Wynalazek niniejszy dotyczy stali auste- nitowej zwlaszcza stali o polepszonej obra¬ bialnosci, chociaz nie ogranicza sie wylacz¬ nie do tego rodzaju stali. W technologii i przemysle jest rzecza dobrze znana, ze sta¬ le austenitowe trudno poddaja sie obróbce mechanicznej. Niektóre dawniejsze patenty dotyczyly polepszania obrabialnosci takich stali przez wprowadzanie do nich stosun¬ kowo znacznych ilosci siarki, Zawartosc jednak zbyt duzych ilosci siarki w stalach tego typu moze wplywac szkodliwie na pewne ich wlasciwosci mechaniczne. Pro¬ ponowano równiez dodawac do stali sele^ nu i telluru osobno lub lacznie z dodatkiem lub bez dodatku substancji zwiekszajacej kruchosc, w celu polepszenia obrabialnosci stali austenitowych.Zalecano juz równiez dodawanie olowiu do stali. W wiekszosci jednak przypadków proponowano dodawac olowiu jako srodka do usuwania zanieczyszczen stali lub jako nosnika srodka, który by zapewnil opad¬ niecie substancji oczyszczajacej ponizej powierzchni roztopionej kapieli stalowej.O ile wiadomo nikt dotychczas nie zwrócil uwagi na to, ze olów, wprowadzony do roz¬ topionej stali i znajdujacy sie w odpowied¬ nim stanie rozproszenia w wyrobie goto¬ wym, polepsza jego obrabialnosc.Wynalazek niniejszy opiera sie na od¬ kryciu, ze zawartosc olowiu w stalach au-stenitowych w odpowiedniej postaci i ilosci powoduje znaczne polepszenie ich obrabial- nosci. Jest rzecza wazna, zeby olów zostal wprowadzony do stali w taki sposób i w ta¬ kich warunkach, aby wieksza jego czesc byla zasadniczo równomiernie rozproszona w masie stali. Wedlug specjalnie korzyst¬ nej postaci wynalazku niniejszego procen¬ towa zawartosc olowiu zatrzymanego w stali waha sie w granicach od 0.03 do 0.4780/o, Wynalazek niniejszy dotyczy jed¬ nak stali o zawartosci olowiu w granicach od 0.03 do 1%, Mniejsza zawartosc procen¬ towa jest wskazana w tych przypadkach, gdy chodzi o zapobiezenie utracie pozada¬ nych wlasciwosci mechanicznych stali, po¬ niewaz próby wykazaly, ze trudno jest uzyskac zasadniczo zupelnie równomierne rozproszenie olowiu w masie stali, gdy jego zawartosc przekracza 0.478%. Jednak¬ ze w stalach austenitowych, przeznaczo¬ nych do niektórych celów, pewne pogorsze¬ nie wlasciwosci mechanicznych jest dopusz¬ czalne, wskutek czego ilosc zatrzymanego w stali olowiu moze przekraczac 0.478%.Pojecie ,,stali austenitowych" obejmuje stale, wyrózniajace sie budowa austenito- wa, to znaczy stale w duzym stopniu auste¬ nitowe, austenit zas uzyskany zostal wsku¬ tek odpowiedniej obróbki cieplnej lub za pomoca innych srodków i sposobów, zna¬ nych dobrze w technice. Innymi slowy wy¬ nalazek niniejszy odnosi sie do stali, które sa zasad,niczo austenitowe bez wzgledu r_a sposób , uzyskania budowy austenitowej.Typowe sklady chemiczne takich stali, sto¬ sowanych w przemysle, przedstawia naste¬ pujaca tabela: Wegiel 0/ /o 0.07 — 0.20 0.07 — 0.20 0.08 - 0.20 do 0.20 do 0.25 0.40 — u.63 0.G7 — 0.20 0.5 — 1.7 (.9) — 1.5 0.40 — 0.5 J 0.40 _ Qt5J 0.50 0.50 — 0.90 Chrom 17 18 19 24 24 14 17 13 25 8 1 0/ — — — — — — — — —' 20 — 19 2J 22 26 26 16 l? 17 25 9 ¦ 2 - Nikiel- o/ /o 7 — 9 8 — 1J. 10.