PL7522B1 - Sposób i urzadzenie do wytwarzania trudnotopliwych karbidów metali ciezkich it. d., a przedewszystkiem karbidów wolframu i podobnych zwiazków trudnotopliwych. - Google Patents

Description

Kadbady wolframu WC, W*C sa ciala¬ mi podobnemi do metalu i odznaczajacemi sie twardoscia niewiele mniejsza od twar¬ dosci dj amentu. Znamy juz wiele sposobów wytwarzania kadbidu wolframu WC, któ¬ ry nie posiada jednak tak wielkiej twar¬ dosci, wytrzymalosci mechanicznej i cia- gliwosci jak karbid W2C. Jeden ze znanych sposobów wytwarzania miekszego WC po¬ lega na tern, ze wstepnym procesem prze¬ tapiania zamienia sie bezwodnik .lub tle¬ nek kwasu wolframowego na karbid wol¬ framu, który sie potem dokladnie proszku¬ je i prasuje w formach weglowych, po~ czem przez drugi proces ogrzewania, az do temperaitury bliskiej punktu topliwosci karbidu, powoduje sie jego krystalizacje, wzglednie spiekanie sie, uzyskujac w ten sposób ksztaltke o pewnej wytrzymalosci mechanicznej. Znana jest równiez pewna odmiana opisanego sposobu, polegajaca na tern, ze powtórne ogrzewanie nie jest tak silne, aby mogla nastapic krystali¬ zacja, tak ze struktura wytworzonej ksztaltki jest bezpostaciowa.Taki sam cel ma równiez inna odmiana powyzszego procesu, polegajaca na tern, ze do formowanej masy dodaje sie kilka pro¬ cent tlenku molibdenu, molibdenu meta¬ licznego lub karbidu molibdenu.Trzy wspomniane powyzej sposoby po¬ legaja na formowaniu nie przez odlewa¬ nie, lecz przez prasowanie materjalu su¬ rowego, którym jest karbid wolframu, W innym procesie wytwarzania WC u- zywa sie'jako materjalu poczatkowego rów¬ niez tlenku lub bezwodnika kwaisu wol¬ framowego albo molibdenowego, do któ¬ rego dodaje sie potrzebny wegiel w stanie sproszkowanym, poczem mieszanine te o- grzewa sie w weglowym piecu oporowym az do temperatury topliwosci, lecz odlewa¬ nia i w tym wypadku sie nie stosuje. Tym sposobem uzyskuje sie produkt bez okre¬ slonego ksztaltu, bardzo kruchy, grubo krystaliczny, zawierajacy grube ziarna gra¬ fitu, Z charakteru wszystkich opisanych spo¬ sobów wynika, ze uzyskuje sie zawsze tyl¬ ko podwójny karbid (np. WCr zawierajacy okolo 6,2% C) o mniejszej lub wiekszej za¬ wartosci wolnego wegla (grafitu).Produkt ten nie jest jeszcze najtward¬ sza odmiana karbidu, a -zawartosc grafitu czyni go jeszcze bardziej miekkim i kru¬ chym. Pojedynczy karbid (W*C, okolo 3,1 %CJ jest znacznie twardszy i mechanicz¬ nie wytrzymalszy, jego twardosc (9,8) jest bardzo bliska twardosci djamentu.Podwójne karbidy, wytwarzane dotych¬ czas, mozna jeszcze szlifowac krazkiem karborundowyfri. Natomiast karbid poje¬ dynczy moze szlifowac karborund.Niniejszy wynalazek umozliwia prostym sposobem wytwarzanie pojedynczego kar¬ bidu W2C, wzglednie jakiegos innego cia¬ la o dowolnej zawartosci C W mysl nowego sposobu, materjalem poczatScowym jest czysty wolfram metalicz¬ ny wzglednie inny metal trudnotojpliwy, w postaci drobno krystalicznej lub sproszko¬ wanej/ Materjal ten miesza sie z okreslona iloscia sproszkowanego wegla, poczem mie¬ szanine le albo tez czysty proszek wolfra¬ mu formuje sie zapomoca prasowania, a po uformowaniu wklada sie do rurki we¬ glowej, wzglednie grafitowej, spelniajacej zadanie formy lopniczej. Rurke te wklada sie do elektrycznego pieca rurowego w ru¬ re weglowa, wzglednie grafitowa i takiez same zaciski, W formie topniczej znajduje sie pod ksztaltka (z wolframu lub z mieszaniny wolframu i wegla) kanal odlewniczy, pro¬ wadzacy do fprmy odlewniczej, np, weglo¬ wej lub grafitowej, odpowiadajacej do¬ kladnie ksztaltowi odlewu, który sie chce uzyskac. Gdy ksztaltka ogrzeje sie w pra¬ dzie wodoru az do temperatury plynnosci, to stopionymaterjal splywa odrazu do for¬ my.Odpowiednie urzadzenie sygnalizuje od¬ plywanie stopionego materjalu z elektrycz¬ nego pieca, poczem przerywa sie doplyw pradu do pieca natychmiast lub po okre¬ slonym czasie, aby zapobiec nadmiernemu nasyceniu weglem (czerpanym ze scian formy weglowej, wzglednie grafitowej) odlewanego materjalu. Stapianie, ksztaltki odbywa sie w pradzie wodoru lub w innym gazie redukujacym albo obojetnym. Uzy¬ cie zredukowanegowolframu i 4. d., jako ma¬ terjalu poczatkowego ma te zalete, ze w czasie stapiania nie powstaja gazy reduk¬ cyjne, któreby powodowaly porowatosc produktu.Ilosc wegla dodawanego do proszku wolframu, wzglednie innego metalu, moze byc dowolnie stopniowana. Naogól ilosc wegla powinna byc chemicznie równowaz¬ na ilosci uzytego proszku wolframowego, tak ze wystarcza do przemiany calej ilo¬ sci wolframu na karbid. W praktyce ilosc wegla musi byc doswiadczalnie dobierana w zaleznosci od rodzaju, ksztaltu i wielko¬ sci urzadzen uzywanych do przeróbki, gdyz przerabiany maierjal wchlania wegiel w czasie stapiania, a takze przedtem i potem.Ilosc w^gla wchlanianego z formy odlewni¬ czej mozna odjac od wegla, który miesza sie z proszkiem wolframu. Aby pochlania¬ nie wegla w czasie stapiania i odlewania ograniczyc do minimum, trzeba sie starac o — 2 —to, zeby wytloczona ksztaltka stykala sie z forma topnicza tylko swemi krawedziami.Drugi srodek prowadzacy do tego sa¬ mego celu polega w mysl wynalazku na tern, ze stapiany materjal nie doprowadza sie do stanu rzadko^plynnosci, lecz tylko do stanu ciastowatego, poczerni odlewanie odbywa sie pod cisnieniem gazu lub cieczy, albo pod dzialaniem sily odsrodkowej' lub cisnienia mechanicznego. Przez zastosowa¬ nie cisnienia uzyskuje sie jednoczesnie od¬ lew jednolity i gesty.Trzecim srodkiem jest w mysl wynalaz¬ ku szybkie, wzglednie w odpowiedniej chwili zastosowane, chlodzenie odlewu a) przez przerwanie pradu natychmiast lub w dokladnie okreslonej chwili po odlaniu (wy¬ lacznik momentalny, ewentualnie z prze¬ kaznikiem czasowym), b) przez chlodze¬ nie formy odlewniczej zapomoca specjal¬ nego srodka chlodzacego lub tylko w ten sposób, ze forma znajduje sie z zewnatrz pieca.Próby wykazaly, ze bloki odlane z ze¬ wnatrz pieca posiadaja strukture niezmier¬ nie drobno krystaliczna i jednolita, gdyz ilosc pochlonietego wegla nie jest tak wiel¬ ka, aby mógl powstac karbid podwójny, który ma strukture grubsza i jest miekszy.Jezeli uzywa sie jednoczesnie wiekszej liczby ksztaltek o rozmaitym skladzie i o róznych temperaturach topliwosci, np. w ten sposób, ze ksztaltka znajdujaca sie w piecu najnizej ma najnizsza temperature topliwosci i zawiera domieszki nadajace mu wieksza ciagliwosc przy mniejszej twardosci, podczas gdy ksztaltka lezaca najwyzej ma najwyzsza temperature to¬ pliwosci, a po ostygnieciu ma najwieksza twardosc i najmniejsza ciagliwosc, to