142811. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasötvözetek nemesítésére az olvadéknak halogénekkel való kezelése útján
2 142.811 «* A fémolvadékok klórozásával az ötvözetalkatrészek oldhatósága a magasabb koncentrációk irányában eltolódik, ami a kristályosodási folyamatok zavartalan lefolyását biztosítja. Minthogy a klórozott fémolvadék ennek következtében az ötvözőalkatrészekben való maximális telítési fokát eléri, elfajult kiválási formák pl. durvalamellás grafit vagy karbidok keletkezése elkerülhető. Ily módon például 0,016% S- és 0,18% P-tartalmú öntöttvasban a durvalamellás grafitot legfinomabb eutektikus alakúra sikerül átalakítani és a húzószilárdságot 21,5-ről 38,5 kg/mm2 -re fokozni. Halogénkezelés és túlhevítés nélkül pedig finomeutektikus grafit még az ilyen alacsony S-tartalom mellett sem idézhető elő. A találmány szerinti eljárással, ha a klórozáshoz még egy ferroszilíciummal való utóoltás csatlakozik, olyan szövetszerkezetet érhetünk el, amely finomeutektikus és egyszersmind csomós grafitkiválásokat tartalmaz. Ismeretes, hogy csapágyak előállítására való öntöttvasnál, mely tehát jó futó tulaj donságokkal kell, hogy rendelkezzék, sűrűszemű hálózatban elhelyezkedő kislamellás grafit- és finomlamellás perlit-szövetszerkezet kívánatos. A klórkezeléssel nemcsak messzemenően elérjük az ilyen jellegű szövetszerkezet keletkezését, hanem az elért kb. HB = 200 kg/mm2 keménységgel, az ez irányú követelményeknek is messzemenően eleget teszünk. Az eljárás különleges előnye a biztonság, amellyel a kívánt állapot elérhető. Megállapítottuk továbbá, hogy gömbalakú grafitszövet-szerkezetű nagy szilárdságú öntöttvas könnyen és nagy biztonsággal előállítható, ha az öntöttvas minőségét javító előkezelés pl. a klórozás után, csatlakozólag még magnéziumot vagy a periódusos rendszer 1. és 2. főcsoportjába tartozó hasonló hatású elemet, vagy a ritkaföldfémek csoportjába. tartozót adagolunk, egymagában vagy . egymással kombinálva. Nagyobb S- és P-tartalom esetében kétszeri klórozást foganatosítunk, mimellett az előbb említett elemeket előnyösen a kiöntés előtt, valamint a két klórozás között adagoljuk. Így pl. 3,48% C, 1.71% Si, 0.72% Mn, 0,012% S és 0,18% P-tartalmú öntöttvas Si-tartalmát ferroszjlíciummal 3%-ra dúsítjuk. Ezután Mg-kezelést foganatosítunk 2% olyan Fe-Si-Mg-előötvözettel, melynek Mg-tartalma 4% — mellyel tehát csupán 0,08% Mg-t viszünk a rendszerbe — 1350°-on és ebhez csatlakozólag 95%-cs ferroszilíciummal oltunk. A keletkező fém húzószilárdsága 30,6 kg/mm2 , keménysége HB = 227 kg/mm2. Ha azonban az Mg-kezelés előtt 10 perces klórozást foganatosítunk éspedig úgy. hogy a klórt grafitcsövön át vezetjük be, úgy HB = 256 kg/mm2 keménység mellett a húzószilárdság 68,5 kg/mm2 -re* emelkedik. Amíg a nemklórozott olvadék határozott hajlamot mutat a fehérvasként való megdermedésre, addig a klórkezelésnek alávetett olvadéknál ilyen már nem volt megállapítható. Míg a nemklórozott olvadék szövetszerkezete egyes elszórt igen apró szlérolit mellett, nagymenyiségű grafitlamellát mutat, addig az Mg-kezelés előtt foganatosított klórozással kifogástalan szferolitos öntöttvasat sikerült előállítani. Egy másik öntöttvasban, mely 3,0% C-t, 2,17% Si-t, 0,43 % Mn-t, 0,14% S-t és 0,59% P-t tartalmazott, az Si-tartalmat 3,5%-ra dúsítottuk. Az ol-A kiadásért felel a Nyomtat vadék kezelése ugyancsak 1350°-on történt. Két klórozást foganatosítottunk, melyeknek mindegyike után ugyanannyi Mg-t adagoltunk, mint az előző , példánál. Ebben az esetben oltásra nem volt szük. ség. Az így keletkezett fém húzószilárdsága 46,7 kg/mm3 keménysége HB ••== 333 kg/mm2. A szövetszerkezet mindvégig szferolitos. A Mng-tartalom • 0,03%-ra csökkent. Klórozás nélkül vagy csupán egyszeri klórozásal csak kevés szféro< lit keletkezése állapítható meg, ennélfogva a szilárdsági értékek is körülbelül az előző példa szerinti nemklórozott, Mg-vel kezelt öntöttvaspróba ilyen értékeinek feleltek meg. -A zavaró ötvözőalkatrészek tekintetében, melyek az előállítás közben az öntöttvasba kerülnek, amilyen pl. a magasabb Mn-hozag vagy a hatóanyagokkal bevitt és a gattírozáson túlmenő Si-menynyiség, az eljárás még azzal a további előnnyel jár, hogy ezek az elemek megfelelő klórozással az olvadékból eltávolíthatók vagy tartalmuk annyira csökkenthető, hogy többé nem hátrányosak. Így például egyik öntöttvasnál a Mn-tartalom 0,72%ról 0,13%-ra és a Si-tartalom 1,74%-ról 1,08 %-ra volt csökkenthető. Erősebb klórozással a Mn-tartalmat sikerül oly mértékben csökkenteni, hogy az csak nyomokban lesz jelen. A találmány szerinti eljárással könnyen lehetővé válik a kívánt alakú szövetszerkezet kialakítása, úgy, hogy a durva'vagy finomelosztású grafitkiváltások • az • öntvény felhasználási céljának megfelelően beszabályozhatok. Ennek a körülménynek különös jelentősége van az öntöttvas csapágyfémként való alkalmazásánál. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás vasötvözeteknek mind folyékony, mind szilárd állapotban ötvöz.őalkatrészekkel való magasfokú telítettségének elérésére az elfajult grafit kialakulási formák meggátlása, valamint zavaró ötvözetalkatrészek kiküszöbölése mellett, melyre jellemző, hogy a vasötvözetek olvadékállapotban halogénekkel, különösen klórral kezeljük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a halogéneket halogenidek, célszerűen kloridok vagy fluoridok alakjában, egymagukban vagy egymással kombinálva adagoljuk, mimellett adott esetben a halogének lehasadását oxidálószerek, pl. barnakő hozzáadásával foganatosítjuk. 3. Az 1. és 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a kezeléssel előnyösen legfinomabb eutektikus grafitkialakulással és jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező öntötvasat állítunk elő. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy az olvadékhoz a halogénkezelés után a periódusos rendszer 1. és 2. főcsoportjának, vagy a ritka földfémek csoportjának valamely elemét, vagy ezek többjét, előnyösen magnéziumot adagolunk, mely utóbbi adott esetben más elemekkel ötvözve lehet. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, melyre jellemző, hogy a 4. igénypont szerinti kezelést adott esetben, különösen nagy kén- és vagy foszfortartalmú öntöttvas esetében, megismételjük. ;ányellátó Vállalat igazgatója. 1779. Terv Nyomda, 1955. — Felelős vezető: Bolgár Imre
