PL8014B1 - Olowiany stop lozyskowy. - Google Patents

Description

Wiadomo, ze przez dodanie do olowiu metali zasadowych lub (ziem zasadowych mozna utwardzic olów tak, ze miekki tein metal nabiera wlasnosci metalu lozyskowe¬ go. Wiadomo jest równiez, ze nie mozna jednak osiagnac dostatecznego utwardze¬ nia oloiwiu ptfzez dodanie tylko jednego utwardzajacego metalu zasadowego lub ziem zasad:Ofwyah, bez tak znacznego zwiek¬ szenia ilosci tego metalu, ze odbija sie on ujemnie na wlasnosciach otrzymanego1 me¬ talu lozyskowego. Przez dodanie stosunko¬ wo znacznej ilosci, np. okolo 1 %, poszcze¬ gólnych skladników do stopu lozyskowe¬ go, wlasnosci tego ostatniego zmienilaja sie tak, ze badz zmniejsza sie plynnosc nozito- pionego stopu, badz jego odpornosc na utlenianie, lub tez zwieksza isie jego lamli¬ wosc w takim stopniu, ze stop otrzymany nie moze byc stosowany w (praktyce jako metal lozyskowy. Twardosc metalu, który moze byc zastosowany pod powyzszemi wzgledami nie przekraczala dotychczas 30 do 35 jednostek Brineira. Po dlugoletnich doswiadczeniach, okazalo sie wreszcie, ze twardosc 'otrzymanego stopu mozna zwiekr szyc przez dodanie duzej ilosci rozmai¬ tych skladników, w nieznacznych ¦jednak tylko ilosciach dla kazdego iz nicji, az do 38—41 jednostek Brineira. Nastepujaca mieszanina okazala sie mp. zupelnie odpo¬ wiednia dla osiagniecia danego celu: 0,5%Wapnia; k$% s gnezu; 0,04 70 glinu; reszta zas olowiu*. Kaz- i dy;Z powyz^yldh skladników, wfciety w wymienionej ilosci, nie wykazuje wplywu na twardosc stopu; jednak przez znaczne zmniejszenie lub usuniecie jednego z nich zmniejsza sie o 4 do 5 stopni -twardosc we¬ dlug Brineira, otrzymanego stopu.Stop ten posiada krzywa stygniecia o bardzo wyraznym punkcie zatrzymania przy 320°. Ogrzany do 450° jest om bardizo plynny i odlewa sie z latwoscia; ogrzanie do 700—800° nie wplywa ujemnie na jego wlasnosci; nie jest on lamliwy i nadaje feie szczególnie jako metal lozyskowy.Okazalo sie dalej, ze mozna osiagnac dzialanie utwardzajace wywierane przez sód, najlepiej wtedy gdy zawartosc sodu w otrzymanym stopie jest utrzymana w granicach 0,6 —- 0,65%. Zwpiekskzajac za¬ wartosc sodu ponad te ncrme, zwieksza sie tylko bardizo niewiele dzialanie utwardza¬ jace sodu, natomiast wystepuje wtedy spe¬ cjalna sklonnosc stopu do utleniania sie.Zwiekszenie zawartosci sodu & 0$, do 0,6 — 0,65% powoduje jednak znaczne zwiekszenie twardosci otrzymanego stopu tak, ze mozna wtedy usunac zupelnie ze stopu ban, bez zmniejszenia twardosci stopu. , Dalsze wyniki badan, wazne do celów fahrykacyjnych, wykazaly, ze jnalezy prze¬ strzegac pewnych okreslonych prawidel normujacych ilosc magnezu i wapnia jaka nalezy dodawac do jsitopu, jak równiez i ma¬ gnezu i glinm. ]Wedlug tych prawidel nalezy utrzymywac zaiwartosc magnezu w grani¬ cach x/4 — 1/ti zawartosci wapnia, a za¬ wartosc glinu powinna .wynosic okolo po¬ lowy zawartosci magnezu.Przy stosowaniu stopów otaymanyjch wedlug powyzszych prawidel okazalo Isie dalej, ze zawartosc glinu, o ile moznosci nie nizsza niz 0,05%, wywiera bardzo wy¬ bitny wplyw ochronny przeciwko utlenna- hau sie stopu w wyzszej temperaturze. Zo¬ stalo wypróbowane, ze stop otrzymany we¬ dlug powyzszych prajwidel i zawierajacy 0,05% jglinu moze byc utrzymany w stanie plynnym w temperaturze 800° w przeciagu 15 minut, bez istotnego spalania skladni¬ ków stopu dzialajacych utwardzajaco.Z podobnego zachowania isie stopu w