PL66073B1 - - Google Patents

Description

r Opublikowano: 15.X.1972 66073 KI. 40b, 39/20 MKP C22c 39/20 fcZYTLLNIA UKD Przedu : 'l.iS'-::bi f • Wspóltwórcy wynalazku: Jan Rusz, Wieslaw Krochmal, Jerzy Nowotarski, Zdzislaw Kwiek Wlasciciel patentu: Huta „Bedzin" Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyo¬ drebnione, Bedzin (Polska) Stal zarowytrzymala i sposób jej wytwarzania Przedmiotem wynalazku jest stal zarowytrzymala zwlaszcza na matryce do wyciskania metali na go¬ raco oraz sposób wytwarzania tej stali.Dotychczas znana stal przeznaczona na narzedzia do pracy na goraco zawiera w procentach wago¬ wych: 0,3% C, 0,3% Mn, 0,3% Si, 2,7% Cr, 9—11% W, 0,3% V i 1,5% Ni. Stal o tym skladzie topi sie w piecu indukcyjnym otwartym o wylozeniu zasado¬ wym. Po odlaniu wlewek studzi sie oraz przewaz¬ nie poddaje sie nastepnie kuciu swobodnemu, a uzyskane odkuwki, zmiekcza sie. Odkuwki z kolei, w celu otrzymania matrycy do wyciskania metali na goraco poddaje sie obróbce wiórowej.Po obróbce skrawaniem, poddaje sie obróbce cieplnej. Obróbke cieplna wykonuje sie w piecach elektrycznych, przy czym proces ten sklada sie z podgrzewania matrycy do temperatury od 800 do 950°C w okresie 2§ minut, dla grubosci 10 mm, po czym wygrzewa sie matryce w temperaturze od 1050 do 1100°C, w okresie 20 minut dla grubosci 10 mm, a nastepnie hartuje sie w oleju. Z kolei matryce poddaje sie odpuszczeniu w temperaturze od 600 do 650°C, w czasie 35 minut, po czym ma¬ tryce chlodzi sie w powietrzu. Po obróbce cieplnej twardosc mierzona metoda Rockwella wynosi sred¬ nio od 41—45HRC. Po zmierzeniu twardosci szlifuje sie matryce.Matryce po eksploatacji mozna regenerowac. Je¬ zeli wykazuja odpowiednia twardosc to regeneracji dokonuje sie bez obróbki cieplnej, a w przypadku 20 25 30 gdy twardosc jest za mala, narzedzie (matryca) poddaje sie obróbce cieplnej w zasadzie tak samo, jak przy obróbce cieplnej nowej matrycy.Niedogodnoscia stali wolframowej jest niska zy¬ wotnosc matryc do wyciskania na goraco metali, nawet w przypadku kilkakrotnej regeneracji zu¬ zytych matryc.Dotychczas znane staliwo konstrukcyjne chro¬ mowo-tytanowe odporne na zuzycie scierne zawiera w procentach wagowych: 0,37—0,45% C, 0,40— 0,60% Si, 0,40—0,60% Mn, max. 0,03% P, max. 0,03% S, 2,80 do 3,20% Cr i 0,10—0,60% Ti.Staliwo to pomimo znacznej odpornosci na zuzy¬ cie scierne, zwlaszcza suche, posiada mala zywot¬ nosc w podwyzszonych temperaturach i takze w tych temperaturach niska odpornosc na scieranie.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie niedogodnosci, które wynikaja przy stosowaniu znanych stali, zwlaszcza stosowanych na matryce do wyciskania metali na goraco. Aby roz¬ wiazac ten cel wytyczono sobie zadanie opraco¬ wania stali zarowytrzymalej i jej sposobu wytwa¬ rzania, która by umozliwiala zwiekszona zywotnosc wytworzonej z niej matrycy do wyciskania metali na goraco.Zadanie wytyczone w celu zmniejszenia poda¬ nych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze stal zarowytrzymala zawiera w procentach wagowych: do 0,1% C, do 2% Si, do 2% Mn, 12—20% Cr, 20—32% Ni, 2,5 do 66 0733 4% Ti lub 2,5—3% Tl ora* 1,5—2% Al, do 2% Mo, do 2% Co, do 2% Nb lub Ta, do 1,5% V, do 0,05% Zr, do 0,008% B, a reszte stanowi zelazo oraz nieda- jace sie uniknac zanieczyszczenia.* Wytyczone zadanie rozwiazuje takze sposób wy¬ twarzania stali zarowytrzymalej, w którym sto¬ piona stal po odlaniu i po cieciu na czesci poddaje sie obróbce cieplnej zlozonej z operacji przesycania w temperaturze 1050°C, w czasie od 0,5 do 2 go¬ dzin, po czym studzi sie pociete wlewki w wodzie i z kolei poddaje sie starzeniu w temperaturze od 700 do 800°C, w czasie od 4 do 32 godzin, a nastepnie studzi sie na powietrzu.Stal zarowytrzymala po obróbce cieplnej spo¬ sobem wedlug wynalazku, nieoczekiwanie posiada co najmniej pieciokrotnie wieksza zywotnosc w przypadku zastosowania jej do matryc do wycis¬ kania metali na goraco w stosunku do stali wol¬ framowej. Ta