moz¬ na odlac odrazu np. narzedzie, którego trzon jest ciagliwy, a ostrze bardzo twarde, trzeba tylko sklad poszczególnych ksztal¬ tek tak dobrac, aby róznice pomiedzy ich temperaturami topliwosci nie byly zbyt wielkie.Inny sposób odlewania narzedzia o cia- gliwym trzonie i twardem ostrzu polega n& tern, ze do formy odlewniczej umieszcza sie stosownie uksztaltowana oprawe, np. rure ze stali ltib z trudnotopliwego metalu, w ten sposób, ze ostrze narzedzia nieco z o- prawy tej wystaje. Naplywajacy materjal wypelnia forme ostrza i czesc oprawy, two¬ rzac z zewnetrzna sciana oprawy stop taki ze po ostygnieciu polaczenie oprawy z od¬ lewem jest bardzo silne, tern bardziej, ze wspólczynnik kurczliwosci materjalu o- prawy jest wiekszy niz odlewu, Dana kra¬ wedz oprawy (rury) mozna po ostygnie¬ ciu obrócic tak, ze cale narzedzie wy¬ glada potem tak, jakby lylo zrobione z jednego kawalka. Oprawa (rura) mo¬ ze byc w górnej czesci wypelniona weglem lub lepiej grafitem, z pozosta¬ wieniem Itylko waskiego kanalu wlewowe¬ go. Po odlaniu mozna ten wegiel znowu u- sunac i powstala przestrzen zalac jakims metalem. Ksztaltki moga sie równiez skla¬ dac z kilku, np. koncentrycznych, warstw o róznym skladzie, tak ze np. warstwy ze¬ wnetrzne, majace wiecej sposobnosci do wchlaniania wegla, zawieraja stosunkowo wiecej wolnego metalu (wolframu i t. d.) niz warstwy wewnetrzne. Wewnetrzne warstwy moga miec ewentualnie taki sklad, ze w czasie odlewania powstaje z nich miekszy i ciagliwszy rdzen odlewu. W tym wypadku mozna tez zastosowac wiek¬ sza liczbe kanalów wlewowych, rozlozo¬ nych np. koncentrycznie.Próby wykazaly, ze forma odlewnicza moze sie nie znajdowac wewnatrz pieca, lecz moze byc takze umieszczona zewnatrz, o ile ksztaltki zawieraja tylko czysty wol¬ fram,. Przyczyna tego objasnia sie w na¬ stepujacy sposób.Ksztaltki z czystego wolframu topia sie dopiero przy 3200°C, a poniewaz wskutek* pochlaniania wegla z formy topniczej, wol¬ fram przechodzi w karbidy o nizszej tem¬ peraturze topliwosci (np. WC, zawieraja- — 3 —cy okolo 6% wegla, rtia temperature to¬ pliwosci okolo 2600°C ), wiec jezeli pod¬ trzymuje sie temperature 3200°C, to stopio¬ ny materjal jest przegrzany, przyczem temperatura jeszcze wzrasta wskutek wy¬ wiazywania sie ciepla przy powstawaniu karbidu wolframu.Plynny materjal nie tezeje jeszcze w formie odlewniczej, nawet gdy temperatu¬ ra obnizy sie o 600°C, jezeli naweglenie bylo tak silne, ze powstal podwójny kar¬ bid wolframu.Nawet wtedy, gdy proces jest tak prze¬ prowadzony, ze powstaje pojedynczy kar¬ bid, ito przegrzanie jest tak silne, ze plynny metal mozna odprowadzic do formy znaj¬ dujacej sie zewnatrz pieca, bez obawy, ze¬ by metal po drodze stezal.Znizka temperatury topliwosci moze nastapic nawet zewnatrz pieca, jezeli for¬ ma odlewnicza jest wykonana z wegla lub grafitu, a wlewajacy sie materjal maze jeszcze pochlaniac wegiel. Tezenie odby¬ wa sie wtedy powoli, materjal wypelnia doskonale forme, a wskutek zwiekszenia sie objetosci przy pochlanianiu wegla od¬ lew, jest bardzo gesty i nieporowaty, o ile forme weglowa umiesci sie w formie, np. stalowej, aby sie nie mogla ona poddawac.Opisane powyzej obnizanie temperatu¬ ry topliwosci umozliwia stosowanie róznych sposobów odlewania, niedajacych sie prze¬ prowadzic w innych warunkach (odlewanie przy pomocy recznych tygli, przebijanie kanalów wlewowych i t. d.). Szczególnie korzystne jest odlewanie w formach wiru¬ jacych, w których pod dzialaniem sily od¬ srodkowej rózne skladniki plynnego ma- terjalu rozdzielaja sie i stosownie do swe¬ go ciezaru gatunkowego ukladaja sie w koncentrycznych warstwach i w tym ukla¬ dzie tezeja. Wynalazek wyzyskuje tu te okolicznosc, ze te skladniki plynnego ma- terjalu, które maja najwyzsza temperatu¬ re topliwosci posiadaja równoczesnie naj¬ wiekszy ciezar gatunkowy, albo inaczej mówiac, ze temperatura topliwosci i ciezar gatunkowy zmniejszaja sie jednoczesnie ze wzrostem zawartosci wegla. Fakt ten ula¬ twia ogromnie przegrupowanie poszczegól¬ nych skladników, bo plynnosc materjalu wzrasta ku srodkowi, t; j. w tym kierunku, w którym zmniejsza sie sila odsrodkowa, podczas gdy ciezsze i trudniej topliwe skladniki przebijaja sie latwo przez rzad¬ ko plynne warstwy, tak, ze rozdzial mate¬ rjalu na koncentryczne warstwy zawieraja¬ ce ku obwodowi coraz to mniej wegla, od¬ bywa sie bardzo dokladnie. Sposób ten u- mozliwia latwe rozdzielenie pojedynczych i podwójnych karbidów, oraz innych je¬ szcze, ewentualnie powstajacych zwiazków posrednich. W opisanym procesie mozna ewentualnie doprowadzac wegiel juz cze¬ sciowo lub calkowicie zwiazany. Mozna op. a) przyjac za punkt wyjscia podwójny karbid wolframu metalicznego albo drob¬ no sproszkowanego karbidu pojedynczego (WC), zaleznie od tego, jaki ma byc produkt koncowy, b) przyjac za punkt wyjscia bez¬ wodnik kwasu wolframowego i dodac taka ilosc sproszkowanego wegla, jaka jest po¬ trzebna do wytworzenia karfidu (WC lub W2 C), oraz taka ilosc sproszkowanego wolframu metalicznego lub pojedynczego karbidu (albo obu jednoczesnie), zeby przy uwzglednieniu pochlaniania wegla w piecu i w formie odlewniczej, uzyskac pozadany stop.W pierwszym wypadku (a) proszkuje sie podwójny karbid wolframu jak najdo¬ kladniej i dodaje taka ilosc sproszkowane¬ go wolframu metalicznego (doskonale zre¬ dukowanego), jaka jest potrzebna do prze¬ miany podwójnego karbidu na bogatszy w metal karbid pojedynczy, przyczem nale¬ zy uwzglednic wolny wegiel, zawarty e- wentualnie w materjale poczatkowym i wegiel pochlaniany w czasie ogrzewania i topienia calej mieszaniny.Obydwa proszki miesza sie dokladnie iformuje pod Wysokiem cisnieniem, poczem gotowe ksztaltki umieszcza isie w opisany juz sposób do elektrycznego pieca ruro¬ wego (z rura weglowa lub grafitowa) i o- grzewa az do stopienia, aby stopiony ma- terjal wlac bezposrednio do formy.Opisany proces mozna tez w ten sposób zmienic, ze zamiast lufo oprócz metaliczne¬ go wolframu, dodaje sie do sproszkowanego karbidu podwójnego odpowiednia ilosc sproszkowanego karbidu poj edynczego (wolframu), wskutek czego produkt konco¬ wy jest stopem pojedynczego i podwójnego karbidu wolframu a struktura jego jest dfobniejsza i gestsza niz karbidu podwój¬ nego, przyczem unika sie wydzielen grafi¬ tu, których w innych warunkach calkowicie uniknac nie mozna.Jezeli matefjalem wyjsciowym jest bezwodnik kwasu wolframowego lub tle¬ nek, z którego podwójny karbid wolframu uzyskiwano zwykle przez redukcje, to tle¬ nek ten lub bezwodnik kwasu wolframowe¬ go proszkuje sie i miesza ze