tych warunkach mczna wywnioskowac, ze tworzy sie na mim cienka warstwa jakby zuzla, która izamyka dostep tlenu z utlenia¬ jacego powietrza do dalszej czesci metalu.Dopiero po dluzszem, dziaLawu powietrza utleniajacego w wysokiej temperaturze, gdy spalanie glinu postapilo tak dalece, ze zawartosc glinu spadla ponizej 0,035%, nastepuje stosunkowo szybkie utlenianie, podczas którego spalaja sie wszysitkie skladniki utwardzajace.Im wieksza jest zawartosc glinu, w praktycznie stosowanych granicach, tern dobitniej wystepuje dzialanie ochronne gli¬ nu tak, ze mozna np. poddac stop zawie¬ raj acy 0,1% glinu utleniajacemu dziala¬ niu powietrza w temperaturze 800°, bez zmmaejszcnia twardosci danego stopu.Wyzej przytoczone prawidla tao do sto¬ sunków ilosciowych, jakie nalezy zacho¬ wac miedzy skladnikami stopu Al — Mg, oraz Mg — Ca zostaly wyprowadzone ze spostrzezenia, ze stopy olowiano-magneizo- we o wyzszej zawartosci magnezu wyjta- zuja wprawdzie wkrótce po stopieniui odz¬ ianiu wysokie twardosci, jedfaak wskutek zjawisk krystalizacji wykazuja daznosc do rozkladu, przyczem nawet przy takich zawartosciach magnezu, przy których nie nastepuje (rzeczywisty rozklad stopu, moz na zauwazyc zczasem izimniejtszenie sie twardosci stopu.Natomiast doswiadczenia praktyczne wykazaly 4 ze przy zachowaniu danych stosunków ilosciowych miedzy trze¬ ma skladnikami stopu, a tmianowtóe Al— Mg i Ca, nie nastepuje zmmejslzeniie sie twardosci stopu, nawet po dluzszym cza¬ sie. Fakt ten. mozna wytlumaczyc tern, zft — 2 —pray dodaniu glinu do stopu magnezowio olowianego, wskutek malego powianowaic- twa miedzy glinem a olowiem, najwet pr*y malej .'zawartosci i4Z i jlfg, tworzy sie polaczenie typu Mg2t jAZ3, które ae swej strofy jest rozpuszczalne w aadmiarze olowiu i dziala utwardzajaco na ten ostat¬ ni, W ten sam sposób przy jednoczesnej obecnosci Mg i Ca tworzy sie polaczenie miedzy Mg — Ca — Pb, które równiez jest rozpuszczalne w nadmiarze olowiu i dziala utwardzajaco na ten ostatpi, nie powodujac zupelnie tych objawów rozpa¬ du), jakie wywolaloby jdodanie samego Mg.Z powyzszych doswiadczen i rozwazan wynikai, ze zawartosc Al w stopie lozy¬ skowym nie powinna byc mniejsza niz 0,1%; .zawartosc zas Mg nie powinna wte¬ dy przekraczac 0,2%, co odpowiada zawar¬ tosci Ca okolo 0,7—Q,8%, Fabryczne otrzymanie stopu zawieraja¬ cego 04% Al przedstawia znaczne (trudno¬ sci. Wiadomem jest bowiem oddawnai, ze olów stopiony wraz ze znacznym nadmia¬ rem glinu moze, w odpowiednich warun¬ kach, (rozpuscic okolo 0,07% AL Taka zawartosc Al moze wiec byc otrzymana tylko przy stapianiu wielkiego nadmiaru Al wraz z olowiem, co jest zupelnie (nie ekonomiczne, W technice wytwarzania sto¬ pów trzeba natomiast dazyc do osiagniecia stosunkowo wysokich zawartosci Al, bez stonowania nadmiaru AL Jednak w takim razie trudno przekroczyc zawartosc 0,04% AL Mozna jednak zwiekszyc az do 0,08% zawartosc Al w stopie przez dluzsze to¬ pienie w wysokiej temperaturze, jezeli Al dodawac w postaci stopu przygotowawazie- go Al — Mg lub Al—Ca. Jednak równiez i ten sposób nie daje dobrych wyników go¬ spodarczych. Natomiast jezeli podczas wy¬ twarzania stopu, L j. w chwili zanurzania Al w wiekszej ilosci roztopionego olowiu, jednoczesnie z Al, wprowadzic do olowiu metaliczny Mg lub metaliczny Ca, otrzy¬ muje sie umaczae zwiekszenie zdolnosci przyjmowania Al przea olów, W ten spo¬ sób mozna, w przeciagu kilku minut i przy zastosowaniu