PL32231B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania i obróbki cieplnej stali stopo¬ wej, sluzacej do wyrobu magnesów sta¬ lych.Znane sa juz stopy niklu, kobaltu i ty¬ tanu z ewentualnymi dalszymi dodatkami, np. z aluminium, uzywane do wyrobu ma¬ gnesów stalych; okazalo sie jednak, ze obróbka cieplna tych stopów, polegajaca na szybkim ochladzaniu ich w metalowej for¬ mie odlewniczej, nie prowadzi na ogól do uzyskania pozadanych wlasciwosci magne¬ tycznych, jezeli zawartosc kobaltu w sto¬ pie jest mniejsza od pewnego okreslonego minimum. Wynalazek polega na spostrze¬ zeniu, ze takze stopy miklu, kobaltu, alu¬ minium i tytahu o wzglednie nieduzej za¬ wartosci kobaltu moga posiadac bardzo dobre wlasciwosci magnetyczne, jezeli ubytek piwentowej zawartosci kobaltu zo- statnie wyrównany wzrostem zawartosci ni¬ klu, a poza tym srednia szybkosc ochla¬ dzania bedzie mniejsza, niz przy ochla¬ dzaniu w -metalowej formie odlewniczej.Wedlug wynalazku do wyrobu magne¬ sów stalych stosuje sie stal stopowa, poz¬ bawiona wegla wzglednie uboga w wegiel, skladajaca sie z: 22 — 32% niklu, 1,5 — 15% kobaltu, 7 — 0,5% tytanu, 5 — 12% aluminium, ewentualnie z 0,5 — 8% miedzi, do 1,5% zanieczyszczen; reszte stopu stanowi zelazo*Stal te wytwarza sie przez .stapianie lub spiekanie odpowiednich -skladników, po czym ochladza sie ja 'bezposrednio ze sta¬ nu cieklego lub spieczonego lub tez po po¬ nownym ogrzaniu jej do wysokiej tempe¬ ratury z taka srednia a okreslona przez sklad chemiczny stali szybkoscia — wyno¬ szaca mniej niz 35°C/sek, przewaznie zas 3—7°C na sekunde —od temperatury oko¬ lo 1200QC az do mniej wiecej 650°C, a na¬ stepnie az do temperatury otoczenia, w sposób dowolny, np. w powietrzu, zeby (B H) max —osiagnelo wartosc co najmniej 1,500,000. Jest rzecza korzystna zastoso¬ wac bezposrednio potem jeden ze zwyklych sposobów odpuszczenia.Zastosowanie wynalazku zapewnia roz¬ maite korzysci. Opisany na wstepie zabieg, a mianowicie ochladzanie stali o podanym skladzie w metalowej formie odlewniczej, wytwarza niebezpieczenstwo kruchosci od¬ lewów; wada ta zostaje usunieta przez za¬ stosowanie obróbki cieplnej wedlug wyna¬ lazku. Po&a tym oszczedza sie na surow¬ cach przez czesciowe zastapienie drogiego kobaltu wzglednie nieznaczna iloscia bez porównania tanszego niklu.Sposób wedlug wynalazku umozliwia wyrób stali stopowych, które po namagne¬ sowaniu wykazuja magnetyzm szczatkowy o wartosci 5000—7000 gaussów, a sile kcercyjna o wartosci 1000—600 gaussów, przy czym wartosc (B H)max osiaga co naj¬ mniej 1,500,000, a czasami nawet powyzej 2,000,000.Stale stopowe moga byc wytwarzane nie tylko przez odlewanie, ale równiez w znany skadinad sposób, polegajacy na tym, ze skladniki, najlepiej w postaci sto¬ pów wstepnych lub posrednich, rozdrabnia sie, miesza ze soba, sprasowuje, a w kon¬ cu homogenizuje przez spiekanie.Mimo ze dodatnie miedzi na ogól nie¬ znacznie polepsza wlasciwosci