sproszkowa¬ nym weglem, w ilosci potrzebnej do wy¬ tworzenia podwójnego karbidu, a oprócz tego dodaje sie dokladnie zredukowany i sproszkowany wolfram w takiej ilosci, jaka jest potrzebna do przemiany podwójnego weglika na pojedynczy (przy uwzglednie¬ niu wegla pochlanianego w czasie procesu), albo odpowiednia ilosc pojedynczego kar¬ bidu wolframu, potrzebnego do wytworze¬ nia pozadanego stopu karbidu pojedyn¬ czego z podwójnym.Mieszanine te formuje sie potem ptrzez prasowanie i stapia tak jak wyizej opisano.Przebieg procesu jest potem taki, ze piizy nizszej temperaturze naprzód ulega reduk¬ cji tlenek lub bezwodnik kwasu wolframo¬ wego, przyczem powstaje podwójny kar¬ bid, który przy dalszej zwyzce temperatu¬ ry wytwarza z metalicznym wolframem karbid pojedynczy, wzglednie tworzy stop z karbidem pojedynczym.Inne przepiiowadzenie opisanej powyzej odmiany procesu polega na tern, ze pro¬ szek metalicznego wolframu lub pojedyn¬ czego karbidu (albo obydwa razem) pra¬ suje sie oddzielnie w dolnej czesci formy weglowej, a potem w dalszej czesci formy prasuje sie znowu oddzielnie proszek po¬ dwójnego karbidu lub potrzebny dó jego wytworzenia tlenek, wzglednie bezwodnik kwasu wolframowego zmieszany z pro¬ szkiem weglowym. Jezeli te forme ogrzeje sie potem w piecu, to poczatkowo stapia sie (przy temperaturze okolo 2600°C) po¬ dwójny karbid, a potem przy wyzszej tem¬ peraturze topi sie równiez pojedynczy kar¬ bid i wytwarza z plynnym juz karbidem podwójnym stop albo karbid pojedynczy.Poniewaz ze stapianiem laczy sie bezpo¬ srednio odlewanie, wiec obie ciecze tern lepiej sie z soba mieszaja, wskutek czego przemiana chemiccna jest dokladniejsza.W procesie tym mozna tez uzywac me¬ tali stykowych, które posrednicza w po¬ chlanianiu, wzglednie wymianie wegla.Jako materjaly poczatkowe moga tez sluzyc inne ciezkie metale i ich karbidy.Bez wzgledu na to, czy materjalem po¬ czatkowym jest proszek wolframu metalicz¬ nego, czy proszek karbidów wolframu lub bezwodnika kwasu wolframowego, to zaleznie od pozadanych wlasnosci produk¬ tu koncowego mozna dodawac do ksztal¬ tek specjalne domieszki, które sa rzeczy¬ wiscie domieszkani^, albo tez dzialaja rów¬ noczesnie jako katalizatory, jak nip, ze¬ lazo, wolfram, molibden, wanad, chrom i t. d. Zelazo dziala np. przedewszystkiem jako katalizaltor i w czasie topienia z regu¬ ly wyparowuje o ile dodatek zelaza lub równowaznego metalu jest "tak maly, ze temperatura topliwosci nie obnizyla sie zbytnio wobec temperatury topliwosci wol¬ framu; jezeli natomiast dodatek zelaza jest tak wielki, ze temperatura topliwosci ob¬ niza sie znacznie, to domieszka ta nie od¬ parowuje, lecz pozostaje jako skladnik stopu. (Stopy maja jak wiadomo nizsza — 5 —tefflLp&raitlife topliwosci niz najtrudniej topliwy skladnik). Molibden nawegla sie i pozostaje jako koncowy produkt (e- wemtualnie razem z molibdenem metalicz¬ nym). Nadmiar wolframu nadaje koncowe¬ mu produktowi wieksza wytrzymalosc; wanad nadaje wieksza ciagliwosc i doda¬ tek ten jest bardzo korzystny prizy wyro¬ bie narzedzi tnacych, które posiadaja wte¬ dy obok wielkiej twardosci wielka ciagli¬ wosc i gietkosc. Wanad mozna dodawac w postaci czystego wanadu lub ferrowanadu, stopniujac ten dodatek stosownie do poza¬ danych wlasnosci koncowego produktu.Jezeli dodatek wanadu jest dostatecz¬ nie wielki, to krysztaly karbidu wolfra¬ mu isa niejako osadzone w podatnej masie wanadu, który spelnia zadanie spoiwa twardych krysztalów, karbidu.Dzialanie katalizatorów moze tez po¬ legac na oczyszczaniu materjalów poczat¬ kowych, np..od tlenu, tlenków, t. j. ze mo¬ ga one dzialac jak srodki redukcyjne lub topniki. Jako takie moga miec zastosowa¬ nie niektóre metale lekkie, np. glin, ma¬ gnez, i t. d.; szczególnie glin i magnez na¬ daja sie do tego celu, gdyz oczyszczaja me¬ tale poczatkowe (wolfram i t, d.), oraz in¬ ne dodatki (np, wanad) od ostatnich re- szitek tlenu i wytwarzaja tlenki, które od¬ parowuja juz ponizej temperatury powsta¬ wania karbidów, a o ile temperatura jest nizsza, to plywaja na powierzchni jako zuzel.Oczyszczony w ten sposób materjal po¬ siada po stezeniu wieksza spoistosc we¬ wnetrzna, wiec ma wieksza wytrzymalosc i ciagliwosc. Suma tych wszystkich dodat¬ ków nie powinna jednak przekraczac 40%, gdyz próby wynalazcy wykazaly, ze stopy karbidu zawierajace mniej niz 60% wol¬ framu nie sa juz tak twarde, wzglednie twardosc ich trzeba zwiekszac zapomoca dodatków boru, tytanu, chromu, kobaltu lub manganu, a domieszki te maja pewne wady (zwiekszaja kruchosc i t, d.). Dodat¬ ki ponizej 406/o wystarczaja zupelnie dla zamierzonych tu celów, bo z powodu wiel¬ kiego ciezaru gatunkowego metali tworza¬ cych karbidy (wolfram, molibden i t. d.) i zwykle znacznie mniejszego ciezaru gatun¬ kowego metali dodatkowych, stosunek o- bjetosciowy poszczególnych skladników jest bardzo korzystny. Stop zawierajacy np. okolo 60% wagowo wolframu i okolo 40% wanadu sklada sie z 66 czesci obje¬ tosciowych wanadu i 34% karbidu wolfra¬ mu, tak, ze otrzymuje sie wystarczajaca ilosc ciagliwej masy (wanadu) dla pomie¬ szczenia krysztalów karbidu wolframu, bardzo twardych lecz kruchych. Nawet je¬ zeli dodatek wanadu wynosi tylko 10' — 20%, to stop posiada obok ogromnej twar¬ dosci, takze znaczna ciagliwosc. Wplyw poszczególnych domieszek zaznaczono tu tylko pobieznie.Nowy sposób obejmuje wytwarzanie nietylko karbidów wolframu, lecz takze i innych ciezkich metali jak molibden, tytan, uran, chrom, oraz bor i krzem, które odzna¬ czaja sie równiez wielka twardoscia i wy¬ soka temperatura topliwosci. Niniejszy sposób umozliwia w szczególnosci dowolne stopniowanie elektrycznych wlasnosci (o- poru) karbidów krzemu, których uzywa sie jajk wiadomo jako grzejników. Karbidy krzemowe uzyskiwano dotad nie przez sta¬ pianie i odlewanie, lecz tylko przez spie¬ kanie.Kilka przykladów wykonania urzadze¬ nia do przeprowadzenia nowego procesu przedstawiono na dolaczonych rysunkach, gdzie fig, 1 przedstawia pionowy przekrój pieca skonstruowanego w mysl wynalazku; fig. 2—pionowy przekrój pieca w innem wy¬ konaniu; fig, 3 — pionowy przekrój pieca z zewnetrzna forma odlewnicza; fig. 4 — pionowy przekrój pieca poziomego; fig. 5— pionowy przekrój pieca poziomego z ze¬ wnetrzna forma odlewnicza; fig. 6 przed¬ stawia piec podobny w zasadzie do pieca na fig, 3, tylko ze trzon odlewanego narze- t- 6 -dzia jest tu zaformoWany w formie odlew¬ niczej; fig. 7 — iprzekrój poziomego pie¬ ca, przeznaczanego glównie 'dla celów od¬ lewniczych; fig. 8 przedstawia w prze¬ kroju forme topnicza, wraz z forma