srednich temperatum, np. okolo 500°, osiagnac zawartosc Al docho¬ dzaca do 0,2% i wiecej. Fizyko - (chemicz¬ ne wyjasnianie tego zjawiska moze polegac na tern, ze w chwili (jednoczesnego wpro¬ wadzenia do olowiu danych metali naste¬ puje polaczenie chemicznie Mg — Al lub Al — Ca, silnie egzotermiczne, wskutek czego temperatura stopu olowianego jest w miejscu zetkniecia tak znacznie podnie¬ siona, ze nastepuje latwe i szybkie wchlo¬ niecie Al przez roztopiony olów* Z {powyzszego wiec wynika, ze nalezy zmienic zawartosc skladników stopu w na¬ stepujacy sposób: okolo 0,6 — Q,65% Na; okolo 0,75 — 1% Ca; okolo 0,2 — 0,25% Mg; okolo 0,1 % Al, reszta olowiu.Powyzscey stop posiada wyze) wymie¬ nione wlasnosci co do wytrzymalosci oraz odpornosci na utlenienie. Wskutek tego tez, nie jest koniecznem przytrzymywanie sie okreslonych temperatur p*zy wytwa¬ rzaniu i odlewaniu tego stopu; nie potrze¬ ba równiez stosowac ochronnego przykry¬ cia z wegla drzewnego lub podobnych ma- terjalów (podczas odlewaniia). Stop moze pozostawac przez dluzszy czas na powie¬ trzu w temperaturze odlewania, |bez utle¬ niania sie; moze byc on równiez przetapia¬ ny bez zmiany swych wlasnosci i jest nie¬ wrazliwy na przegrzanie.Wskutek nieutleniania sie stopu (mozna okreslic, podczas wytwarzania go, zawar¬ tosc metali zasadowych i ziem zasadowych znacznie dokladniej, niz dotychczas, gdyz nastepuje tylko nieznaczne spalanie sie skladników. Otrzymuje sie wiec duza o- szczednosc na metalach utwardzajacyeh . i znacznie wieksza pewnosc osiagniecia po¬ zadanego skutku.Odpadki tpowstajatoe pnzy wytwarza¬ niu, odlewaniu oraz obróbce stopu moiga byc ponownie zastosowane, ewentualnie po — 3 —doprowadzeniu do odpowiednich notiri za¬ wartosci skladników.Przy stosowaniu powyzszych stopów potrzebna jest temperatura odlewania oko¬ lo 650°, dla osiagniecia odpowiedniej plyn¬ nosci isltcpu w celu otrzymywania odlewów o cienkich sciankach. Okazalo sie przytem w praktyce, ze |dodaitefc tmalych ilosci bi¬ zmutu, miedzi lub cyny, lub dwóch i wiecej z tych metali wplywa bardzo wybitnie na zwiekszenie plynnosci stopu tak, ze tempe¬ ratura odlewania tmoize byc obnizona do okolo 500°. Nastepuje to przy dodatku: okolo 0,1% Bi, 0,1% Cu, 0,1% Sn. W ra¬ zie dodawania kilku z tych metali, ogólna zawartosc tych metali nie potrzebuje prze¬ kraczac 0,1% dla osiagnjLecia pozadanego dzialania, I Przy pomocy wiec licznych powyzszych skladników otrzymuje sie metal, który sta¬ nowi nowy postep w technice stopów. PL PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe,

1. Olowiany stop lozyskowy, sklada¬ jacy sie z olowiu utwardzonego metalenl zasadowym lub ziem zasadowych, zna¬ mienny tern, ze otrzymany sitop zawiera 0,5% wapnia, 0,5% sodu, 0,1% baru, 0,1% magnezu, 0,04% glinu. 2, Olowiany stop wedlug zastrz,. 1, znamienny tern, ze zawiera okolo 0,60 — 0,65% sodu, 0,75 — 1% wapnia, 0,20 — 0,25% magnezu i 0,1% glinu, 3, Olowtiiany stop wedlug zajstrz. 1 i 2, znamienny tern, ze zawiera okolo 0,1% bizmutu, miedizi, lub cyny, lub dwa lub trzy z tych metali w ogólnej ilosci oko¬ lo 0,1%, i 4, Sposób wytwarzania stopu wedlug zastrz,, 1, znamienny tern, ze w celu wpro wadzenia do stopu glinu zanurza sie do roztopionego olowiu, jednoczesnie z glinem, odpowiednie ilosci magnezu lub wapnia lub obydwóch tych metali, Walther Mathesius, Martin W, Neufeld, Zastepca: M, Skrzypkowski, rzecznik patentowy •TEKA Druk L. Boguslawskiego, Warszawa, PL PL