc dobrych magnesów, bez specjalnej ob¬ róbki cieplnej, jednakze tylko w przypad¬ ku otrzymywania odlewów z tej stali o ko¬ rzystnych wymiarach oraiz przy stosowa¬ niu specjalnych warunków ochladzania ich w formach odlewniczych.Najczesciej stosowana obróbka cieplna stali magnetycznych wedlug znanych spo¬ sobów polega na hartowaniu segregacyj- nym. Przeprowadza sie ja na ogól w ten sposób, ze odpowiednia stal stopowa ochlar- dza sie od wysokiej temperatury, w której ujawnia isie zwiekszona zdolnosc rozpusz¬ czania fazy niejednorodnej (heterogenicz¬ nej), wydzielajacej sie w temperaturach nizszych z jednorodnej masy zasadniczej, do temperatury pokojowej, a nastepnie od¬ puszcza sie stal w ciagu pewnego czasu w temperaturach znacznie nizszych od tern-peratury hartowania. W praktyce wykony- wa sie to np. w ten sposób, ze ogrzany odi- lew zanurza sie w kipieli olejowej lub wo¬ dnej i nastepnie ogrzewa sie go w ciagu pewnego czasu do wyzszej temperatury.Podobna obróbka cieplna tego rodzaju sta¬ li magnetycznej zasadniczo jest wymagana i ogólnie stosowana. Tylko temperatury o- chladzania i odpuszczania stali, szybkosc chlodzenia jej za pomoca odipowiedniego czynnika chlodzacego oraz czas odpuszcza¬ nia zmieniaja sie w zaleznosci od wlasci¬ wosci i skladu chemicizmego uzytej stali.Okazalo sie, ze powszechnie stosowana ob¬ róbka cieplna jest mniej odpowiednia w razie uzycia wspomnianych wyzej stali magnetycznych. Wprawdzie mozna w ten sposób otrzymywac stal o zupelnie dobrych wlasciwosciach magnetycznych, jednakze odlewy, wykonane w ten sposób, wskutek TSbyt znacznego ochladzania ich, a miano¬ wicie az do temperatury pokojowej, i wsku¬ tek naturalnej kruchosci tej stali wykazu¬ ja pekniecia i rysy, które powoduja nie¬ zdatnosc stopów nawet najlepszych pod wzgledem mechanicznym do praktycznego zastosowania. Czesto nawet odlewy po ob¬ róbce zupelnie rozpadaja sie.Wedlug wynalazku niniejszego stal man gnetyczna, po odlaniu jej, pozostawia sie w formie odlewniczej, az do jej ochlodze¬ nia sie, ipo czym otrzymany odlew znowu ogrzewa isie do temperatury, w której na¬ stepuje zwiekszona zdolnosc rozpuszczania.Nastepnie odlew ochladza sie tylko do temperatury 500 — 700°C lub nawet je¬ szcze wyzszej i odpuszcza sie. Wazna jest rzecza przy tym, zeby ochladzanie odlewu nastapilo tylko do temperatury odpowia¬ dajacej temperaturze odpuszczania lub na¬ wet wyzszej. Po ochlodzeniu stali do po¬ trzebnej temperatury ochladzania mozna ja nastepnie ochladzac stopniowo az do temperatury pokojowej. Nastepnie stal moze byc znowu ogrzana do temperatury odpuszczania i odpuszczona w przeciagu pewnego okreslonego czasu. W przypad¬ kach, w których temperatura naglego o- chladzania jest wyzsza od wymaganej tem¬ peratury odpuszczania, stal moze przecho¬ dzic powoli przez stany ogrzania, odpowia¬ dajace temperaturom, lezacym pomiedzy temperatura naglego ochladzania a tempem ratura odpuszczania, przy czym w danej temperaturze odpusfccfcania stal moze