odlew¬ nicza, które moga miec zastosowanie w piecu podlug fig. 7; fig. 9 — pionowy prze¬ krój pionowego pieca z urzadzeniem do spuszczania plynnego materjalu i wre¬ szcie fig. 10 przedstawia taki sam przekrój pieca jak na fig. 9f przyczem jednak dol¬ na czesc pieca jest wykonana odmiennie.Fig. 1 przedstawia pionowy piec 1, z rura weglowa lub grafitowa i z takiemi za¬ ciskami 2 do doprowadzenia pradu. Gra¬ fitowe wyposazenie pieca jest lepsze, bo daje lepsze wyniki.Piec jest zaopatrzony w rure wsadowa 3, z wegla lub z grafitu, sluzaca jako for¬ ma topnicza do pomieszczenia ksztaltek 4.Dno tej formy topniczej ma ksztalt szero¬ kiego lejka 5, który konczy sie kanalem wlewowym 6, majacym swe przedluzenie w kanale formy odlewniczej 7, wykonanej z wegla lub grafitu i znajdujacej sie we¬ wnatrz pieca. Do przestrzeni zawartej miedzy rura / i forma topnicza 3, oraz for¬ ma odlewnicza 7, wprowadza sie kanalem S (wykonanym w dowolnej czesci rury 1, np. w dnie) wodór, który przeplywa pier¬ scieniowa przestrzen 9 w kierunku strzalki, poczem przez otwory 10 wchodzi do formy 3 i wznoszac sie szczelina pierscieniowa 11 otacza ksztaltki, wychodzac znowu z pieca n góry.Na górna ksztaltke cisnie weglowy lub grafitowy tlok 12, na który dziala cisnienie np. ciezarka 13, albo cisnienie gazu, cieczy lub sprezyny. Lejek 5 ma takie wymiary, ze dolna ksztaltka styka sie z dnem for¬ my topniczej tylko krawedziami, przez co ksztaltka 'ta wchlania iz formy tylko mini¬ malna ilosc wegla. Równiez szczelina 11 ogranicza ilosc wchlanianego wegla.Zaleznie od temperatury topliwosci przerabianego materjalu ogrzewa sie piec do okolo 35C0°C. Ksztaltki topia sie w prze¬ ciagu kilku minut, a plynny matterjal prze¬ dostaje sie przez lejek 5 i kanal 6 do for¬ my 7, przyczem tlok 12 opada wraz z cie¬ zarkiem 13 wdól. Gdy tlok 12 osiagnie najnizsze polozenie (zaznaczone przedtem na ciezarku 13, np. zapomoca wskazówki) to stopiony metal wlal sie juz do formy 7.Wtedy wylacza sie prad, aby forma i od¬ lew szybko ostygly, przez co zapobiega sie dalszemu wchlanianiu wegla prtsez odlew.Moment wylaczenia pradu okresla sie przedtem zapomoca doswiadczenia.Oprócz urzadzenia wskazówkowego mozna tez zastosowac samoczynny wylacz¬ nik pradu, dzialajacy np. w zaleznosci od polozenia tloka 12, przyczem wylacznik ten moze (byc jeszcze zespolony z przekazni¬ kiem czasowym, regulujacym jego dziala¬ nie. Równoczesnie moze lez nastapic wlaczenie chlodzenia (opisanego pózniej), takze w zaleznosci od polozenia 'tloka 12.Mechanizm wylaczajacy prad i wlaczajacy chlodizejnie moze byc regulowany przez wspólny przekaznik czasowy. Wylacznik pradu musi dzialac momentalnie; gdyz przebieg calego procesu jest krótki, a wiec moment przerwania pradu musi byc scisle okreslony, jezeli produkt ma byc zawsze taki sam.Fig. 2 przedstawia odmiane pieca uwi¬ docznionego na fig. 1. Znaki okreslajace czesci pieca na fig. 2 sa 'takie same jak na fig. 1, tylko maja wskaznik a. Róznica po¬ lega tylko na tern, ze rura wsadowa jesit inaczej uksztaltowana, jest ona mianowicie podzielona i sklada sie z wlasciwej formy topniczej 3a, oraz z rury weglowej, wzgled¬ nie grafitowej 301.Fig. 3 przedstawia podobny piec, «z ta tylko róznica, ze forma odlewnicza 7b znaj¬ duje isie zewnatrz pieca i jest polaczona z rura 3bx, np, zapomoca zamkniecia bagne¬ towego* Na fig. 3 przedstawiono równiez przyklad wykonania chlodnicy 17 dla for¬ my odlewniczej 76. Srodek chlodzacy do- ^ 7 —plywa w Hi, a odplywa w H2. Inne czysci o itó sa zgodne memi cyframi, ze wskaznikiem 6.Na fig. 4 grafitowa rura Ic jest ulozo¬ na poziomo i do tego polozenia rury do- slosowano równiez umieszczenie ksztaltek 4c, forany topniczej 3c, formy odlewniczej 7c, rury grafitowej 3^^ oraz kanalów wle¬ wowych 6c. Forma 7c znajduje sie we¬ wnatrz pieca.Fig. 5 przedstawia piec podobny w za¬ sadzie do pieca uwidocznionego na fig. 4, z ta tylko róznica, ze forma odlewnicza znajduje sie zewnatrz pieca. Czesci pieców na fig. 4 i 5 sa oznaczone temi samemi cy¬ frami, o ile odpowiadaja fig. 1, lecz posia¬ daja wskazniki c (fig* 4), wzglednie d (fig. 5). 14 oznacza na fig. 6 zaformowana rure z ciagliwego metalu, a 15 jej wylozenie weglowe, 16—forme dla narzedzia, wzgled. nie jego twardego ostrza. Zaformowanie molze byc równiez takie, ze ostrze narze¬ dzia znajduje sie u góry, a rura na dole. In¬ ne czesci tego rysunku odpowiadaja w za¬ sadzie czesciom fig. 3 i sa tak samo ozna¬ czone, lecz ze wskaznikieme. i Do praktycznej fabrykacji na wieksza skale nadaje sie bardzo dobrze piec przed¬ stawiony na fig. 7, Materjal stopiony w piecu rurowym, ó rurze weglowej lub grafitowej, odprowa¬ dza sie tu do formy odlewniczej, która mo¬ ze sie znajdowac w dowolnem miejscu i nie znajduje sie z piecem w zadnym zwiaz- , ku. .. ¦:¦ ::¦-!™i]j Piec taki umozliwia nietylko odlewanie materjalu zewnatrz pieca, lecz umozliwia równiez stapianie dowolnej ilosci wsadów za jednem ogrzaniem pieca, co dotad nie bylo mozliwe w zadnym ze 'znanych pie¬ ców. Oprócz tego piec ten umozliwia do¬ kladna kontrole optyczna przebiegu proce¬ su i wybrania momentu odpowiedniego do wykonania odlewu, wzglednie przerwania topienia. i Wielka zaleta tego urzadzenia jest je¬ go prostota, latwa dostepnosc i kontrola.Piec jest zaopatrzony w rure oporowa 18, otwarta z obu stron i wykonana z we¬ gla lub lepiej jeszcze z grafitu. Na obu koncach rury znajduja sie silne zaciski 19, doprowadzajace prad równiez z wegla lub lepiej z grafitu. 20 oznacza kabel do¬ prowadzajacy prad (moze ich byc wiecej niz jeden), a 21—kabel odprowadzajacy prad. Calosc jest umieszczona w skrzyni 22 z blachy zelaznej, zaopatrzonej w na- krywe 23 do zdejmowania z klapa 24 do opróznienia skrzyni, otwierajaca sie do zbiornika 25. Wnetrze skrzyni 22 jest wy¬ pelnione trudnopalna lub niepalna masa, luzna i nieprzewodzaca pradu. Masa ta moze byc np. drobno ziarnisty wegiel wy pelniajacy skrzynke 22 o tyle, zeby rura 18 byla nim dobrze pokryta. Z jednym kon¬ cem rury 18 jest polaczony przewód gazo¬ wy 26, który doprowadza wodór lub inny gaz, nadajacy sie jako atmosfera przy sta¬ pianiu przerabianego materjalu (nip. amo- njak wolny od wody). Tygiel topniczy posia¬ da ksztalt grafitowego drazka 27 o sredni¬ cy nieco mniejszej od przeswitu rury 18.I Górna strona tego drazka jest nieco splaszczona, przyozem caly drazek zweza. 