zywotnosc liczona w ilosci przetlo- czen rur, przykladowo z miedzi lub jej stopów, za pomoca matrycy posiadajacej wkladke ze sta¬ li zarowytrzymalej wedlug wynalazku w praktyce jest jeszcze^ wieksza w przypadku regeneracji ma¬ trycy wykonanej ze stali zarowytrzymalej, zgod¬ nie z wynalazkiem.Poza tym stal zarowytrzymala wedlug wynalaz¬ ku, posiada wieksza odpornosc na nagle zmiany temperatury, umozliwia poprawe jakosci powierz¬ chni wyrobów wyciskanych i zmniejszenie wspól¬ czynnika tarcia. Nie bez znaczenia jest takze fakt, ze stal zarowytrzymala wedlug wynalazku powo¬ duje zmniejszenie zuzycia materialu na matryce do wyciskania metali na goraco, umozliwia dobór odpowiedniego wspólczynnika tarcia i zwiekszenie wydajnosci produkcyjnej maszyn do wyciskania metali z powodu zmniejszenia ilosci wymian zu¬ zytych matryc do wyciskania metali na goraco.Sposób wytwarzania austenitycznej stali zaro¬ wytrzymalej wedlug wynalazku polega na tym, ze stal wytapia sie w piecu indukcyjnym prózniowym, posiadajacym wylozenie tygla alundowe, wzgled¬ nie na masie Paschiney'a —• Al203MgO. Do pieca laduje sie najpierw 1/2 ilosci potrzebnego wsadu niklu elektrolitycznego, cala ilosc chromu, a nas¬ tepnie reszte niklu i calosci zelaza armco. Dodatki stopowe umieszcza sie w zasobniku pieca. We¬ wnatrz pieca umieszcza sie wlewnice zeliwna o srednicy 70 mm, uprzednio nagrzana do tempera¬ tury 200°C. Topienie przeprowadza sie w prózni przy cisnieniu 1 Tr. Po roztopieniu metali w tyglu, dodaje sie dodatki stopowe,* które byly uprzednio umieszczone w zasobnikach pieca.Ilosc dodatków stopowych, jak i ilosc chromu 073 4 i niklu kierowanego do pieca dobiera sie tak aby stal stopiona w tyglu zawierala: w procentach wa¬ gowych: do 0,1% C, do 2% Si, do 2% Mn, 12—20% Cr, 20—32% Ni, 2,5—4% Ti lub 2,5—3% Tl oraz 1,5— 2% Al, do 2% Mo, do 2% Co, do 2% Nb lub Ta, do 1,5% V, do 0,05% Zr, do 0,008% B, a reszte zelazo oraz niedajace sie uniknac zanieczyszczenia. Sto¬ piona stal odlewa sie w atmosferze argonu o cis¬ nieniu 400 Tr. do okraglej wlewnicy.Wlewek nastepnie tnie sie na pile ramowej, na plasterki o srednicy 20 mm i wysokosci 17 mm.Uzyskane plasterki poddaje sie obróbce cieplnej poprzez przesycenie w temperaturze 1050°C w cza¬ sie od 0,5 do 2 godzin oraz starzeniu w tempera- turze od 700 do 800°C w czasie od 4 do 32 godzin, Po operacji przesycania plasterki studzi sie w wo¬ dzie. Po starzeniu plasterki studzi sie na powie¬ trzu i dzieki temu otrzymuje sie twardosc rzedu 36—40 HRC. Przez dobór czasokresu obróbki ciep¬ lnej twardosc mozna regulowac w zakresie od 12 20 —40 HRC. Plasterki po obróbce cieplnej, poddaje sie obróbce wiórowej, w celu zyskania wkladki do matrycy przeznaczonej do wyciskania na go¬ raco metali.Wkladki obsadza sie na goraco przez nagrze- wanie gniazda matrycy i wprowadzenie zimne.} wkladki.Stal zarowytrzymala wedlug wynalazku, moze byc zastosowana z powodzeniem na lopatki do turbin parowych, duzej mocy i na przegrzewacze pary do kotlów wysokopreznych pracujacych w temperaturze roboczej 700°C. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 5 1. Stal zarowytrzymala zawierajaca chrom, nikiel, tytan i inne skladniki przeznaczone zwlaszcza na matryce do wyciskania metali na goraco, zna¬ mienna tym, ze zawiera w procentach wago- 0 wych: do 0,1% C, do 2% Si, do 2% Mn, 12—20% Cr, 20—32% Ni, 2,5 do 4% Ti lub 2,5—3% Tl, oraz 1,5—2% Al, do 2% Mo, do 2% Co, do 2% Nb lub Ta, do 1,5% V, do 0,05% Zr, do 0,008 B, a reszte stanowi zelazo oraz niedajace sie unik¬ nac zanieczyszczenia.

2. Sposób wytwarzania stali zarowytrzymalej wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze odlane wlewki po przecieciu na czesci przesyca sie w temperaturze 1050°C, w czasie od 0,5 do 2 go- j dzin, po czym studzi sie pociete wlewki w wo¬ dzie i poddaje sie starzeniu, w temperaturze od 700 do 800°C, w czasie od 4 do 32 godzin, a nastepnie studzi sie na powietrzu. Bltk zam. 2183/72 220 egz. A-4 Cena zl 10,— PL PL