pozo¬ stawac przez pewien czas, a nastepnie chlodzi sie ja do temperatury pokojowej.Gdy wspomniana wyzej temperatura na¬ glego ochladzania jest nieco nizsza od tem¬ peratury odpuszczania, co w wielu przy¬ padkach jest korzystne, wówczas przez po^ nowne ogrzanie stali mozna przejsc bezpo¬ srednio od temperatury naglego ochladza¬ nia do temperatury odpuszczania, jak równiez mozna zastosowac powolne chlo¬ dzenie az do temperatury pokojowej. Gdy zas temperatura naglego ochladzaniai tem¬ peratura odpuszczania sa jednakowe, wów¬ czas obróbka cieplna stali jest znacznie u^ latwiona. Obróbka cieplna wedlug wyna¬ lazku niniejszego okazala sie szczególnie korzystna, zwlaszcza w zastosowaniu do stali niklowych, zawierajacych w przybli¬ zeniu 10 — 30% niklu, 3 — 15% tytanu, 2 — 13,5% aluminium i 4,5 — 30% ko¬ baltu. Jako czynnika ochladzajacego, przy obróbce wedlug wynalazku uzywa sie ka¬ pieli metalowej lub solnej, ogrzanej do temperatury naglego ochladzania. W tym celu mozna uzywac równiez kapieli z roz¬ topionej cyny.W przypadku zas, gdy temperatury na¬ glego ochladzania i odpuszczania nie sa je¬ dnakowe, wówczas stal magnetyczria moz¬ na pozostawic w tej kapieli w ciagu czasu, potrzebnego na odpuszczenie jej. Specjal¬ ne ogrzewanie stali przy tym jest zbytecz¬ ne.Okazalo sie, ze wlasciwosci magnetycz¬ ne stali, obrobionych w* ten sposób, sa rów¬ niez dobre, a czesto nawet znacznie lepsze od wlasciwosci tych samych stali, ochlo- — 2 —dzonych nagle do temperatury pokojo¬ wej.Dla lepszego zrozumienia zalet wyna¬ lazku niniejszego nizej podano przyklad nastepujacy. Poddawano obróbce cieplnej próbki o wymiarach 10 X 28 X 32 mm, wykonane ze stali, zawierajacej 16°/o nfr- klu, 28°/o kobaltu, 12% tytanu i 4,5°/o alu- remanencja sila koercyjna najwiekszy iloczyn z indukcji magnetyczr nej B i natezenia pola magnetycznego H Nastepnie podobne próbki ochlodzono w wodzie od temperatury 1175°C do tem¬ peratury pokojowej i odpuszczano je przez dluzszy czas (okolo 20 godzin) w tempera¬ turach wzrastajacych pomiedzy 500° i 700°C.Otrzymano wówczas nastepujace wy¬ niki: minium. Najpierw wykonano obróbke cie¬ plna wedlug znanych sposobów.Po ochlodzeniu tych próbek w oleju od temperatury okolo 1225°C do temperatury pokojowej i odpuszczaniu ich w ciagu kil¬ ku godzin w temperaturach wzrastajacych pomiedzy 500°C i 700°C otrzymano wyni¬ ki nastepujace: — B r — h koerc — BH 6 900 700 1 730 000 gaussów oerstedów B rem koerc BH max — 4 800 gaussów — 970 oerstedów — 1 710 000 Takie same próbki zostaly poddane obrób¬ ce cieplnej wedlug wynalazku niniejsze¬ go.Próbki byly ochladzane w kapieli cy¬ nowej od temperatury 1175°C do 700°C i pozostawaly okolo minuty w tej kapieli, po czym chlodzono je w powietrzu. Po odpu¬ szczaniu próbek w ciagu kilku godzin w teimiperaturze wzrastajacej w granicach 600 — 650°C otrzymano wyniki nastepu¬ jace: B rem koerc BH — — — 6 900 920 2 700 000 gaussów oerstedów Nastepnie próbki byly ochladzane w ka¬ pieli cynowej