7 sie klinowo w strone konca wystajacego z pieca, co ulatwia obserwacje tej czesci i drazka, która zawiera tygiel 28 i znajduje i sie wewnatrz pieca.Stapianie materjalu w tym piecu odby¬ wa sie nastepujaco.Jedna lub dowolna ilosc drazków 27 zaopatruje sie w ladunek przerabianego materjalu, ubitego lub prasowanego. Ma¬ terjalem tym jest czysty wolfram (spro¬ szkowany) lub proszek wolframu zmiesza¬ ny z okreslona iloscia wegla (jak opisano na wstepie), W piecu tym mozna równiez przerabiac karbidy wolframu lub bezwod¬ niki kwasu wolframowego z domieszkami juz wspomnianemi. Na koncu formuje sie z tegp samego materjalu, który sie stapia. - 8 -pastylke 29 i kladzie sie ja na ladunku wy¬ pelniajacym tygiel W miedzyczasie wlacza sie prad i o* grzewa sie przez kilka minut do bialego zaru, a równoczesnie wpuszcza sie wodór rura 26.Nastepnie wsuwa sie do pieca pierwszy drazek grafitowy 27, poczem zapomoca op¬ tycznego pirometru 30 reguluje sie tempe¬ rature w piecu (zaleznie od stapianego ma¬ terjalu, z reguly 2700 — 3500°C).Jako pirometr najlepiej stosowac foto- metr interferencyjny, wzglednie pirometr Lummer'a albo optyczny pirometr Hol- born - Kurlbaum'a.Obserwujac kontrolna pastylke 29 stwierdza sie zapomoca pirometra 30, kie¬ dy materjal zaczyna sie topic (zwykle po 2 — 3 minutach. Plynny materjal pozo¬ stawia sie jeszcze przez pewien czas (wy¬ znaczany doswiadczalnie) w piecu, np. przez 30 sekund, poczem wyciaga sie szyb¬ ko wystajacy koniec grafitowego drazka (przez azbestowe rekawiczki) i wylewa sie materjal do przygotowanej formy odlewni¬ czej, poczem wklada sie do pieca nastep¬ ny, przygotowany juz drazek grafitowy i L d.Jezeli wymiary rury 18 sa wieksze, to mozna w niej pomiescic odrazu kilka ty- glów, lepiej jednak wkladac tylko jeden, bo to ulatwia kontrole.Okres czasu uplywajacy od chwili, gdy pastylka 29 zaczyna sie topic, do chwili wyjecia tygla z pieca, zalezy od poczatko¬ wego skladu stapianego materjalu, oraz od ilosci wegla, który ma wniknac w tenze materjal. Zaleznie od tych warunków moz¬ na osiagnac dowolna zawartosc wegla w odlewie i dowolna strukture krystaliczna odlewu, poczawszy od struktury bardzo drobnej (perlistej), az do struktury grube), wlóknistej lub muszlowej.Opisany proces i urzadzenie moze tez sluzyc do stapiania i odlewania innych ma- lerjalów surowych.Wsad moze n/p. zawierac bezwodnik kwasu wolframowego lub tlenek, albo tez moze byc mieszanina tych materjalów ze sproszkowanym weglem lub z jednym z karbidów wolframu.Bezwodnik lub tlenek kwasu wolfrar mowego ulega w tym wypadku redukcji pod dzialaniem wodoru, poczem pochlania¬ jac wegiel ze scian tygla i z atmosfery we-^ wnatrz pieca, zawierajacej nieco wegla (który paruje ze scian rury oporowej), zac¬ mienia sie na karbid wolframu.Próby wykazaly równiez bardzo waz¬ ny fakt, ze jezeli plynny maiterjal pozo¬ staje zbyt dlugo w piecu, to z powodu zbyt wielkiej ilosci pochlonietego wegla, mate¬ rjal •staje sie bardzo trudno topliwy i nie daje sie odlewac, wzglednie nie wypelnia formy odlewniczej. Czas stapiania, wyzna¬ czony doswiadczalnie, musi byc zatem do¬ kladnie zachowany, co stanowi wazna ce¬ chewynalazku. Poniewaz wiec stapiany maitefja? po¬ chlaniajac wegiel, przegrzewa sie z po¬ czatku coraz silniej r staje sie coraz bar¬ dziej rzadko-plynny, lecz przy nadmiernem pochlanianiu wegla staje sie znowu trud¬ niej topliwy i gesty, zatem opisane tu u- rzadzenie nadaje sie szczególnie do stapia- , nia wiekszych ilosci materjalu i z tego po¬ wodu nadaje sie szczególnie do celów prze^ myslowych, gdyz stapiany materjal po¬ chlania wegiel przez swoja powierzchnie, która wzrasta z kwadratem jego wymiarów linjowych, podczas gdy ilosc pochlanianego wegla powinnaby wzrastac z trzecia potega linjowych wymiarów stapianej ksztaltki.Okres stajania, czyli czas potrzebny do wchloniecia odpowiedniej ilosci wegla i li¬ czony od chwili stopienia sie kontrolnej pa¬ stylki 29 do chwili wyjecia tygla 27 z pie¬ ca, jest zatem dluzszy jezeli ilosc stapiane¬ go materjalu jest wieksza i wzrasta w stosunku 'trzeciej potegi linjowych wymia¬ rów tygla 28 — do drugiej potegi tychze wymiarów. ! — 9' —Jezeli wiec dlugosc krawedzi tygla 28 jest trzy ratzy wieksza, to okres wchlania- nia wegla zwieksza sie w stosunku 27/9, t, j. trzy razy. Fakt ten umozliwia przy masowej fabrykacji bardzo dokladne stop¬ niowanie ilosci wchlanianego wegla a tern samem i dokladne regulowanie skladu kon¬ cowego produktu i jego struktury krysta¬ licznej. Zuzyta rure oporowa mozna w pie¬ cu podlug fig. 7 bardzo latwo wymienic.Trzeba tylko otworzyc klape 24, azeby we¬ giel wypelniajacy skrzynke wsypal sie do zbiornika 25, poczem wyciaga sie rure 18 i wstawia nowa. Nastepnie otwiera sie na- krywe 23 i wegiel ze zbiornika 25 wsypuje sie zpowmotom dlo cislony pieca, który mo¬ ze znowu pracowac. Przy wyrobie wiek¬ szych odlewów mozna tez stosowac forme toptucza 31, przedstawiona na fig. 8.Forma 'ta posiada kanal wylewowy 34 — 35, który z malym spadkiem wycho¬ dzi nazewnatrz i odprowadza stopiony materjal 32 do lejka 36 formy odlewniczej (37), znajdujacej sie zewnatrz pieca. For¬ ma odlewnicza 37 jest wykonana z grafitu lub z wegla i posiada ksztalt odpowiada¬ jacy odlewowi 38. Jezeli forma topnicza jest tak wykonana jak na fig. 8, to wtedy mozna kanal 35 zamknac zaityczka, która po okreslonym czasie przebija sie i wyko¬ nuje odlew. Forme znajdujaca sie zewnatrz pieca mozna ewentualnie podgrzac, a po¬ tem ewentualnie chlodzic, aby np. uzyskac w odlewie okreslona zgóry strukture kry¬ staliczna.Fig. 9 i 10 przedstawiaja dwa inne przyklady wykonania pieca, umozliwiaja¬ cego spiwzczanie plynnego materjalu przez przebijanie zatyczki. Na fig. 9 oznaczono przez 39 rure oporowa pieca, wykonana z wegla lub lepiej z grafitu, 40 oznacza za¬ ciski weglowe lub grafitowe, do doprowa¬ dzania pradu, Topnisko 41 pieca jest ufor¬ mowane i wegla lub grafitu i osadzone w rurze oporowej 39, flanowiac zarazem dno tej ostatniej. Topnisko to jest zaopatrzone w jeden lub wiecej otworów spustowych 43, 44, które w okresie topienia sa za¬ mkniete zaworowemi zatyczkami 45 z gra¬ fitu.Ladowanie pieca odbywa sie w ten spo¬ sób, ze ponad topniskiem 41 uklada sie wieksza ilosc ksztaltek 42, takich sa¬ mych jak poprzednio opisano. Ksztalt¬ ki te mozna poczatkowo wlozyc do rury o srednicy wewnetrznej nieco wiekszej od srednicy ksztaltek, poczem rure te wraz z ksztaltkami wsuwa sie do rury oporowej 39 i potem wyciaga nazewnatrz tak, ze ksztaltki pozostaja w piecu. Aby sobie u- latwic ladowanie przechyla sie piec w po¬ lozenie poziome, albo tez rura pomocnicza, w której znajduja sie te ksztaltki, jest za- opaJtrzona w jakies nieskomplikowane zamkniecie (np. bagnetowe), które przed wyciagnieciem jej z pieca otwiera sie, aby ksztaltki pozostaly