— 12 11 — ii 19 — 20 54 — 56 — — 15 — 16 4 — 6 — 30 19 — 23 Krzem % do 0.75 do u.75 do 0.75 1.0 — 2.0 1.0 — 2.0 0,75 — 1/25 0.75 0.50 —'1.0 2.0 — 5.5 do 1.0 3.0 — 3.5 0.5 — 1.0 1.0 — 5.0 Mangan 0/ /o do 0.60 do 0.60 do 0.60 0.75 — 1.5 0.75 — 1.5 0.75 — 1.0 0.7 — 9.0 10 — 20 0.20 — 0-30 0.50 0.30 — 0.50 O.50 0.50 Siarka % do 0.03 do 0.03 do 0.03 do 0.03 do 0.03 do 0.C5 do 0.03 do 0.05 do 0.05 do 0.05 do 0.05 do 0.05 do 0.05 Fosfor 0/ /o do 0.03 do 0.03 do 0.03 do 0.03 do 0.03 do 0.05 do 0.03 do 0.C5 do 0.n5 do 0.05 do 0.05 do 0.05 do 0.05 Wynalazek niniejszy dotyczy wprowa¬ dzania olowiu w ilosciach wahajacych sie od 0.03 do 1%, do jakiejkolwiek stali au¬ stenitowej, przy czym stale, wyszczególnio¬ ne w powyzszej tabeli, zostaly podane ty¬ tulem przykladu. Ponadto istnieja równiez inne stale austenitowe, objete wynalaz¬ kiem niniejszym, jak to wynika z dalszego opisu.Zawartosc wegla w tych stalach tylko nieznacznie lub nawet zupelnie nie wplywa na mozliwosc nadania im wlasciwosci stali wedlug wynalazku niniejszego. W stali we¬ dlug wynalazku niniejszego zawartosc we¬ gla moze wystepowac w dowolnej ilosci procentowej, odpowiedniej do danego przeznaczenia stali, to znaczy w ilosci do 1-7%. Typowe wzglednie najczesciej sto¬ sowane zawartosci wegla wskazuje powyz¬ sza tabela. Oczywiscie, jest rzecza znana, ze procentowa1 zawartosc wegla w stopie zelaza odgrywa wazna role przy uzyskiwa¬ niu budowy austenitowej.Wynalazek niniejszy mozna stosowac do - 2 -stali niklowych, zawierajacych 5—44% ni¬ klu, przy czym osnowe stopu stanowi za¬ sadniczo zelazo wraz z jego zanieczyszcze¬ niami, zwykle wystepujacymi w takich sta¬ lach. Zatem zakres wynalazku niniejszego obejmuje stale austenitowe, zawierajace 5—44% niklu i 0,3—1% olowiu, których osnowe zasadniczo stanowi zelazo wraz z jego zanieczyszczeniami.Wynalazek niniejszy dotyczy równiez stali manganowych, zawierajacych 10—20% manganu, których osnowe zasadniczo stanowi zelazo wraz z jego zanie¬ czyszczeniami. Zatem wynalazek niniejszy obejmuje stale austenitowe, zawierajace 10—20% manganu i 0,03—1% olowiu, któ¬ rych osnowe stanowi zasadniczo zelazo wraz z jego zanieczyszczeniami.Zarówno nikiel, jak i mangan, sprzyjaja tworzeniu sie budowy austenitowej. Z tego wzgledu mozna stosowac* mangan lacznie z niklem w celu otrzymania stali austeni¬ towej, polepszajac jej obrabialnosc przez dodanie olowiu, najlepiej w granicach 0,03—0,478% , mozliwy jednak jest ró¬ wniez dodatek olowiu w granicach 0,03—1%. ; Innym typem stali objetej wynalazkiem niniejszym jest stal austenitowa, zawiera¬ jaca chrom w polaczeniu z niklem lub man¬ ganem -albo z niklem i manganem. W ta¬ kich stalach zawartosc chromu sluzy nor¬ malnie do zwiekszenia odpornosci na nad- zeranie i wytrzymalosci w wyzszych tem¬ peraturach, podczas gdy nikiel lub mangan wzglednie obydwa te skladniki razem ulat¬ wiaja uzyskiwanie budowy austenitowe]'.Wchodza zatem w zakres wynalazku ni¬ niejszego stale austenitowe, zawierajace chrom w ilosci' 5—28%, nikiel w ilosci 5—44% i olów w ilosci 0,03—1% , których