PL31390B3 - - Google Patents

Description

Najdluzszy czas trwania patentu do 14 listopada 1956 W patencie nr 30 199 opisana jest stal okolo 1 000°C lub wiecej. Zawartosc wiek- stopowa, przeznaczona do wyrobu przed- szej liczby skladników stopowych, zweza- miotów majacych wykazywac duza wy- jacych obszar y, ustala sie zaleznie od prze- trzymalosc na dlugotrwale obciazenie stale znaczenia stali i pozadanej wytrzymalosci w wysokich temperaturach, zwlaszcza w stalej wedlug danego równania mieszaniny temperaturze powyzej 500°C, a mianowi- tak, zeby sklad stali stopowej zblizal sie do cie takiej stali, w której sklad wchodza co granicy obszaru y. Przy tym metale tworza-' najmniej takze i skladniki zwezajace ob- ce wegliki maja pierwszenstwo przed me- szar y w ukladzie podwójnym tego skladni- talami nie tworzacymi weglików, ka z zelazem, a wiec molibden, krzem, ailu- Stale stopowe, wytworzone tym sposo- minium i inne, przy czym zawartosci tych bem, wykazuja najwieksze wartosci wy- skladników stopowych ustala sie w zalez- trzymalosci stalej. Nadaja sie one szcze-< nosci od zawartosci wegla w stali.tak, aby golnie do wyrobu przedmiotów, od których osiagnac mozliwie wysoka temperature zada sie bardzo duzej wytrzymalosci sta- przeksztalcenia (Az), wynoszaca najlepiej lej, ale ograniczonej co do czasu. Mozesie przy tym okazac, ze stale te wykazuja pewna sklonnosc do kruszenia sie w bar¬ dzo wysokich temperaturach po czasie pra¬ cy wynoszacym kilka tysiecy godzin; sklon¬ nosc ta wystepuje nieco wyrazniej po cza¬ sie dluzszymi od dziesieciu tysiecy godizin.Wynalazek niniejszy dotyczy dalszego udoskonalenia powyzszego sposobu w celu otrzymywania stali: stopowych o szczegól¬ nie duzej wytrzymalosci stalej, które w temperaturach bliskich temperatury rekry¬ stalizacji materialu wytrzymuja wielolet¬ nia nieprzerwana prace.Przy sposobie wytwarzania stali stopo¬ wej, przeznaczonej do wyrobu przedmio¬ tów, które powinny wykazywac duza od¬ pornosc na dzialanie ciepla i duza wytrzy¬ malosc stala w wysokich temperaturach, zwlaszcza w temperaturze powyzej 500°C, jak np, dc wyrobu czesci kotlów, zaworów, grzybków zaworowych do silników spali¬ nowych, srub, sworzni, narzedzi do obróbki w wysokiej temperaturze i podobnych przedmiotów, w której sklad wchodza co najmniej dwa lub wieksza liczba skladni¬ ków zwezajacych obszar y w ukladzie po¬ dwójnym tych skladników z zelazem, na przyklad molibden, wanad, krzem, alumi¬ nium i inne pierwiastki, przy czym zawar¬ tosc w niej tych skladników czyni zadosc nastepujacemu równaniu: a % X b% Y c % Z ap % X + bp% Y cp % Z ™' w którym litera m oznacza wspólczynnik staly, a litery a, b, c itd. -— rzeczywiste za¬ wartosci procentowe zadanych skladni¬ ków X, Y, Z itd,, zwezajacych obszar y go¬ towej stali, a ap, bp, cp itd. procentowa zawartosc w stali odpowiedniego skladni¬ ka -X, Y, Z itd.,-przy której mieszane kry¬ sztaly y posiadaja wedlug wykresu ukladu podwójnego tych skladników z zelazem najwyzsza wartosc temperatury przeksztal¬ cenia (AcsJ przy p % wegla, ustala sie we¬ dlug wynalazku wspólczynnik staly m = 0,6 — 0,9, zawartosc wegla ponizej, 0,19°/o, a ilosc dodanych do stali skladni¬ ków stopowych X, Y, Z, zwezajacych obszar y, dobiera isie tak, aby stosunek ich ilosci a: b : c itd. byl równy