w piecu.Przy ladowaniu ksztaltek zapomoca o- pisanej rury pomocniczej, pozostaje doko¬ la nich pierscieniowa przestrzen 46, otwar¬ ta u góry. Do tej przestrzeni maja swe wy¬ loty kanaly gazowe 47, zasilane z pierscie¬ niowej przestrzeni rozdzielczej 48, która ma polaczenie z przewodem 49, doprowa¬ dzajacym gaz. Nakrywa 52 zamyka piec szczelnie od dolu. Najwyzej lezaca ksztalt¬ ka jest obciazona (tak jak juz opisywano) zapomoca tloka 50 i ciezarka 51, który jest zarazem wskaznikiem przebiegu topie¬ nia sie ksztaltek. Inne urzadzenia pomoc¬ nicze, jak wylacznik pradu grzejnego l wlacznik chlodnicy, moga tu byc takie sa¬ me, jak opisane poprzednio.Mozna tez zastosowac optyczny przy¬ rzad kontrolny, skladajacy sie ze zwier¬ ciadla ustawionego pod odpowiednim ka¬ tem wzgledem rury oporowej i z optyczne¬ go pirometra nastawionego na to zwiercia¬ dlo albo lunety z ciemnem szklem.Na fig. 10 topnisko pieca sklada sie z cylindra 53 weglowego lub grafitowego i z - 10 -wkladki cylindrycznej 54 ,wykonanej rów¬ niez z wegla lub grafitu i zaopatrzonej w jeden lub kilka otworów spustowych 55, 56, zamknietych zapomoca zaworowych za- tyczek 57, z wegla lufo z grafitu. Czesci 53, 54 moga byc ewentualnie z jednego kawal¬ ka.Obwód cylindrycznego topniska 53 jest zaopatrzony w zlobki lub kanaly 56. Dol¬ nem zamknieciem i dzwigarem topniska jest plyta 59, z pierscieniowa komora 60, do której wchodzi kanal gazowy 61 i która ma polaczenie z kanalami 58. Urzadzenie to ma te zalete, ze rura oporowa jest zwy¬ kla rura weglowa lub grafitowa 62. W cza¬ sie stapiania doprowadza sie rura 61, pod sfosownem cisnieniem, jakis gaz obojetny lub redukcyjny, najlepiej wodór. Inne czesci, o ile odpowiadaja urzadzeniu we¬ dlug fig. 9, sa oznaczone temi samemi cy¬ frami ze wskaznikiem a.Poniewaz przy ogrzewaniu stapianego materjalu za posrednictwem rury oporowej 62 temperatura jest najwyzsza na we¬ wnetrznej scianie 'tej rury, a zmniejsza sie w kierunkuj osi rury, wiec ksztaltki topila sie poczatkowo na obwodzie, tak ze plyn¬ nym materjalem wypelnia sie naprzód przestrzen miedzy ksztaltkami i sciana ru¬ ry, przyczem materjal ten z powodu tem¬ peratury panujacej w tej przestrzeni i z po¬ wodu wchlaniania wegla jest tu najbar¬ dziej rzadko-plynny.Poniewaz prad gazu (wodoru) przeply¬ wa zawsze droga najmniejszego oporu, a wiec przechodzi przez materjal najbardziej rzadko-plynny, czyli, ze plynie on bez¬ posrednio wzdluz rozzarzonych scian rury oporowej, tworzac w ten sposób warstwe ochronna utrudniajaca nadmierne nawe- glanie sie plynnego materjalu.Zapomoca takiego pieca pionowego moz¬ na wiec produkowac materjaly zawiera¬ jace mniej wegla niz w piecach opisa¬ nych poprzednio, uzyskujac równoczesnie materjal bardzo jednolity, gdyz prad gazu4 miesza go dobrze.Poniewaz kanal wylewowy jest zamknie¬ ty zatyczka 57, a wiec okres ogrzewa¬ nia materjalu moze byc dowolnie dlugi, az do osiagniecia pozadanej jednolitosci, czy¬ stosci i rzadko-plynnosci przerabianego materjalu. Gdy sie podbije z&tyczke 57 od dolu, to wyplywa ona odrazu na po¬ wierzchnie plynnego materjalu fjeat ga¬ tunkowo znacznie lzejsza).Dwa ostatnio opisane przyklady wyko¬ nania pieca wedlug wynalazku odznacza¬ ja sie prostota konstrukcji i lepszem wy¬ zyskaniem przestrzeni pieca, czesci nara¬ zone na uzycie sa tansze, przyczem mozna w piecu stapiac odrazu wieksze wsady. PL PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania karbidów trud- notopliwych metali ciezkich i t. d., zwla¬ szcza karbidów wolframu o dowolnej za¬ wartosci wegla i podobnych zwiazków trudno topliwych, przyczem wytworzony produkt moze miec dowolny ksztalt i roz¬ miary, a odznacza sie równiez ciagliwoscia, znamienny tern, ze zwiazki te wytwarza sie przez jednorazowe przetopienie materja- lów surowych w elektrycznym piecu ruro¬ wym, z rura weglowa lub grafitowa i z ta- kiemiz (zaciskami do doprowadzania pradu, poczem uzyskany produkt odtewa sie od¬ razu w formach.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze odlewanie nastepujace po jed- norazowem nagrzaniu i stopieniu materja¬ lu uskiitecznia sie z zewnatrz elektryczne¬ go pieca rurowego, w formach, których ani przestrzen, ani ograniczenie nie sa zespolo¬ ne z piecem.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i % zna¬ mienny tern, ze stapiany materjal prasuje sie, nadajac mu postac ksztaltek, &lbo tez ubija sie gó w formach weglowych lub jgra- frtowych i wprowadza potem do wnetrz* — 11 —pieca, przyczem ladowany materjal zawie¬ ra takie ilosci trudno topliwego metalu sproszkowanego (lub innego ciala trudno - topliwego i wytwarzajacego karbidy), jaX wolfram, molibden, uran, tytan, bor, cyr¬ kon i t. d., i sproszkowanego wegla lub grafitu (z uwzglednieniem tej ilosci weglav jaka plynny materjal pochlania w piecu i w formie odlewniczej), jakie sa potrzebne do wytworzenia karbidów.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny lem, ze w sklad ksztaltek wchodzi tyl¬ ko czysty wolfram sproszkowany, podczas gdy wegla, potrzebnego do osiagniecia po¬ zadanej zawartosci wegla w koncowym produkcie, dostarcza 'tygiel topniezy, wzglednie forma odlewnicza.

5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamien¬ ny tern, ze poczatkowo, zapobiegajac o ile moznosci pochlanianiu wegla przez stapia¬ ny materjal, doprowadzi go sie do tempe¬ ratury topliwosci, poczem, gdy proszek metalowy zaczyna sie topic i wchlaniac co¬ raz wiecej wegla, to jego temperatura to¬ pliwosci obniza sie, a równoczesnie wywia¬ zuje sie cieplo wskutek powstawania zwiaz¬ ków chemicznych metalu z weglem, tak ze stopiony materjal silnie sie przegrzewa, co ulatwia przeprowadzenie tegoz do for¬ my odlewniczej, znajdujacej sie wewnatrz pieca, przyczem przegrzany materjal wy¬ pelnia dobrze forme.

6. Sposób wedlug zastrz. 4 lub 5, zna¬ mienny tern, ze proces przeprowadza sie w ten sposób, aby stopiony materjal mógl c- chlaniac wegiel dopiero w formie odlewni¬ czej (znajdujacej sie z zewnatrz pieca) przez co unika sie temperatury topliwosci, a przegrzanie jeszcze raz sie powtarza, wskutek czego odlew pozostaje dluzej plynny, wypelnia lepiej forme, zwiejksza swa objetosc pochlaniajac wegiel tak, ze jest po ostygnieciu bardziej gesty i nie- porowaty.

7. Sposób i urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienny tern, ze forma odlewnicza, wykonana z wegla lub grafitu, jest osadzona w niepodatnej oslonie (np. stalowej), któ¬ ra uniemozliwia poddawanie sie formy pod naciskiem odlewu zwiekszajacego swa ob¬ jetosc tak, ze struktura odlewu staje sie jeszcze bardziej zwiezla.

