195259. lajstromszámú szabadalom • Titán előötvözet
195259 A találmány tárgyát képező titán előötvözet titántartalmú fémekhez, elsősorban titántartalmú acélokhoz használható a titán beötvözésére. A titán beötvözésére hagyományosan a ferrotitánt (20, 40, 60% titán, maradék vastartalommal), az alumínium-titán ötvözetet (50% titán, 50% aluminium -tartalommal), vagy a titánszivacsot (99,8% titántartalommal) használják. A ferrotitán és a titánszivacs is nehezen oldódik az acélfürdőben, ezért a titán (az acél és a salak ingadozó hőmérsékletétől, oxigéntartalmától stb. függően) eltérő mértékben oxidálódik, következésképpen az acélba történő . beötvözése ilyen formában bizonytalan. Az alumínium-titán ötvözet olvadáspontja 50% titán és 50% alumínium-tartalomnál 1400°C, tehát viszonylag elég magas, az ötvözet fajsúlya (4,1 kg/dm3) az acél fajsúlyához (7,8 kg/dm3) viszonyítva .kicsi, ezért kevéssé merül az acélfürdőbe, emiatt a titán eltérő mértékben történő oxidálása ez esetben is fennáll, következésképpen az acélba történő beötvözése ilyen formában is bizonytalan. Ezen titán beötvözési módnak még az a hátránya is megvan, hogy ausztenites acélok gyártásánál veszélyezteti a tiszta ausztenites szövet kialakulását. Ismeretes ugyanis az alumínium ferritképző hatása, ezért alumínium-titán ötvözettel az ausztenites acélok ferritmentes gyártását nehéz, bizonyos esetekben pedig nem is lehet biztosítani. A titán acélba történő beötvözése biztonságosabb a 151 138 ljsz. magyar szabadalom szerinti mangán-titán-alumínium (MaTiAI) ötvözettel, amely 26% alumíniumot, 23% titánt, 34% mangánt és maradékként vasat tartalmaz. Az ötvözet olvadáspontja alacsony (850°C) fajsúlya (5,41 kg/dm3) jóval magasabb az alumínium-titán ötvözet fajsúlyánál és jól oldódik az acélfürdőben. Ennek az ötvözetnek is megvan azonban az a hátránya, hogy alumínium-tartalma nagyobb a titántartalmánál, emiatt az ausztenites acélok ferritmentes gyártását ezzel az ötvözettel is nehéz biztosítani. Találmányunk célkitűzése olyan titán előötvözet megalkotása volt, amellyel eltérő ösz-1. táblázat 1 szetételű ötvözött acélokba is biztonságosan, jó hatásfokkal vihető be a titán,és ezért a kapott titántartalom reprodukálható, és amely bevitelénél semmilyen összetétel esetében 5 sem lép fel ferritképződés, ami rontaná az acél minőségét. Azt találtuk, hogy a fenti célkitűzéseket olyan előötvözettel érhetjük el, amely 30,0—70,0 tömeg% titánt, 0,3—30,0 tömeg% 10 nikkelt, 0,25—25,0 tömeg% alumíniumot és 0,2—20,0 tömeg% mangánt tartalmaz. Alacsony olvadáspontú igen jól oldódik az acélfürdőben, de ,más pl. króm-nikkel ötvözetben is. 15 Találmányunkat közelebbről példákon keresztül világítjuk meg. Az acél gyártását 100 kg-os középfrekvenciás indukciós kemencében végeztük. A kész 1620 ± 20°C-os folyékony acélt üstbe 20 csapoltuk, s közben amikor az acél tömegének 1 /3-a már kiömlött a kemencéből az üstbe, akkor az üstben levő acél felszínére adagoltuk az ötvözőanyagot (Ti=0,9 tömeg%) csurrantóval: éspedig az első adagnál 25 ferró-titán ötvözetet (Ti=40 tömeg%, Al=12 tömeg%, Fe= maradék tőmeg%), a második adagnál alumínium-titán ötvözetet (Ti= 50 tömeg%, Al= 50 tömeg%), a harmadik adagnál titánszivacsot (Ti= =99,8 tömeg%), a negyedik adagnál MnTiAl ötvözetét (Ti=23 tömeg% Al= 26 tömeg%, Mn= 34 tömeg%, Fe= maradék tömeg%) és végül az ötödik adagnál a találmány szerinti titán előötvözetet. 35 A kísérletet még 2 alkalommal megismételtük és a táblázatokban látható eredményeket kaptuk. t. példa 43 Az MSZ 4400—78 szerint AHCT 195 jelű, Cmax = 0,1 tömeg%, Simax = 1,0 tömeg%, Mnmax=2,0 tömeg%,Pmax=0,035 tömeg% Smax=0,030 tömeg%, Cr=17,0-19,0 tömeg%, Nc=8,0—10,0 tömeg%, Ti= (5xC—0,8) tömeg%, Fe = maradék tömeg% összetételű 45 hidegszívós acélhoz a titán beötvözésére a találmány szerinti Ti = 30,0 tömeg%, Ni = = 30,0 tömeg%, A1 = 25,0 tömeg%, Mn = 0,2 tömeg%, Fe = maradék tömeg% összetételű titán előötvözetet adagoltunk. 2 Adag A titántartalmú Az acélban elemzett Ti sor- ötvözőanyag tartalom tömeg%-ban száma: neve: --------------------a b c 1. Ferro-títán ötv. 0,36 0,52 0,41 2. A1umí nium-1itán ötv. 0,23 0,42 0,28 3. Titánszivacs 0,18 0,36 0,22 4. MnTiAl ötv. 0,48 0,57 0,51 5. A példában megadott előötvözet 0,60 0,66 0,63 2