stosunkowi ap : bp :cp . itd,.Przy stosowaniu wzrastajacej liczby skladników zwezajacych obszar y, celowe jest zblizenie wartosci stalego wspólczyn¬ nika m, zawartego w granicach 0,6 — 0,9; do dolnej granicy tego zakresu* W ten sposób osiaga sie, ze przy ulep¬ szaniu wegliki metali w krysztalach mie¬ szanych y przechodza mniej wiecej w równych ilosciach do roiztworu a kazdy z nich nasyca tez krysztaly mieszane y w jednakowym stopniu. Nie potrzeba wte¬ dy obawiac sie powstawania reakcji che¬ micznych pomiedzy skladnikami stopowy¬ mi, przeciwdzialajacych wzrostowi wytrzy¬ malosci stalej, jak np. tworzenia sie pola¬ czen miedzymetalowych i zwiazania wiek¬ szej ilosci wegla z silnie dzialajacymi ma¬ terialami, tworzacymi wegliki, kosztem slabiej dzialaj acych materialów tworza¬ cych wegliki.Umieszczona nizej tabela podaje war¬ tosci ap : bp : cp itd. w odniesieniu do po¬ szczególnych skladników stali. Wartosci te sa juz czesciowo znane w literaturze technicznej, czesciowo zostaly ustalone na podstawie nowych doswiadczen.' Stale wytworzone wedlug tego sposobu posiadaja zatem duza wytrzymalosc stala i równoczesnie duza odpornosc na krusze¬ nie. Przy obecnosci jednego' lub wiekszej liczby skladników, które latwiej tworza wegliki od chromu, jak np. molibdenu, wa¬ nadu lub wolframu, chrom zalicza sie do pierwiastków nie tworzacych weglików.Poniewaz chrom przy zawartosciach go w stali powyzej 1,5% obniza wytrzymalosc stala, dodaje sie go do stali tylko w takiej ilosci, jaka jest konieczna do osiagniecia specjalnego celu, jak np. odpornosci na ci¬ snienie wody. — 2 —Tabela Wegiel 0,01 2 3 4 5 6 7 8 9 0,10 11 12 13 14 15 16 17 18 Aluminium 0,86 0,87 0,89 0,90 0,91 0,92 0,94 0,95 0,96 0,97 0,99 1,00 1,02 • 1,03 1,05 1,06 1,07 1,08 Wanad 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,10 2,15 2,19 2,22 2,26 2,30 , 2,35 2,39 2,42 Molibden 1,65 1,80 1,95 2,10 2,25 2,40 2,55 2,70 2,85 3,00 3,12 3,25 3,38 3,50 3,56 3,63 3,70 3,77 Krzem 1,97 2,15 2,31 2,49 2,65 2,82 3,00 3,16 3,33 3,50 3,64 3,77 3,90 4,04 4,17 4,30 4,44 4,58 Fosfor 0,267 0,283 0,300 0,310 0,320 0,330 0,340 0,350 0,360 0,370 0,380 0,390 0,400 0,410 0,420 0,430 0,440 j 0,450 Wolfram 2,88 3,06 3,24 3,42 3,60 3,78 .3,96 4,14 4,32 4,50 4,65 4,80 4,94 5,08 5,23 5,37 5,51 5,65 Chrom 14,4 14,8 15,2 15,6 16,0 16,35 16,75 17,15 17,5 17,9 18,3 18,65 19,0 19,5 19,9 20,3 20,65 21,05 — 3 -Wytwarzanie tych stali wyjasniaja na¬ stepujace przyklady.Przyklad L Przyjmuje sie, ze zadana stal ma zawierac nastepujace skladniki: wegla —i 0,10%, manganu — 0,25% oraz ma posiadac wspólczynnik staly m = 0,72, przy czym maja byc zastosowane nastepu¬ jace skladniki zwezajace obszar y : krzem, molibden, wanad i wolfram.Wspólczynnik m = 0,72 dzieli sie wiec na cztery równe czesci o wartosci 0,18.Wedlug tabeli oblicza sie wówczas za¬ wartosc wegla = 0,10%, zawartosc krze¬ mu = 0,18 . 3,5 = 0,63%, molibdenu = 0,18 . 3,0 = 0,54%, wanadu = 0,18 . 2,1 = 0,37% oraz wolframu = 0,18 . 4,5 = 0,81%.Stal ma wiec posiadac sklad nastepu¬ jacy: 0,10% wegla, 0,25% manganu, 0,63% krzemu, 0,54% molibdenu, 0,37% wanadu oraz 0,81% wolframu.Przyklad IL Przyjmuje sie, ze zadany stop ma zawierac nastepujace skladniki: wegla — 0,15%, manganu — 0,25% i chro¬ mu—1,5% oiraz ma posiadac wspólczyn¬ nik staly m = 0,78, przy czym maja byc zastosowane nastepujace skladniki, zweza¬ jace obszar y : krzem, molibden i wanad.Wspólczynnik m = 0,78 dzieli sie wiec na trzy równe czesci o wartosci 0,26.Wedlug tabeli oblicza sie wówczas za¬ wartosc wegla = 0,15%, zawartosci molib¬ denu = 0,26 . 