8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7, zna¬ mienny tern, ze do wyrobu ksztaltek sto¬ suje sie mieszaniny sproszkowanych me¬ tali o róznym skladzie fWo, Mo, Ur, Ti, B. Zr, Va i t. d.) z mniej wiecej równowazna chemicznie iloscia sproszkowanego wegla lub grafitu lub z taka iloscia wegla, jaka jest potrzebna do uzyskania pozadanego stopu. 9. Sposób wedlug zastrz. 3 — 8, zna¬ mienny tern, ze do wytwarzanych ksztaltek daje sie nadmiar jednego z metali biora¬ cych udzial w wytwarzaniu karbidów (np. W, Mo, Ti i t. d.), aby w ten sposób na¬ dac odlewowi pozadane wlasnosci mecha¬ niczne, albo tez aby uniknac powstawa¬ nia miekszych karbidów podwójnych. 10. Sposób wedlug zastrz. 3 — 9, zna¬ mienny tern, ze do wytwarzanych ksztaltek' dodaje sie jeszcze inne metale sproszko¬ wane np. zelazo., nikiel, glin i .inne materja- ly, dzialajace jako katalizatory, ozyli u- la/twiajace powstawanie karbidów, lecz u- legajace z reguly odparowaniu przy wyso¬ kiej temperaturze topienia, tak ze gotowy odlew nie zawiera juz tych dodatków. 11. 1. Sposób wedlug zastrz. 1 — 10, zna¬ mienny tern, ze stapianie ksztaltek odbywa sie w pradzie wodoru lub innego gazu re¬ dukcyjnego albo obojetnego. 12. Sposób wedlug zastrz. 1 — 11, znamienny tern, ze zamiast dokladnie zre¬ dukowanego wolframu sproszkowanego i t. d. stosuje sie, jako materjalów poczat¬ kowych, kilku lub jednego karbidu trud- notopliwych metali. 13. Sposób wedlug zastrz. 1 — 11, znamienny tem, ze zamiast dokladnie zre¬ dukowanego wolframu i t. d. uzywa sie, ja¬ ko materjalu poczatkowego do stapiania - 12 —i odlewania, mieszaniny jednego lub kilku metali ciezkich (sproszkowanych) i jedne¬ go lub kilku karbidów metali ciezkich. 14. Sposób wedlug zastrz. 1—11, zna¬ mienny tern, ze zamiast dokladnie zredu¬ kowanego wolframu i t. d. uzywa sie, jako materialu poczatkowego do stapiania i od¬ lewania tlenków lub bezwodników kwa¬ sów metali ciezkich. 15. Urzadzenie do wykonania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1 — 14, znamienny tern, ze ksztaltki w niem stykaja sie bardzo malemi powierzchniami, lub tylko krawe¬ dziami, z forma topnicza (tyglem), znajdu¬ jaca sie w rurowym piecu (z rura weglo¬ wa lub grafitowa) i wykonana z wegla lub grafitu. 16. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 15, znamienne tem, ze forma topnicza (ty¬ giel) jest zaopatrzona w lejkowaty kanal wylewowy, przez który stopiony materjal splywa bezposrednio do formy odlewni¬ czej, wykonanej z wegla, grafitu lub inne¬ go stosownego materjalu i umieszczonej wewnatrz lub zewnatrz pieca. 17. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 16, znamienne tern, ze ksztaltki ulozone jedna na drugiej sa obciazone tlokiem (12)t na który cisnie ciezarek, sprezyna, ciecz lub gaz tak, ze obciazenie to wyciska natych¬ miast stopiony materjal do formy odlewni¬ czej, zanim on wskutek swej rz$dko-plyn- nosci zacznie pochlaniac wieksze ilosci we¬ gla ze scian formy topniczej, co byloby po¬ wodem powstawania milszych karbidów podwójnych i wydzielania w odlewie gra¬ fitu krystalicznego. 18. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 17, znamienne tern, ze zaraz po stopieniu sie ksztaltek lub po jakims scisle (doswiad¬ czalnie) okreslonym czasie, przerywa sie prad grzejny, aby zapobiec wnikaniu wiekszych ilosci wegla w stopiony mate¬ rjal. 19. Urzadzenie wedlug zastrz. 17, znamienne tern, ze tlok (12), wzglednie dzialajace nan urzadzenie naciskowe, slu¬ za zarazem jako urzadzenia wskazówko¬ we (albo tez uruchomiaja takie urzadze¬ nia), umozliwiajace kontrole przebiegu stapiania. 20. Urzadzenie wedlug zastrz. 18, znamienne tern, ze tlok (12), wzglednie polaczone z nim urzadzenia naciskowe, powoduja po stopieniu ksztaltek natych¬ miastowe wylaczenie pradu grzejnego, albo tez powoduja, za posrednictwem przekaz¬ nika czasowego, wylaczenie pradu w sci¬ sle okreslonym czasie. 21. Urzadzenie wedlug zastrz. 18 — 20, znamienne tem, ze do wylaczania pra¬ du grzejnego uzywa sie wylacznika mo¬ mentalnego. 22. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 21, znamienne tern, ze forme odlewnicza, u- mieszczona zewnatrz pieca, chlodzi sie. 23. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 22, znamienne tern, ze równoczesnie z wyla¬ czeniem pradu g^ejnego zaczyna sie chlo¬ dzenie formy odlewniczej. 24. Sposób wedlug zastrz. 1 — 23, znamienny tem, ze przez zespolony proces topienia i odlewania uzyskuje sie odlewy dajace sie odrazu uzyc jako narzedzia do obróbki. 25. Sposób wedlug zastrz. 1 — 24, znamienny tem, ze wsad do pieca sklada sie z ksztaltek o róznym skladzie i o róz¬ nych temperaturach, topliwosci, przyczem uklad tych ksztaltek jest np. taki, ze naj¬ nizej polozona ksztaltka posiada najniz¬ sza temperature topliwosci i zawiera do¬ mieszki nadajace jej wieksza ciagliwosc przy mniejszej twardosci, natomiast naj¬ wyzej lezaca ksztaltka ma najwyzsza tem¬ perature topliwosci i daje po przetopieniu produkt najtwardszy, lecz najmniej cia- gliwy, tak .ze odlane np. narzedzie posia¬ da miekszy i ciagliwy trzon, natomiast ostrze (znajdujace ,sie w górnej czesci od¬ lewu) jest kruchsze, lecz bardzo twarde. 26. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — — 13 —25, znamienne tern, ze w formie odlewni czej umieszcza sie rure o dowolnym prze- IcrojUj wykonana z ciagliwego metalu i o- bejmujaca czesc odlewu, dla którego rura ta stanowi po ostygnieciu obsade z tmiek- szego i ciagliwszego materjalu. 27. Sposób wedlug zastrz. 1 — 26, znamienny tern, ze ksztaltki skladajac sie z kilku, np. koncentrycznych, warstw o rozmaitym skladzie, tak ze warstwy ze¬ wnetrzne, wiecej narazone na pochlanianie wegla* zawieraja stosunkowo wiecej czystego metalu (wolframu i t. d.) niz warstwy wewnetrzne, które maja mniej sposobnosci do pochlaniania wegla. 28. Sposób wedlug zastrz. 1 — 26, znamienny tern, ze ksztaltki skladaja sie z kilku np. koncentrycznych warstw o róznym skladzie, przyczem wewnetrzne warstwy maja taki sklad, zeby w odlewie powstal miekszy i ciagliwy rdzen. 29. Urzadzenie wedlug zastrz. 28. znamienne tern, ze forma topnicza jest za¬ opatrzona w wieksza liczbe kanalów wy¬ lewowych, rozlozonych najlepiej koncen¬ trycznie. 30. Sposób wedlug zastrz. 5 — 7 znamienny tern, ze plynny materjal pod¬ daje sie dzialaniu sily odsrodkowej. 31. Sposób wedlug zastrz. 30, zna¬ mienny tem, ze dobór materjalów suro¬ wych, oraz przebieg procesu stapiania i odlewania jest taki, aby w chwili gdy za¬ czyna dzialac sila odsrodkowa, skladniki najtrudniej topliwe mialy najwiekszy cie¬ zar wlasciwy. 32. Sposób wedlug zastrz. 