197775. lajstromszámú szabadalom • Ötvözött saválló acél, különösen elsősorban üvegipari szerszámok készítéséhez és eljárás előállítására
197775 A találmány tárgya ötvözött saválló acél, növelt élettartamú különleges szerszámok, elsősorban üvegipari szerszámok készítésére, amely karbon, szilícium, mangán, króm és adott esetben molibdén, valamint kismennyiségü kén és foszfor mellett még volfrám, cirkon és titán ötvözőelemet tartalmaz. A találmány tárgya továbbá eljárás a fenti acélok előállítására. A különlegesen igénybevett, vegyi és/vagy koptató hatású anyagok, pl. üvegömledékek alakítására szolgáló szerszámokkal szemben igen szigorú követelményeket támasztanak. Ilyenek példáuLa minél kisebb mértékű tapadáŐTrtegmunkáTandó anyaghoz, igen magas termikus kifáradási határ, hőlőkésállóság, megfelelő hőszífárdság és természetesen a koptató és korróziós hatással szembeni jó ellenállás. A forró üvegömledék megmunkálására alkalmas acélok jellemzését W. Giegerich és W.Trier: „Glasmaschinen“ (Springer-Verlag, Berlin-Göttingen-Heidelberg. 1964) című művének 93—94. oldalán, valamint a Stahlschlüssel (1971) című táblázatos kiadvány 201—202. oldalán tanulmányozhatjuk. A különleges szerszámacélok között általában a saválló acélok a legjobb tulajdonságúak. Jóminőségű saválló acélok állíthatók elő például 0,2 tömeg% karbon, 1,8—2,5 tömeg% szilícium, 2 tömeg% mangán, 24— 26 tömeg% króm és 19—21 tömeg% nikkel tartalommal. Ugyancsak ismertek jóminőségü saválló acélok, amelyek 0,2 tömeg% karbont, 1,5— 2,5 tömeg% szilícium, 2 tömeg% mangánt, 23—26 tömeg% krómot és 16 -21 tömeg% nikkelt tartalmaznak. Egy másik ismert saválló acélfajta összetétele a következő: karbon 0,25 tömeg%, szilícium 1,5 tömeg%, mangán 2 tömegé nikkel 19—22 tömeg%. Látható, hogy a különböző saválló acélok összetétele eléggé hasonló. A fentieken kívül ismertek olyan saválló acélok is, amelyek molibdént is tartalmaznak, általában 0,5TM- 4 tömeg% mennyiségben. A saválló acélok gyártásánál általában korlátozzák a kén- és foszfortartalmat, ezek megengedett maximális mennyisége általában 0,4 tömeg%. Az ismert saválló acélok korrózióállósága igen jó, ugyanakkor azonban a koptató hatással szembeni ellenállásuk viszonylag csekély, vetemedésre is hajlamosak. Ez az oka annak, hogy olyan esetekben, amikor a korrózióállóságnak különleges mechanikai tulajdonságokkal kell együttjárnia, ezek az acélok már nem alkalmazhatók kielégítően. Az egyik ilyen terület, ahol nem csupán a korrozióállóság, valamint a hőállóság alapvető követelmény, hanem a különleges mechanikai tulajdonságok is: az üvegipar, ahol az üveget forró, olvadt állapotban kell alakítani. A jelen találmánnyal olyan különleges, ötvözött saválló acélok kialakítása a célunk, 1 2 amelyeknek nem csupán a korrózióállóságuk és hőállóságuk kiváló, hanem mechanikai tulajdonságaik is különlegesek, így alkalmasak az üvegiparban alakítószerszámokként történő felhasználásra is. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az ismert 0,05— 0,50 tömeg% karbont, 0,15—3,00 tömeg% szilíciumot, 0,20—2,50 tömeg% mangánt, 0,50—22,00 tömeg% nikkelt, 12,00—27,00 tömeg% krómot és adott esetben 0,50—4,00 tömegje molibdént, valamint legfeljebb 0,04 tömeg% ként és legfeljebb 0,04 tömeg% foszfort tartalmazó acélt még 0,30—4,00 tömeg%, előnyösen 0,50—3,00 tömeg% volfrámmal, 0,01—0,06 tömeg%, célszerűen 0,02—0,06 tömeg% cirkonnal és 0,01—0,40 tömeg%, előnyösen 0,05—0,35 tömeg% titánnal ötvözzük, maradékként pedig vasat tartalmaz. A leírásban eddig említett és a továbbiakban szereplő százalékos mennyiségek mindig tömegszázalékot jelentenek. A fenti különleges saválló acélokra jellemző, hogy mind korrózió- és hőállóságuk, mind pedig mechanikai tulajdonságaik, azaz szívósságuk, kopásállóságuk, megmunkálhatóságuk, stb. igen jó, így alkalmasak olyan területen, például az üvegiparban történő felhasználásra is, ahol egyidejűleg vannak kitéve magas hőmérsékleten vegyi és mechanikai hatásoknak. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy az említett ötvözök, azaz a volfrám, titán és cirkon hozzáadása az ismert saválló acélokhoz, biztosítja a korrózió- és hőállóságon túlmenően a kiváló mechanikai tulajdonságokat is. A volfrám ugyanis az ötvözetben jelenlevő karbonnal vofírám-karbidokat alkot, illetve az alapszövetben is oldódva növeli mind a szilárdságot, mind a kopásállóságot. Hasonlóképpen növeli a volfrám ötvöző a melegszilárdságot, a megeresztésállóságot és a kopásállóságot. Ezzel egyidejűleg csökkenti a reveképződést. A titán erős dezoxidáló, denitráló és kéntelenítő hatást gyakorol és acélra és így az a szokásosnál tisztább minőségű, azaz kedvezőbb tulajdonságú lesz. Ennél még fontosabb az a körülmény, hogy az eredetileg sugaras, nagy kristályok képződésére hajlamos acélban szemcsefinomító hatást fejt ki, ami mind a szilárdsági, mind a korrózióállósági tulajdonságok szempontjából kedvező. A cirkon a titánhoz hasonló hatást is kifejt, elsőrendű szerepe azonban ebben az esetben az, hogy megakadályozza a titán-karbid vegyületek legalább egy részének kialakulását, minthogy ezek a vegyületek a kristályhatárokon való kiválásra hajlamosak, ami a szerszámok melegalakíthatóságát csökkenti. A találmány szerinti acélt úgy állítjuk elő, hogy a lágyvasat (amiben lényegében nincs semmilyen ötvözőelem; a C-tartalma: 0,01—0,04 tömeg%, a Si-tartalma: 0,04— 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