3,56 = 0,92% oraz wana¬ du = 0,26 . 2,30 = 0,60%.Poniewaz dla chromu w ilosci = 1,5% 1 5 przypada na wspólczynnik m wartosc —— = = 0,07, dla krzemu pozostaje: krzemu = = 0,19.4,17 = 0,79%.Stal ma wiec posiadac sklad nastepu¬ jacy: 0,15% wegla, 0,25% manganu, 1,50% chromu, 0,92% molibdenu, 0,60% wanadu oraz 0,79% krzemu.Jezeli zawartosc krzemu ma byc mala i ma wynosic np. 0,20%, mozna zawartosc chromu w stali stopowej przykladu II usta¬ lic jako równa 19,9.(0,26.— ) = 4,2%. 4,17 Celowe jest stosowanie stali wytwarza¬ nych sposobem wedlug wynalazku w stanie ulepszonym. Ulepszenie musi byc dokona¬ ne tak, azeby stall ulepszona posiadala moz¬ liwie jednorodna budowe, to znaczy nie wy¬ kazywala wiekszej zawartosci skladników weglikowych, jak równiez ferrytycznych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patent o w e. 1. Stal stopowa o duzej wytrzymalosci na dlugoitrwale obciazenie stale i duzej od¬ pornosci na kruszenie, wedlug patentu nr 30 199, przeznaczona do wyrobu przedmio¬ tów majacych wykazywac duza odpornosc na dzialanie ciepla i duza wytrzymalosc na dlugotrwale obciazenie stale (pelzanie) w wysokich temperaturach, zwlaszcza w tem¬ peraturze powyzej 500°C, jak np. do wyro¬ bu czesci kotlów, zaworów, grzybków zawo¬ rowych do silników spalinowych, srub, sworzni, narzedzi do obróbki w wysokiej temperaturze itd., w której sklad wchodza co najmniej dwa lub wieksza liczba skladni¬ ków zwezajacych obszar y w ukladzie po¬ dwójnym tych skladników z zelazem, na przyklad milibden, wanad, krzem, alumi¬ nium i inne, przy czym zawartosc w niej tych skladników czyni zadosc nastepujace¬ mu równaniu: a%X _6_%y c%Z ap%X bp%Y cp%Z m* — 4 —w którym litera m oznacza wspólczynnik staly a, 6, c itd. — rzeczywiste zawartosci procentowe pozadanych skladników X, Y, Z itd., zwezajacych obszar y w gotowej stali, ap, bp, cp itd-—procentowa zawartosc w stali odpowiedniego skladnika X, Y, Z itd., przy której mieszane krysztaly y posiadaja wedlug wykresu ukladu podwójnego tych skladników z zelazem najwyzsza wartosc temperatury przeksztalcania (Acs), zna¬ mienna tym, ze stal ta wykazuje wspól¬ czynnik staly m = 0,60 — 0,90 oraz zawar¬ tosc wegla mniejsza od 0,19°/o, przy czym zawiera takie ilosci skladników stopowych X, Y, Z itd., zwezajacych obszar y, ze sto¬ sunek ich ilosci a : b : c itd. jest równy sto¬ sunkowi ap : bp : cp itd.
2. 2. Stal wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawartosc w nierj wegla jest utrzy¬ mana w granicach pomiedzy 0,01 i 0,15 i wynosi najlepiej okolo 0,10%.
3. 3. Stal wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ na tym, ze liczba pierwiastków zwezajacych obszar y oraz wartosc stalego wspólczyn¬ nika m, zawartego w graniicah 0,6 — 0,9, sa dobrane tak, ze przy wzroscie liczby tych pierwiastków wartosc stalego' wspólczyn¬ nika m zbliza sie do dolnej granicy zakre¬ su jego wartosci. Kohle- und Eisenforschung G. m. b. H. Zastepca: inz. Cz. Raczynski rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 11430-43. PL