165179. lajstromszámú szabadalom • Ausztenites mangán acél főleg vasúti sínek, vasúti járművek kerekeinek és kerék abroncsainak előállításához

165179 tes mangánacélokhoz viszonyítva, ha csökkentjük a találmány szerinti acél széntartalmát, akkor nem következik be az alkotóelemek termikus labilitása 300 °C és 900 °C között. A találmány szerinti mangánacélban a mangántartalom célszerűen 13 súlyszázalék felett van, mert akkor gyakorlati tapasztalatok szerint fokozódik az anyag szilárdsága anélkül, hogy ezzel veszélyeztetnénk az anyag termikus stabilitását. A találmány szerinti acél előnyös tulajdonságait az anyagból előállított öntött és/vagy kovácsolt részekben is tapasztaljuk. Az 1. ábra két acél próbatest Charpy-ütőszilárdságát tünteti fel az idő függvényében. A mérés előtt a próbadarabok nyers változatát 1000°C hőmérsékleten üzemelő kemencéből 650 aC

hőmérsékletű második kemencébe raktuk át. A próbatesteket ebből a második kemencéből egymástól eltérő időben vettük ki és ezeket edzésnek vetettük alá. Ezt követte a próbatestek forgácsoló megmunkálása, majd az ütőszilárdság mérése. A zérus időértékhez tartozó ütőszilárdság az 1000 °C-ról történő edzés után közvetlenül mérhető. Az ábrán feltüntetett A-görbe a találmány szerinti olyan ausztenites mangánacélra jellemző, amely 0,8 súlyszázalékban szenet és 14,2 súlyszázalékban mangánt tartalmaz. A B-görbe pedig a kereskedelemben beszerezhető, eddig ismert ausztenites mangánacélokat jellemzi, mégpedig 1,3 súlyszáza'ék szén és 13,8 súlyszázalék mangánacél ötvözőelemekkel. Az ábrából világosan látható, hogy kezdeti kisebb eséstől eltekintve a találmány szerinti acélötvözet ütőszilárdsága hosszú időtartamon át alig változik. Az ennek megfelelő hőmérsékleten 90 percig metallográfiai vizsgálatnak kitett próbatestéken alig észleltünk karbidkiválásokat. Az A- és B-görbék egybevetéséből látható módon ez a tulajdonság kedvezőnek bizonyul a kereskedelmi forgalomban jelenleg beszerezhető mangánacélokhoz viszonyítva. Az alábbiakban feltüntetett táblázat az egymástól eltérő alkotóelemekből álló és egymástól eltérő edzési hőmérsékletnek kitett A—L próbatestek Charpy-ütőszilárdságát tünteti fel. Ezek közül az A, E és I próbatestek összetétele felel meg a találmány szerinti anyag összetételének. A többi próbatest ötvözése a kereskedelmi forgalomban jelenleg beszerezhető ausztenites mangánacélokra jellemző. Minden egyes próbatestnél a megfelelő edzési hőmérséklethez tartozó ütőszilárdságöt három vizsgálat átlagolásával határoztuk meg. A táblázatban feltüntetett hőfokok azt a hőmérsékletet jellemzik, amelyről a próbatesteket lehűtöttük az edzés során, ezt a hőfokot különböző lineáris sebességgel, hűtve 1000°C-ről fél órán át értük el. A próbatesteket ezután forgácsolással munkáltuk meg. 4 Táblázat 35 40 45 50 55 60 65 10 15 20 25 30 Próba db c% 0,80 1,01 1,16 Mn% 11,9 11,9 11,9 Charpy(Joules) 1 2 -ütőszilárdság és edzési hőfok c% 0,80 1,01 1,16 Mn% 11,9 11,9 11,9 Charpy(Joules) 1 2 3 4 130 118 5 A c% 0,80 1,01 1,16 Mn% 11,9 11,9 11,9 154 143 169 162 3 4 130 118 128 B c% 0,80 1,01 1,16 Mn% 11,9 11,9 11,9 154 143 169 162 169 160 36 C c% 0,80 1,01 1,16 Mn% 11,9 11,9 11,9 193 197 183 12 62 28 16 D 1,31 12,0 193 197 183 12 7 9 5 E 0,82 1,04 12,9 13,3 194 187 216 205 183 207 203 F 0,82 1,04 12,9 13,3 194 187 216 205 190 217 68 G 1,14 1,29 0,80 12,9 225 224 66 27 18 H 1,14 1,29 0,80 12,8 243 13 13 10 8 I 1,14 1,29 0,80 14,2 215 201 202 191 223 227 197 J 1,04 13,6 238 234 202 191 223 227 89 K 1,15 13,7 246 204 52 34 13 12 26 L 1,30 13,8 221 22 52 34 13 12 10 Edzési hőmérséklet 1 .. .. 1000 °C; 2 . .. 800 °C 3 .. .. 750 °C; 4 .. ,. 700 °C 5 . . ,. 600 °C A 2. ábrán a táblázatba foglalt A, B, C és D próbatestekre a öharpy-ütőszilárdságot az edzési hőmérséklet függvényében tüntettük fel. A 3. ábra hasonló összefüggést mutat I, J, K és L próbatestekre. Annak ellenére, hogy a találmány szerinti acélötvözet tulajdonságai „az eszményi" 1000 °C edzéstartományban kismértékben nem olyan előnyösek, mint a kereskedelmi forgalomban eddig beszerezhető acélötvözeteké, ezeket a viszonylag kedvezőtlenebb tulajdonságokat azonban a találmány szerinti acélötvözetek változatlanul megtartják akkor is, ha az edzés hőmérsékletét csökkentjük, szemben a kereskedelmi acélokkal, amelyeknél ezek a tulajdonságok, az edzési hőmérséklet csökkenésével romlanak. A 4. ábra a találmány szerinti acélötvözet mangántartalmának hatását tünteti fel az ütőszilárdságra, mégpedig a táblázatban feltüntetett A, E és I próbatesteknél. A fenti acélok szakítószilárdsága az edzési hőmérséklet és idő függvényében hasonlóan változik, mint az ütőszilárdság. Ennek következtében a szakítószilárdságokat feltüntető görbék alakja a 2., 3. és 4. ábrákhoz hasonló. A találmány szerinti acél felhasználása még további műszaki előnyökkel jár. Az eddigi gyakorlatban kereskedelmi acél hegesztésénél a hőhatásnak kitett övezetben rideg karbid kiválása következett be, sőt felrakó hegesztésnél maga a hegesztési varrat is tartalmazott rideg karbidszemcséket. Ennek következtében felrakó hegesztésnél ezen kiválás elkerülé-