od temperatury 1175°G do 575°C i odpuszczane w tej kapieli w ciagu okolo 2 minut, po czym chlodzono je w po¬ wietrzu. Po odpuszczeniu ogrzewano stal przez dluzszy czas (okolo 20 godzin) w temperaturze wzrastajacej od 575°C do 660°C i otrzymano wyniki nastepujace: B rem Hkoerc BHTC 6 200 1000 2 600 000 gaussów oerstedów Szczególnie wazna zaleta wynalazku jest znaczne zmniejszenie niebezpieczen¬ stwa pekania stali magnetycznej podczas jej obróbki wedlug wynalazku niniejszego.To pozwala na wyrabianie magnesów o wymiarach stosowanych w praktyce, bez wiekszych trudnosci pod wzgledem wy- trzyfmalosci mechanicznej. Wedlug zna¬ nych sposobów bylo to prawie ze niemozliwe. Nawet przy wykonywa¬ niu prostych próbnych modeli magne¬ sów malych rozmiarów, uzywanych np. do pomiarów magnetycznych, napotykano znaczne trudnosci wskutek kruchosci stali; Dopiero sposób wedlug wynalazku mniej¬ szego umozliwia fabryczne wykonywanie takich magnesów stalowych.Wedlug wynalazku ochladzanie stali prowadzi sie najlepiej od temperatury 1300 — 1100°C do temperatury pomiedzy 550°C i 750°C w odpowiedniej kapieli me¬ talowej lub solnej, ogrzanej do tej tempe- — 3 —ratury. Stal przy tym mozna pozostawic przez pewien czas w tej kipieli, nastepnie odpuszcza sie ja, albo tez mozna przysta¬ pic do specjalnej czynnosci odpuszczania w temperaturze okolo 650 — 680°C (to zna¬ czy .pozostawiajac odlew na pewien czas w kapieli). W wiekszosci przypadków mozna równiez stosowac kapiel chlodzaca o zna¬ cznie nizszej temperaturze, np. 100 — 200°C, i nastepnie stal magnetyczna pozo¬ stawiac w tej kapieli tak dlugo, az osiag¬ nie sie" zadana temperature, np. 700°C.Jako przyklad z praktyki wyrobu glos¬ ników mozna przytoczyc, ze magnes piers¬ cieniowy o wymiarach, stasowanych w dzii- siejszych glosnikach elektrodynamiciznych, wykonany ze stali zawierajacej 16% Ni, 28°/c Co i 46% zelazotytanu (stopu, który zawiera 26% Ti, 10% Al), otrzymano na¬ stepujace wlasciwosci magnetyczne, które jednak nie sa najwiekszymi osiagalnymi wartosciami.Brem — 6 200 gausisów Uu — 800 oerstedów koerc Uzyto magnesu o nastepujacych wy¬ miarach : Srednica zewnetrzna 74 mm Srednica wewnetrzna 49 mm Wysokosc 35 mm Magnes ten ochlodzono w kapieli cynowej od temperatury 1200°C do 600 — 750°C i pozostawiono przez czas okolo jednej mi¬ nuty w tej kapieli, po czym ochlodzono go w powietrzu. Nastepnie magnes odpusz¬ czono w temperaturze wzrastajacej do 670°C i potem magnesowano go jak zwy¬ kle.Nalezy w tym miejscu zaznaczyc, ze w najnowszej literaturze technicznej opisa- # no pod nazwa „Thermalhartung" sposób obróbki stali, który wykazuje pewne po¬ dobienstwo do obróbki wedlug wynalazku.Jednak przy stosowaniu sposobu „Thermal- hartung", niezbedna temperatura posre¬ dnia jest znacznie nizsza, jak równiez o- piera sie on na zupelnie innych zasadach, mianowicie dla nadania stali dobrych wla¬ sciwosci magnetycznych nieodzownym wa¬ runkiem jest auistenitowo - martenzytowe przeksztalcenie jej. PL