asnowe stanowi zasadniczo zelazo wraz z jego zanieczyszczeniami. Nalezy jednak przestrzegac, aby laczna zawartosc niklu i chromu byla mniejsza niz 50% . Pozadana jest równiez rzecza, aby zawartosc olowiu byla mniejsza niz 0,478% .Gdy stosuje sie lacznie nikiel i mangan, jako skladniki, ulatwiajace tworzenie sie budowy austenitowej, albo zastepuje sie nikiel lub mangan lub tez obydwa te sklad¬ niki w calosci lub czesciowo jakimkolwiek innym skladnikiem, oddzialywujacym w podobny sposób, to pozadane Jest zastoso¬ wanie co najmniej 1% niklu lub 1% man¬ ganu, co równiez wchodzi w zakres wyna¬ lazku niniejszego. Podobnie w, stopach we¬ dlug wynalazku niniejszego, zawierajacych chrom z niklem lub manganem albo z oby¬ dwoma tymi skladnikami, stosuje sie za¬ wartosc co najmniej 1% chromu, co nie przekracza zakresu wynalazku niniejszego.Przeprowadzono próby obrabialnosci tych stali austenitowych, zawierajacych lub nie zawierajacych olowiu, po uprzednim poddaniu próbek obróbce cieplnej, w. celu nadania im mozliwie jednakowej twardosci wedlug Brinella. Stwierdzono np., ze do¬ datek 0,08% olowiu do stali o zawartosci 18% Cr i 8% Ni, zahartowanej w 1093° C, wplynal na polepszenie obrabialnosci stali o 11%, przy czym jako miernik sluzyl sto¬ sunek czasu potrzebnego do przeciecia pre¬ ta stali bez olowiu do czasu potrzebnego do przeciecia preta z tej samej stali, ale z dodatkiem olowiu.Chociaz wyzej omówione stale zawieraly siarke w ilosci do 0,05% , lezy jednak w zakresie wynalazku niniejszego dodawanie olowiu we wskazanych ilosciach procento¬ wych do stali austenitowych, zawieraja¬ cych siarke w granicach 0,05—0,50% . In¬ nymi slowy, do zakresu wynalazku niniej¬ szego naleza stale austenitowe zawierajace olów we wskazanych ilosciach procento¬ wych, oraz siarke do 0,50%. Sa podstawy do twierdzenia, ze przy dodawaniu olowiu w ilosciach 0,03—1% do stali austenitowej, zawierajacej 0,05—0,50% siarki, olów i siarka wspóldzialaja w kierunku dalszego polepszania obrabialnosci stali.Wynalazek niniejszy obejmuje równiez stale, zawierajace fosfor, jako czynnik zwiekszajacy kruchosc, w ilosci dochodza- 3cej do 0,50% . Raczej pozadany jest doda¬ tek okolo 0,05% fosforu, mozna jednak sto¬ sowac wieksze zawartosci, jak zaznaczono, lacznie z olowiem wprowadzonym w ilosci 0,03—1 % .W stali moga byc równiez obecne inne skladniki dodatkowe, o ile nie niszcza cna budowy auistenitowej, stale zawierajace je¬ den lub wieksza liczbe skladników stopo¬ wych grupy, obejmujacej molibden, wol¬ fram, miedz, krzem, wanad, kobalt, tytan, niob i aluminium, moga byc zasadniczo au¬ stenitowe. Dodatkowe te skladniki stopowe stosuje sie zazwyczaj w ilosciach okolo 0,5—5% .Stale austenitowe wyrózniaja sie tym, ze wykazuja stosunkowo mala twardosc, maja jednak bardzo silna sklonnosc do utwar¬ dzania sie przy obróbce na zimno i przy obrabianiu na maszynach. Stale austenito¬ we maja przy tym sklonnosc do plyniecia przed nozem obrabiarki i stawiania duzego oporu tarcia w zetknieciu z nim. Stosujac zawartosc olowiu w pewnych okreslonych ilosciach w tych stalach austenitowych