magnetycz¬ ne opisanych wyzej stali, jednak okazalo sie, ie dodatek miedzi moze byc w pew¬ nych przypadkach korzystny, gdyz dzieki je'j obecnosci mozna zwiekszyc sile koer- cyjna stali, przy zmniejszeniu co prawda wartosci magnetyzmu szczatkowego.Poza tym stosunek ilosciowy tytanu i aluminium dobiera sie przewaznie w ten sposób, aby suma uzytych ilosci dawala za¬ wartosc procentowa 9—18%, przewaznie zas okolo 13%, poniewaz okazalo sie, ze ta zawartosc procentowa w stopach daje bar¬ dzo korzystne, wlasciwosci magnetyczne.Tytan, którego zawartosc w stali powin¬ na wynosic 0,5—7%, wprowadza sie do niej najczesciej w postaci zelazotytanu, który zaleznie od jakosci zawiera okolo 20—40% TL Nalezy przy tym uwzglednic obecnosc domieszek, jak np. Al, Si, Cu, Mn, które wystepuja w stali poza zelazem i tytanem.W szczególnosci nalezy zwrócic uwage pa krzem, który wystepu!je zawsze w ze- lazotytanie, gdyz jego zawartosc w stopie magnetycznym nie powinna wynosic wie¬ cej niz 1%, poniewaz w przeciwnym razie wywiera on niekorzystny wplyw na ma¬ gnetyczne wlasciwosci tego stopu. Wystepu- jacy w zelazotytanie .mangan nie zmienia zasadniczo magnetycznych wlasciwosci wy¬ twarzanych stalli.Nie nalezy stosowac jednoczesnie du¬ zych zawartosci procentowych niklu, kobal-1 tu i tytanu w tej samej stali, poniewaz nie mozna wówczas uzyskac korzystnych wla¬ sciwosci magnetycznych na drodze prostej obróbki cieplnej. Mniejszej zawartosci ni¬ klu odpowiada mianowicie wieksza zawar¬ tosc kobaltu i na odwrót.Jakkolwiek stopy sa stosunkowo malo wrazliwe na pewne odchylenia w sposobie wykonania obróbki cieplnej, jednak kazda magnetyczna stal stopowa wedlug wyna¬ lazku wymaga w zaleznosci od swego, skla¬ du chemicznego pewnej okreslonej szybko¬ sci chlodzenia, jezeli ma uzyskac najwyz¬ sze, osiagalne wartosci magnetyzmu szczat¬ kowego i sily koercyjnej. — 2 —Wedlug wynalazku dbróbke cieplna przeprowadza sie na ogól w ten sposób, ze odlew ogrzewa sie do mozliwie najwyzszej temperatury, a w kazdym razie wyzszej niz 1150°C, po czym chlodzi sie go z szyb¬ koscia okreslona uprzednio za pomoca prób, jednakze mniejsza niz 35°C na se¬ kunde, az do mniej wiecej 650°C, a nastep¬ nie ochlaldza sie dalej w dowolny sposób, np. na powietrzu.Srodkami, których przy hartowaniu mozna przede wszystkim uzywac, sa np. olej lub woda z glina, które korzystnie jest stosowac do odlewów o wiekszych rozmia¬ rach, dalej sprezone powietrze, wilgotny piasek, nieruchome powietrze, suchy pia¬ sek albo piece, ogrzane dlo odpowiedniej temperatury. Bezposrednio po hartowaniu Jako przyklad z praktyki glosnikowej nalezy zaznaczyc, ze (pierscieniowy magnes o wielkosci stosowanej w nowoczesnych glosnikach elektrodynamicznych, wykona¬ ny ze stali stopowej, zawierajacej okolo 25% Ni, 7% Co, 12% ielazotytanu (okolo mozna równiez zastosowac odpuszczanie, a mianowicie ogrzewanie stopu do 600— 700°C bez posredniego chlodzenia do tem¬ peratury otoczenia.W szczególnych przypadkach, np. je¬ sli chodzi o odlewy o niewielkich rozmia¬ rach a korzystnych ksztaltach, potrzebna szybkosc chlodzenia osiaga sie przez pro¬ ste wylanie metalu do odpowiedniej for¬ my z suchego lub wilgotnego piasku for¬ mierskiego bez jakichkolwiek dalszych za¬ biegów, wobec czego nastepne hartowanie staje sie zbedne.Aby uwydatnic korzysci wynalazku ni¬ niejszego, podane sa ponizej dla przykla¬ du pewne dane liczbowe, uzyskane do¬ swiadczalnie. 2,5% Ti, 8% A/), wykazal nastepujace wlasciwosci magnetyczne: Brem 6900 gaussów oerc 650 (BH*n« 1.600.000 Rozmiary wyjsciowe próbek wynosily 10X30X32 om.Srednia szybkosc chlodzenia Sklad Stopu w zakresi& od dkjolo 1250°—600°C WyiAi 28% Ni 12% Co 12% fenrotytanu (2,6% Ti i 1,2% Al) 11,2% A\ 25% Ni 7% Co 12% FeTi 9,2% Al 27% Ni 4% Co 12% FeTi 10,2% Al okolo 4,5°C/sek okolo 6,5AC/sek okolo 6,5°C/sek B,em 5300 Hkoerc 900 (BH)m« 1.620.000 Brem 6750 Hkoerc 650 (BH)m« 1.700.000 Brem 6000 Hkoerc 700 (BH)m„ 1.540.000 1V,£./V .Tli 27% Ni 4%CO Brem 6000 12% FeTi okolo4°C/sek Hko«c 700 10,2%Al (BHU 1.600.000 1.5% Cu — 3 —Wymiary pierscienia sa nastepujace: srednica zewnetrzna 74 mm srednica wewnetrzna 47 mm wysokosc 37 mm.Pierscien odlano, a nastepnie ponownie ogrzano do 1250aCf po czym ochlodzono w wodzie z glina o temperaturze -pokojowej do okolo 600°C w ciagu 2% min, a dalej na powietrzu. Szybkosc ochladzania wyno¬ sila okolo 4,5°C/sek. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patent o w e. 1. Sposób wytwarzania magnesów sta¬ lych, znamienny tym, ze przez stapianie hub spiekanie otrzymuje sie stal stopowa, zawierajaca 22 — 32% niklu, iy2— 15% kobaltu, 7 — 0,5% tytanu, 5 — 12% glinu, ewentualnie 0,5—8% miedzi, która nastep¬ nie ochladza sie w celu uzyskania (B'H)maJC równego przynajmniej wartosci 1 500 000, poddajac ja ochladzaniu bezposrednio ze stanu roztopionego lub spieczonego lub po ponownym ogrzaniu do wysokiej tempera¬ tury, przy czyim szybkosc chlodzenia od temp. 1200°—650° powinna wynosic zalez¬ nie od skladu chemicznego mniej niz 35°C/sek, najkorzystniej 3—70/sek, a po¬ nizej 650° chlodzi w sposób dowolny, np. na powietrzu, az do temperatury otocze¬ nia.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek ilosciowy tytanu i alu¬ minium w stopie dobiera sie tak, zeby ich zawartosc laczna wynosila 9—18%, najle¬ piej zas 13%.
3. 3. Sposób wedlug zastrz, 1 lub 2, zna¬ mienny tym, ze w celu wprowadzenia ty¬ tanu stosuje sie zelazotytan, przy czym zawarty w nim krzem powinien stanowic mniej niz okolo 1% calego stopu.
4. 4. Sposób wedlug ziastrz. 1—3, zna¬ mienny tym, ze stal odpuszcza sie w tem¬ peraturze 600—700°, a nastepnie chlodzi sie ja w dowolny sposób, np. na powietrzu.
5. 5. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze odpuszczanie stali usku¬ tecznia sie bezposrednio po hartowaniu. N. V. Philips* Gloeilampen- f a b r i e k e n Zastepca: M. Skrzypkowski rzecznik patentowy 40241—100 — XI.U PL