31, zna¬ mienny tem, ze przegrzanie poszczegól- inych skladników plynnego materjalu wzra¬ sta w stosunku odwrotnym jak ich ciezary wlasciwe. 33. Urzadzenie wedlug zastrz. 30 — 32, znamienne tem, ze w srodku formy od¬ lewniczej umieszcza sie komore, z której dna odchodza kanaly wlewowe do wla¬ sciwych form, znajdujacych sie w wiekszej odleglosci od osi obrotu. 34. Urzadzenie wedlug zastrz; 33, znamienne tem, ze chlodzi sie tylko te for¬ me, która jest najwiecej oddalona od osi obrotu. 35. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 — 14, 18, 22, 24, 26 i 30 *— 34, znamienne tem, ze sklada sie z pieca rurowego z ru¬ ra oporowa wykonana z wegla lub grafitu i otwarta w czasie pracy przynajmniej na jednym koncu, tak ze forma topnicza (28) moze byc wprowadzona do wnetrza pieca nawet gdy jest on juz rozzarzony do bia¬ losci. 36. Urzadzenie wedlug zastrz. 35, znamienne tem, ze forma topnicza (28) znajduje sie w przednim koncu drazka weglowego lub grafitowego (27), podczas gdy tylny (koniec tego drazka wystaje z pieca mazewnatrz, podobnie jak raczka, 37. Sposób wedlug zastrz. 35 i 36 znamienny tem, ze do pieca umieszcza sie wraz ze wsadem kontrolna pastylke, któ¬ rej sklad jest taki sam jak przerabianego materjalu i która obserwuje sie podczas topienia przez optyczny pirometr. 38. Urzadzenie wedlug zastrz. 36 i 37, znamienne tem, ze srednica grafitowego drazka (27) jest nieco mniejsza od sred¬ nicy rury oporowej (18) pieca, przyczem na górnej powierzchni jest nieco spla¬ szczona tak, zeby mozna bylo umiescic kon¬ trolna pastylke (29) i obserwowac ja we¬ wnatrz pieca. 39. Urzadzenie wedlug zastrz. 38, znamienne tem, ze grafitowy drazek (27) zweza sie klinowo w kierunku swego ze¬ wnetrznego konca, co jeszcze bardziej u- latwia obserwacje kontrolnej pastylki (29). 40. Sposób wedlug zastrz. 35 — 39, znamienny tem, ze forme topnicza wraz z przerabianym materjalem wyjmuje sie z pieca dopiero po jakims zgóry (doswiad¬ czalnie) okreslonym okresie czasu, Uczac od chwili, gdy kontrolna pastylka zaczela — 14 —sie topic, aby w ten sposób osiagnac wla¬ sciwy stopien naweglania stapianego ma- terjalu i nadac mu pozadane wlasnosci mechaniczne, poczem po wyjeciu tygla z pieca zlewa sie plynny materjal do formy odlewniczej, znajdujacej sie z zewnatrz pieca. , 41. Sposób wedlug zastrz. 40, zna¬ mienny tem, ze okres czasu, który ma u- plynac od chwili stopienia sie kontrolnej pastylki do wyjecia plynnego materjalu z pieca, dobiera sie tak, zeby stopiony ma¬ terjal wlasnie w momencie wyjmowania z pieca byl jak najbardziej rzadko^plyn- ny, lub zeby jego rzadko - plynnosc je¬ szcze wzrastala, gdyz jezeli ilosc pochlonie¬ tego wegla jest zbyt wielka, wtedy tempe¬ ratura topliwosci przerabianego materja¬ lu znowu wzrasta i plynnosc jego wskutek tego .zmniejsza sie. 42. Sposób wedlug zastrz. 35 — 41, znamienny tem, ze za jednem nagrzaniem pieca stapia* sie równoczesnie kilka wsa¬ dów lub kilka wsadów jeden po drugim. 43. Urzadzenie wedlug zastrz. 36 •— 42, znamienne tem, ze przez drazek grafi¬ towy (37) przechodzi kanal wylewowy (34, 35) od formy topniczej (32) naze- wnatrz i tym kanalem splywa stopiony materjal do lejka (16) formy odlewniczej (17, 18). 44. Urzadzenie wedlug zastrz. 43 zna¬ mienne tem, ze kanal wylewowy (36), po stopieniu sie kontrolnej pastylki (33), pozo¬ staje przez okreslony (doswiadczalnie) czas zamkniety, a dopiero potem otwiera sie go, np. przebijajac zatyczke. 45. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—34, znamienne tem, ze sklada sie z pionowego pieca rurowego, z rura weglowa lub grafi¬ towa i z takiemiz zaciskami do doprowa¬ dzenia pradu, z urzadzenia do spuszcza¬ nia plynnego materjalu, znajdujacego sie w weglowej lub grafitowej plycie zamy¬ kajacej piec od dolu i tworzacej jego top- nisko, przyczem na topnisku tem sklada sie ksztaltki przerabianego materjalu w ten tsposób, ze pomiedzy ksztaltkami a sciana rury qporowej pozostaje waska szczelina piescieniowa przez która w cza¬ sie stapiania wsadu przepuszcza sie, pod stosownean cisnieniem, prad obojetnego lub redukcyjnego gazu (np. wodoru), u- trudniajacego pochlanianie wegla przez topiacy sie materjal, a zarazem mieszaja¬ cego plynny materjal i ewentualnie dzia¬ lajacego redukujaco. 46. Urzadzenie wedlug zastrz. 45, znamienne tem, ize jezeli w niem nawet przerabiany materjal jest juz calkowicie plynny i zapelni szczeline (46), to wtla¬ czany gaz mimo to plynie bezposrednio wzdluz wewnetrznej sciany rury oporowej (39), £dyz plynny materjal jest tu naj¬ rzadszy, wskutek najsilniejszego nasyce¬ nia weglem i nafwyzszej w tem miejscu temperatury. ** 47. Urzadzenie wedlug zastrz. 45 i 46, znamienne tem, ze urzadzenie spusto¬ we w niem jest wykonane w postaci za- tyczki, dzialajacej jako zawór i wykona¬ nej z wegla lub grafitu, przyczem zatycz- ka ta otwiera sie do wnetrza pieca i wy¬ plywajac na powierzchnie plynnego ma¬ terjalu otwiera otwór spustowy. 48. Sposób wedlug zastrz. 45 — 47, znamienny tem, ze stopiony juz wsad o- grzewa eie jeszcze przez pewien czas i przedmuchuje gazem, a dopiero potem wy¬ bija sie zatyczke spustowa. 49. Sposób wedlug zastrz. 45 — 48, znamienny tem, ze do obserwacji przebie¬ gu procesu wewnatrz pieca umieszcza sie ponad górnym, otwartym jego koncem zwierciadlo, przez które obserwuje sie proces topienia zapomoca optycznego pi- rometra, lunety, lub przez zaczernione * szklo. 50. Urzadzenie wedlug zastrz. 45 — 49, znamienne tem, ze jako topnisko pieca w niem sluzy cylindryczna czesc wykona¬ na z wegla lub grafitu i osadzona w glad** - 15 -kiej, cylindrycznej rurze oporowej, rów¬ niez z wegla lub grafitu, przyczem w ze¬ wnetrznej czesci tego topniska znajduja sie kanaly polaczone z komora doprowadza¬ jaca gaz do wnetrza pieca. 51. Sposób wedlug zastrz. 1 — 50, znamienny tern, ze jako inaterjalów po¬ czatkowych mozna stosowac wylacznie lub przewaznie inne metale ciezkie lub ich karbidy, a nie wolfram. 52. Sposób wedlug zastrz. 1 — 51, znamienny tern, ze moze miec równiez za¬ stosowanie do wytwarzania materjalów o- porowych do celów elektrotechniki, jak np. weglika krzemu, przyczem materjaly te uzyskuje sie w stanie plynnym i formu¬ je przez odlewanie. G e w e r jk s c h a f i W a 1 1 r a m. Zastepca: Dr. inz. M, Kryzan, rzecznik patentowy.' Do opisu patentowego Nr 7522. Ark. i.Do opisu patentowego Nr 7522, .Ark. 2. 1e 4c 1Pi?'4- 4c 3c 3C id 3d^ig"-5' 2ZEZ3Z2ZZZZZZZZZZZ2ZZZ3 S^^SS^SS^^^ 20 ¦mm) 19 29 28 18 23 H?26 Kg.7. 21 P7lkVvWviP/'/ • •.*.»-.-. .25Do opisu patentowego Nr 7522. Ark. j. "Fig.

9. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL