191913. lajstromszámú szabadalom • Melegen alakítható, edzhető, meleg megmunkálásra alkalmas, hőokozta kopással szemben ellenálló szerszámok előállítására szolgáló nikkel ötvözet
1 HU 191913 B 2 vasötvözetekkel, mint plattírozott (kettősfém-) anyaggal megolvasztjuk, és ezt követően a melegmegmunkálásra szánt szerszámokat melegalakítással állítjuk elő. A hőokozta kopással szemben való szilárdságot úgy fokozzuk, hogy a szerszámokat felületi diffúziós eljárással - például bórozással - kezeljük. A szerszámok alkalmazási hőmérsékletének, keménységének, és hővel szemben való szilárdságának, valamint hővel szemben való kifáradásának a javítását úgy érjük el, hogy a wolfram- és molibdéntartalom összes mennyiségét 15 súly% fölé növeljük. Ez azon alalpul, hogy' ezek az elegykristályt megszilárdító elemek a kobalttartalom következtében az Ni3 (Ti, Al)-kiválás és a mátrix koherenciáját javítják, és a fémek közötti y’-fázis stabilitását a wolf rama tömök beépülésének következtében fokozzák, egyszersmind az MóC-karbidok részarányát is növelik. Ha a NiCrCoWMoTiALV-Ötvözetet 0,05- 0,5 súly% réniummal módosítjuk, akkor nikkel-magnézium, ferro-bór, Cérium-elegyfém és cirkónium egyidejű alkalmazásával ezen ötvözettípus hőképlékenysége még akkor is biztosítható, ha a wolfram és molibdén együttes mennyisége a 15 súly%-ot meghaladja. Kimutatható, hogy a mikroszerkezet finomodik, és a wolfram és milibdén dúsulása csökken. Ennek következtében a hőképlékenység kedvezőbb, és a fémek közötti y’-kiválási fázis és a mátrix (y) közötti koherencia javul. A forró állapotban való szakadás minimumra csökkentését és a hőképlékenység fokozását a wolfram-, molibdén-, titán- és alumíniumtartalom növekvésével kapcsolatban úgy érjük el, hogy egy lényegesen finomabb mikroszerkezet és a szemcseméret növelése következtében a teljes mértékben el nem kerülhető szennyezések - így például az ólom, antimon, bizmut, tellur - káros hatása csökken. A réniummal való módosításnak ez a hatása lehetővé teszi, hogy edzhető nikkelötvözetekből álló kettősfém-blokkokat nem ötvözött, illetve nagy ötvözettartalmú acélokkal összeolvasszunk, melegen formázzunk és melegmegmunkálásra alkalmas szerszámokká feldolgozzunk, abban az esetben is, ha a nikkelötvözetek wolfram- és molibdén tartalma együttesen a 15-20 súly%-ot meghaladja. 5 A találmányt az alábbiakban kiviteli példákban közelebbről ismertetjük. Az 1. táblázatban bemutatjuk a vizsgált ötvözetek kémiai összetételét. Az olvasztást közepes frekvenciájú indukciós kemencében végezzük, és az olvadékot fokozatosan leöntjük. Míg az„A” 10 és ,JB” olvadékokat hozzáötvözés nélkül a katódsugaras, többkamrás kemencében olvasztjuk, addig a titán, alumínium és rénium hozzáötvözését 70% feletti részarányokban a katódsugaras, többkamrás kemencében a „C” ötvözetnél végezzük. A blokk feldolgozása után 15 a melegformázás 1180-1050 °C kovácsolási hőmérséklettartományban szabadkézi kovácsolással történik. A 2. táblázatban foglaltuk össze a 730, 800 és 850 °C hőmérsékleten végbemenő edzés után végzett keménység! vizsgálatok (HV10) eredményeit a 100, il- 20 letve 1000 órás edzési időtartamtól való függésben. További változatként egy ,A" ötvözetből és 30WCrV34.11 melegmegmunkálásra alkalmas szerszámacélból áló plattírozott anyagot a katódsugaras többkamrás kemencében megolvasztunk. Ebből a pla- 25 tírozott anyagból kovácsológépek céljára melegmegmunkálásra alkalmas szerszámokat készítünk. A négyzetes alakú előanyaggá való melegformázás és az ezt követő kovácsolás 1180-1050 °C hőmérséklettartományban történik. 30 Borozott szerszámokkal is kísérleteket végeztünk. Ennek során megállapítottuk, hogy 800, illetve 850 °C edzési (keményítési) hőmérséklettartományban 6 órán át tartó kezelés után 15 millimikront meghaladó diffúziós rétegek létesíthetők. Mind a mikrokemény- 35 ségek, mind a szobahőmérsékleten végzett kopási vizsgálatok kimutatták, hogy az edzett (keményített) alapmunkaanyaggal szemben az élettartam két-háromszorosára növekszik. 1. táblázat A vizsgált ötvözetek kémiai összetétele súlyszázalékban Az ötvözet Ni Cr W Co Mo Ti Nb A1 A 64,14 19,40 5,48-3,70 2,37-1,43 B 62,33 18,10 8,65-3,30 2,45-1,32 C 58,76 17,22 12,21-3,78 2,46-1,75 Az 1. táblázat folytatása Az ötvözet V Si Mn Fe C Zr Re A-0,30 0,35 1,50 0,10-0,121 B-0,28 0,25 2,45 0,13 0,026-C 0,35 0,44 0,40 3,28 0,20 0,032 0,183 3
