158465. lajstromszámú szabadalom • Nagyszilárdságú acélok
3 158465 4 váltakozó igénybevételekneTt kitett acéloknak a számos országban érvényben levő előírásoknak eleget kell tenniök, melyek az acélban levő nem-fémes zárványok számát vagy méretét korlátozzák. Ezek az előírások általában a szokásos vagy speciális frissítő eljárásnál kapott acélokban jelenlevő valamennyi típusú zárványra kiterjednek, és különösen a szulfidokra vonatkoznak. A fentiek alapján nem meglepő, hogy mind ez ideig nem gondoltak arra, hogy a folytacéllal és félkeményacélokkal .kapcsolatban leírt előnyök elérése céljából nagy szilárdságú acélok és váltakozó igénybevételekkel járó felhasználások esetén az acélokhoz tudatosan többé vagy kevésbé nagy mennyiségű ként kell adni. Az említett előnyök annál, inkább kívánatosak, mivel a nagyszilárdságú acélok, éppen magas keménységük miatt forgácsolással csak igen nehezen alakíthatók. A különböző fajtájú zárványok az acélok váltakozó igénybevételekkel szemben mutatott szilárdságára gyakorolt hatásának megállapítása céljából végrehajtott vizsgálatoknál legfeljebb azt találták, hogy a szulfid-zárványok a váltakozó igénybevételnél mutatott szilárdság szempontjából ártalmatlanok és nem károsak. A vizsgált acélok kéntartalma azonban a szokásos frissítő eljárásnál kapott értékek nagyságrendjében maradt és a kéntartalmat tudatosan nem emelték e nagyságrend — melynek felső határa 0,03% — fölé. Találmányunk javított tartósszilárdsággal és váltakozó igénybevétellel szemben mutatott szilárdsággal rendelkező nagy szilárdságú acélokra vonatkozik, melyek pl. golyóscsapágyak, tűk vagy hengerek készítésére alkalmazhatók. Ezen acélok keménysége a masszában vagy helyileg végrehajtott termikus és/vagy vegyi kezelés következtében 50 RC feletti érték. A találmányunk szerinti acélokra az jellemző, hogy kéntartalmuk 0,05 súly % — 0,40 súly %. Az acélok előnyösen 0,05—0,15 súly % ként tartalmaznak. Ezt a kéntartalmat oly módon érjük el, hogy az acélhoz a frissítő eljárás és a dezoxidálás után ként adunk. A kén hozzáadása ezenkívül az acélok megmunkálhatóságának javulását is előidézi, mimellett egyidejűleg a mindezideig általánosan uralkodó nézettel ellentétben bizonyos mechanikai tulajdonságok javulása is bekövetkezik. Amennyiben a kéntartalmat 0,05% fölé emeljük, az acélok kifáradási határa meglepő módon jelentős mértékben emelkedik. Ez a javulás 0,40%-os nagyságrendű kéntartalomig észlelhető. A találmányunk szerinti nagyszilárdságú acélok általános analízise a következő: Cr 0,5 —2 súly%; Mo ^0,3 súly%, 5 V <0,3 súly0/0; Si 0 —1 súly0 /,, S 0,05—0,40 súly% 10 Fe a maradék 40 előnyösen 0,05— 0,15 súly% 15 Egy szokásos golyóscsapagyacél (a) és égy találmányunk szerinti javított golyóscsapágyacél (b) tulajdonságainak összehasonlítása céljából azonos körülmények között két egyenként .2 20 tonnás tömböt állítunk elő. A két tömb analízise a következő: a) C 1 % 25 Cr 1,5% Fe és szennyezések a maradék 30 A kvantitatív kénmeghatározás eredménye: 0,008%. b) C 1 .% 35 Cr 1,5 % S 0,102% (a frissítés és dezoxidálás után tudatosan vasszulfid hozzátétet adunk hozzá) Fe és szennyezések a maradék 45 Mindkét acélminőségből készített Moore-próbatesteket tartós lengési kísérleteknek vetjük alá. A próbatesteket a kísérletek előtt olajkeményítésnek vetettük alá, miután azokat 20 percen át sófürdőben 850 C°-on tartottuk, majd egy 50 óra alatt ismét 170 C%ra lehűtöttük. A fenti kezeléssel a keménység kb. 62 RC. E kísérletek eredményeit az ábrán az A és B görbéken tüntetjük fel. A görbékből látható, hogy 108 ciklus mellett a b) acél kifáradási határa az a) acélhoz 55 viszonyítva több mint 6 hbar-ral emelkedett. Ez a javulás a próbatestek mind kereszt- mind hosszirányában fennáll. 60 Szabadalmi igénypontok: C 0,9 —1,15 súly% Mn _<1,5 súly% 1. Nagy szilárdságú acélok, különösen szerkezeti anyagként golyóscsapágyak készítéséhez, az-6g zal jellemezve, hogy összetételük a következő: 2