mozna polepszyc ich obrabialnosc. Doklad¬ ny wplyw olowiu na polepszenie obrabial- nosci stali nie zostal dotychczas ostatecz¬ nie zbadany, Zauwazono przy obrabianiu stali zawierajacych olów, w porównaniu ze stalami bez olowiu, ce w obecnosci olowiu narzedzia mniej sie grzeja; to wskazywalo¬ by, ze olów odgrywa role smaru dla narze¬ dzi i powoduje wobec tego mniejszy opór tarcia. Olów oddzialywa, zdaje sie, równiez na charakter powstalych wiórów. Stale au¬ stenitowe, zawierajace olów, powoduja mniejsze zuzycie narzedzi i wykazuja mniejsza sklonnosc do nawijania sie na narzedzie w czasie obróbki.Jak podano poprzednio, mozna pole¬ pszyc obrabialnosc stali austenitowej, za¬ wierajacej 18% chromu i 8% niklu, przez dodanie 0,08% olowiu. Slady olowiu nie wywieraja znaczniejszego wplywu na obra¬ bialnosc. Z tego powodu stwierdzono, ze najmniejsza zawartosc olowiu w stali, któ¬ ra moze dac wynik dodatni, wynosi okolo 0,03% , w wiekszosci jednak przypadków zaleca sie stosowac zawartosc olowiu nie mniej niz 0,10% . Doswiadczenia z doda¬ waniem olowiu do stali w celu polepszenia jej obrabialnosci wykazuja, ze przy wpro¬ wadzeniu do stali duzej ilosci olowiu, ilosc olowiu zatrzymanego w stali jest stosunko¬ wo mala. Duza zawartosc olowiu stwarza równiez pewne trudnosci pod wzgledem wlasciwego rozproszenia olowiu w stali i z tego powodu moze wplynac szkodliwie na niektóre wlasciwosci mechaniczne stali.Stwierdzono, ze pozadana górna granica zawartosci olowiu, zatrzymanego w stali, powinna wynosic mniej niz 0,5% , np. 0,478% , chociaz zawartosc jego w stali do 1% moze znacznie polepszyc obrabialnosc stali. Za jeden z najlepszych sposobów wprowadzania olowiu do stali uwaza sie dodawanie go do roztopionej stali w wlew¬ nicy, w postaci rozdrobnionej, po uprzed¬ nim wlaniu do kokili nieduzej ilosci stali, przez wsypywanie rozdrobnionego olowiu w kierunku strumienia stali doprowadzanej do wlewnicy z kadzi, i to przez dluzszy okres czasu. Inne sposoby sa równiez mo¬ zliwe, jednakze glównym warunkiem, je¬ zeli chodzi o polepszenie obrabialnosci sta¬ li, jest dodawanie olowiu w taki sposób i w takim czasie, aby zostal on zatrzymany w stali i to w wiekszosci w sianie zasadniczo jednostajnego rozproszenia w masie stali i przewaznie w postaci submikroskopowej.Powiedzenie, ze ,,osnowe stali stanowi zasadniczo zelazo" nalezy rozumiec w ten sposób, ze moze ona zawierac drobne ilosci skladników dodatkowych, takich jak tytan, kobalt, miedz, wolfram, molibden, krzem, wanad, niob i aluminium, w lacznej ilosci 0,5—5% . W kazdym razie zawartosc tych skladników nie moze byc tak duza, aby stanowila przeszkode w uzyskiwaniu budo¬ wy austenitowej. ! Z powyzszego widac, ze na podstawie - 4wynalazku niniejszego mozna znacznie po¬ lepszyc obrabialnosc stali austenitowych, przez wprowadzenie do nich olowiu w po¬ staci odpowiednio rozproszonej i w ilo¬ sciach wskazanych. Ponadto, mozna to uzyskac bez pogorszenia wlasciwosci me¬ chanicznych stali, chociaz — jak zazna¬ czono — w niektórych gatunkach stali wlasciwosci mechaniczne moga byc po¬ swiecone w pewnej mierze. PL