78357. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasuti kerekeknek előállítására mangánacélból

Megjelent 1921. évi augusztus lió 31-én. MAGYAR KIRÁLYI SZABADALMI BÍRÓSÁG. SZABADALMI LEIRAS 78357. szám. XVI/a. OSZTÁLY. Eljárás vasáti kerekeknek előállítására mangánacélból. SCHAFFER FRIGYES VEZÉRIGAZGATÓ LEOBERSDORFBAN. A bejelentés napja 1919 március hó 27-ike. Németországi elsőbbsége 1915 október hó 4-ike. A vasúti kerekek előállítására használt acélnak a nagy szilárdságon kívül egyrészt a rázkódtatásokkal szemben nagy ellentálló képességet, másrészt pedig úgy az egyenes pályán, mint a kanyarulatokban való gördülés, különösen pedig a fékezés által előidézett kopással szemben, nagy tartósságot kell kifejtenie. Nem elég azonban, hogy ezen tulajdonságai csupán az uj keréknek legyenek, hanem azoknak tartósan meg kell maradniok és a kerék metallografikus szerkezetének a fékezés folytán beálló gyakori melegedés dacára sem szabad megváltoznia. Ha a rendesen vasúi i kerekek készítésére használt szén-aeélat az ösmert, mintegy 1% szenet és 12% mangánt tartalmazó, szokásos módon hevítéssel és ezután vízben, vagy olajban való hirtelen lehűtéssel finomított mangánacéllal hasonlítjuk össze, úgy azt találjuk, hogy ez utóbbi általában sokkal alkalmasabb volna vasúti kerekek előállítására, mint az előbbi, mert az egyéb értékes mechanikai tulajdonságokon kívül a szénacéllal szemben jóval nagyobb ellentálló képességet fejt ki a kopással szemben. Ezen acélfaj kedvező tulajdonságai azon körülménynek tudandók be, hogy finomítás után tiszta, tehát észrevehető liarbidkiválásokat nem mulató auszlenitikus szerkezetű. Mindazonáltal ezen acélfaj nem clkalmas vasúti kerekek készítésére. Ezen mangánacélnak legelső sorban azon hátránya van, hogy már a kerekek fékezése által előidézett aránylag alacsony hőmérsékletű felhevítés mellett olynemű karbidkiválás kezdődnék meg, hogy ezen kezdetben csekély karbidkiválások a további karbidkiválás számára csírául szolgálnának, miáltal az gyorsan haladna úgy, hogy a finomítás állal elért kedvező anyagtulajdonságok a legrövidebb idő alatt eltűnnének. Ezenkívül a fentemlített kedvező anyagtulajdonságok eléréséhez szükséges tiszta ausztenitikus szerkezet csak oly finomítással érhető el, amelynél a cementkiválás kritikus hőmérsékletére, tehát mintegy 1000—1100° C hőmérsékletre hevített vasúti kereket hirtelen lehűtjük. Azáltal már most, hogy a vasúti kerék egyrészt nagy tömegű és tömegükhöz képest csekély felületű részekből (koszorú és agy), másrészt peciig vékony és tömegükhöz képest nagy felületű részekből (keréktárcsa, vagy küllők) áll, a kerék egyes részei a hirtelen lehűlés alkalmával oly egyenetlenül hűlnek le, hogy repedést előidéző anyagfeszültségek lépnek fel. Kitűnt már most, hogy ha mintegy \% szén-., tartalom mellett az acél mangántartalmát 17%-ra vagy e fölé fokozzuk, úgy a finomítás céljából a cementkiválás kritikus hőmérséklete, tehát mintegy 1000—1100° C fölé hevített mangánacél aránylag lassan hűthető le anélkül, hogy a harbidkiválás megkezdődnék, vagyis a finomítás alkalmával aránylag lassú hűtés dacára is a vasúti kerekek számára legkedvezőbb tiszta ausztenitikus szerkezetet érhetjük el. Azonban, ha bizonyos feltételek melleit, például még tovább csökkentett lehülési sebességnél a finomítás alkalmával csekély karbidkiválások lépnek is fel, tehát már nem kapunk tiszta ausztentitikus szerkezetet, ezek a fokozott mangánadagolás és nem túl lassú lehűlés mellett létrejövő kismennyiségű karbidkiválások oly alakban jelentkeznek, amely azon hevítés folytán,