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

16517S 5 •sere nagy mangán- és 4% nikkeltartalmú ötvözetből gyártott elektródokat kellett használni, amelyeknek tulajdonsága hasonló a jelen találmány szerinti ausztenites mangánacélok tulajdonságához. A kereskedelmileg eddig ismert acélanyagoknál a szereidében végrehajtott széles körű hegesztést utólagos hőkezeléssel kellett kiegészíteni. Helyszíni hegesztéseknél pedig, amelyeknél ilyen hőkezelésre nem volt mód, csak kisebb javítási munkálatokra kerülhetett sor. Ezenkívül ridegedés következtében a kereskedelmi acélötvözetekkel leolvasztó tompa hegesztést végezni nem lehetett. A találmány szerinti acélanyagok alkalmazásával nem következik be a káros karbidkiválás, másrészt leolvasztó tompa hegesztést ipari méretben meg lehet valósítani, pl. folytonosan hegesztett vasúti sínek gyártására. Felrakó hegesztésnél pedig a találmány szerinti acélötvözet helyettesíti az elektródokhoz szükséges és költséges nikkeltartalmú ötvözeteket. Az előbb hivatkozott mindkét hegesztési módnál karbidkiválás egyáltalán nem következik be. Ennek következtében a találmány szerinti acélanyag felhasználásával új lehetőségek nyílnak jelentősebb gyártási műveletekben, akár helyszínen végzett hegesztéseknél, akár pedig javítóműhelyekben végrehajtott, utólagos hőkezelést nem igénylő hegesztéseknél. Ha a találmány szerinti ausztenites mangánacélt alkalmazzuk, nem szükséges olyan behatárolásra figyelemmel lenni, mint pl. a kereskedelmi acélanyagoknál célszerűen betartott 127 mm legnagyobb anyagvastagság. , A gyakorlatban könnyen előfordulhat, hogy öntött vagy hengerelt állapotban az acélt nem kell ismételten hőkezelésnek alávetni ahhoz, hogy szilárdságuk megfelelő legyen. Ha ezeket az anyagokat azonban nehéz üzemi körülményeknek kell alávetni, akkor gyakorlati tapasztalat szerint szilárdsági tulajdonságuk kismérvű javítását is csak az edzéstől lehet várni. Ekkor azt tapasztaltuk, hogy az acélt kemencéből edzőkádba való szállítási sebességének, továbbá az edzés alatti hűlési sebességnek nem kell olyan nagynak lennie, mint a hagyományos acélanyagoknál, így pl. a találmánys zerinti acélanyagoknál. Így pl. a találmány szerinti acélanyahetjük. Ennek ellenére a keletkezett anyagnak nagyobb lesz a tömörsége és egyneműbb lesz a szövet szerkezete, bármelyik keresztmetszeti helyen. Eddig nagy hőmérsékletről végzett, gyors edzés következtében fennmaradó nagyfeszültségek miatt az ilyen anyagból öntött részek könynyen deformálódtak. Ennek elkerülésére ezeket a részeket utólagos hőkezelésnek kellett alávetni, majd forgácsolással a mérethűséget kialakítani. Mindkét művelet azonban növelte az előállítási költséget. Ezzel szemben a találmány szerinti acélanyagból előállított részeknél ismételt hőkezelésre és edzésre már nincs szükség, tehát a deformálódás kérdését kiküszöböltük. 6 A kereskedelmi acélanyagokkal szemben a találmány szerinti acéiüoi kovácsolt alkatrészeket is állíthatunk elő. így nagy, szemcse nagyságú, lyukacsos öntvények helyett kovácsolással kifogástalanabb szerkezeti részeket lehet előállítani. Ezenkívül a 300 °C—600 C

C tartományban végrehajtott „hőalakítássai" a folyási feszültséget még növelni lehet. így még nagyobb folyási feszültséget érhetünk el, mint a szobahőmérsékleten végzett gyors edzéssel. A jelen leírás előző részében már hivatkoztunk arra, hogy a találmány szerinti acélanyagokat sínek, váltók és kereszteződések gyártásánál célszerű felhasználni. A sínek gyártásánál eddig tapasztaltak szerint a sínpálya bizonyos távolságban sínégések következtek be, amelyek nagyobb kerékcsúszásra és siklásra vezethetők vissza. A jelenleg ismert kereskedelmi mangánacéloknál ez karbidkiváláshoz vezet, mert a nagyobb hőmérséklet ezt a struktúrát vonja maga után. így ferrites sínacélban a rideg struktúrájú martensit keletkezik. Űgy a karbidkiválás, mint a martensites struktúra a vasúti sínek veszélyes meghibásodásához vezet. Ezzel szemben a találmány szerinti acéllal ezt el lehet kerülni. Azonkívül, hogy a találmány szerinti acélt célszerű vasúti vágányok váltóinak és kereszteződéseinek gyártásához felhasználni, ezek az anyagok előnyösek még vasúti járművek kerekeinek és kerékabroncsainak gyártásához is. A vasúti járművek kerekeit és kerékabroncsait eddig ferrites szerkezetű acélanyagokból állították elő, amelyek—kb. 700 °C hőmérsékleten struktúraváltozáson mennek át. Ezzel szemben 700 °C-nál nagyobb hőmérsékleteket tapasztaltak fékezett járművek kerekein és kerékabroncsain, így a struktúraváltozást kísérő térfogatváltozás töréseket előidéző feszültségek keletkezéséhez vezet. Az ilyen átalakulás eredményeként rideg struktúrájú martensit keletkezik, amely úgyszintén töréshez vezet. Annak következtében, hogy a kereskedelemben beszerezhető ausztenites mangánacélok 700 °C körüli hőmérsékleten karbidkiválásra hajlamosak, ezeket az anyagokat vasúti kerekek és kerékabroncsok gyártására nem lehetett felhasználni. Ezzel szemben a találmány szerinti ausztenites mangánacél nem szenved semmilyen struktúraváltozást vagy karbidkiválást a kritikus 700 °C hőmérsékleten, tehát vasúti kerekek és kerékabroncsok gyártásához még fékezett járművekhez is ezeket az anyagokat törési veszély nélkül lehet felhasználni. A ferrites acélanyagokból előállított kerékabroncsokat túl kellett méretezni ahhoz, hogy üzemi használatuk teljes időtartamában négy szakaszban azokat alakosra munkálják. Az ausztenites mangánacélok nevezetesek ugyanis kopásállóságuk miatt. A találmány szerinti acélanyagból készült kerékabroncsokat nem kell túlméretezni, mivel üzemelési idejük folyamán nem kell őket újra megmunkálni. Ez kisebb abroncsméretekhez, anyag-, előállítási költség-, rakmintamagasságes egyéb megtakarításokhoz vezet, elsősorban a 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60