180006. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ötvözött félacél hengerek gyártására
3 180006 célszerűen fekecselést végzünk. Fekecseléshez az alábbi összetételű fekecset alkalmazzuk: 50% timföld, 3,5% nátronvízüveg, 5,5% bentonit és 41% víz. A fekecsréteg vastagsága általában 0,6—l mm. 5 A hőkezelés során a hengerek 600 C°-ra történő felmelegítését célszerű 30 C°/h sebességgel végezni. A 950— 1050 C° hőmérsékletre történő felmelegítés sebessége előnyösen 50 C°/h. A hengerek levegőn történő hűtését általában áramló IC levegővel végezzük és hűtés közben a munkadarabokat forgatjuk. A kemencében történő hűtést 200 C°-ig zárt kemenceajtóval, 200 és 100 C° között nyitott kemenceajtóval végezzük. 15 A találmány szerinti technológia alkalmazásával finomítható a hengeröntvény primer kristályszerkezete és az ötvözet alapszövetében olyan grafitszemcsék alakulnak ki, amelyek a hengerlés során biztosítják a henger önkenését. így a hengerkopás csökken, a tartósság nő 20 és ugyanakkor a hengerelt áru felületi minősége is javul. Növekszik emellett a hengersorok teljesítménye, és csökken a cserék miatti kieső idő, továbbá a fajlagos energia- és karbantartási költség. A találmány további részleteit kiviteli példa segítségé- 25 vei ismertetjük. 560 mm átmérőjű hengert kívántunk gyártani 340 HB keménységgel. Az adagot indukciós kemencében készítettük, a kiinduló betétanyag 50% acél-nyersvasból és 50% ötvö- 3C zött ócska hulladékból állt. Az olvadék súlyszázalékos átlagos összetétele a következő volt : karbon 2,1 szilícium 0,65 mangán 0,6 króm 1,2 nikkel 0,75 molibdén 0,3 P max. 0,04 S max. 0,02 A fémolvadék végdezoxidálását és szemcsefinomítását az alábbi adalékkal végeztük: FeSiMg (9...12%-■os Mg tartalmú) 5,0 kg/t FeB 0,2 kg/t FeV 0,5 kg/t FeZrSi 0,5 kg/t FeTi 0,2 kg/t A1 (98%-os) 0,2 kg/t grafit (öntödei) 0,5 kg/t A beoltóanyag átlagos szemnagysága 26 mm volt. A FeB-t, FeSiMg-t, FeTi-t, Al-t és grafitot az üst alján egy tömör csomóban helyeztük el az üst csapolócsatornával ellentétes oldalán. Erre szórtuk rá a FeV-t és a FeZrSi-t. (A beoltóanyag kb. 0,27% Si-t visz az adagba, ezt a szilíciumtartalom beállításánál figyelembe kell 55 venni !) A komplex beoltóanyag együttes hatása biztosítja a hengerek jó ellenállását az ismételt hőigénybevételekkel szemben; biztosítja a természetes kenést, amelyek együttes hatása nagyobb hengertartósságot biztosít a henge- 60 reltáru felületi minőségének javulása mellett. Az egyes ötvözök szerepe a következő: — A magnézium erős kéntelenítő és dezoxidáló adalék. Nő az olvadék felületi feszültsége, elősegíti a gömb- 65 grafit kiválását az ötvözetben, létrajön az ötvözet önkenése ! — A grafit célja az önkenés fokozása, grafit létrehozása az alapötvözetben. — A cirkónium, titán, alumínium és a bőr komplex nitridképző és szemcsefinomító adalék. Kedvezően befolyásolják a henger tulajdonságait és a felhasználás során a dinamikus igénybevételekkel szembeni ellenállást. A vanádium stabilizálja az alapszövetben levő karbidokat (a króm és molibdén mellett), nijveli a keménységet. Szemcsefinomító hatású ötvöző, ez főleg vanádiumkarbidok jelenlétére vezethető vissza. A nitridképződést is elősegíti. Az olvadék készítése során a hőmérséklet nem haladta meg az 1550 C°-ot. A csapolási hőmérséklet 1530 C°, az öntési hőmérséklet 1480 C° volt. A fémolvadékot bevonattal ellátott kokillába öntöttük. A kokilla fémtisztára előkészített felületére 12 mm vastag, kétrétegű bevonatot vittünk fel. A külső, 5 mm vastag réteget szintetikus, mosott kvarchomokból készítettük mintegy 12%-nyi 30%-os keserűsó tartalmú oldat és 10%-nyi öntödei aktivált bentonit hozzáadásával. A kvarchomokot szárazon kevertük az aktivált bentonittal, és az előre elkészített keserűsó oldatot ezután adtuk hozzá. A bevonatot kb. 50 C°-ra hevített kokillára vittük fel. A felhordott réteg a kokilla melegétől kiszáradt és rátapadt a kokillára. Az első réteg elkészítése után 7 mm vastag második réteget vittünk fel. A második réteg összetétele a következő volt: átlagos szemcsenagyságú szintetikus mosott kvarc vagy tridimit homok 83% bentonit 8% kokszpor 5% grafit 4% A keverék nedvességtartalmát vízzel biztosítottuk. A kétrétegű bevonatréteg elkészítése után a bevonatot fekecseltiik. A fekecs összetétele a következő volt: timföld 50% nátronvízüveg 3,5% (ON) bentonit 5,5% víz 41% A fekecsréteget úgy készítettük el, hogy a bentonitot 24 óráig vízben áztattuk, majd a fekecset tejfelsűrűségűre hígítottuk, és porlasztóval vittük fel a bevonatra. A fekecsréteg vastagsága kb. 0,8 mm volt. A kokillát a bevonattal 24 órán át szárítottuk, majd megvizsgáltuk, hogy nem tartalmaz-e repedéseket. A javítások elvégzése után a formát 450 C°-on szárítottuk tovább. A fenti módon kialakított kokillaforma gyors lehűlést eredményezett. Ennek célja az alapszövetben a durva, Widmannstätten jellegű karbidok kialakulási lehetőségének csökkenése (erre különösen nagy átmérőjű hengerek öntésénél van lehetőség. A lassú lehűlés során a primer szövet eldurvul.). A 2% karbontartalmú ötvözet likvidusz és szolidusz hőmérsékletének különbsége kb. 240 C°. Ez számottevően megnöveli a lassú dermedés során a nagy koncentráció különbségek létrejöttének és a heterogén szövet kialakulásának lehetőségeit. Az ötvözet dermedése közben és a további hűlés során a krisztallitokon belüli és az egyes krisztallitok közötti vegyi öszszetétel különbsége diffúziós úton kismértékben kiegyenlíthető (hőkezeléssel), azonban a hűtés gyorsítása 2
