181449. lajstromszámú szabadalom • Eljárás jól forgácsolható nemesíthető acélok gyártására különleges dezoxidációval
3 181449 4 készült acélok esetében mindig megfigyelhető, a találmány szerinti eljárással gyártott nemesíthető acél forgácsolásakor nem lép fel. A találmány alapgondolata az a felismerés, hogy a különböző acéloknál a keményfém-szerszám éltartammal meghatározott forgácsolhatóság széles vágósebesség-tartományban egyenletes, igen jó szinten tartható, ha két CaSiAl ferroötvözetet — a továbbiakban CaSiAl2 és CaSiAl3 — kombináltan alkalmazunk a dezoxidáció során dezoxidáló adalékként, éspedig oly módon, hogy a két dezoxidálóanyagnak az alkalmazott dezoxidáló adalékban lévő részaránya az acél C-tartalmától függ. A találmány szerint az alkalmazandó CaSiAl2 ferroötvözetben a CA : Si súlyszázalék-arány 1 :18—I : 8 között, az Al-tartalom pedig 1,0—1,8 súlyszázalék között van. A találmány szerint az alkalmazandó CaSiAI3 ferroötvözetben a Ca : Si súlyszázalék-arány 1 : 4—1 : 8 között, az Al : Si súlyszázalék-arány pedig 1 : 20—1 : 35 között van. Mindkét dezoxidáló ötvözet 70—80% súlyszázalék Si-ot és esetleg 10—20 súlyszázalék Mn-t tartalmaz. Különösen előnyös a forgácsolhatóság szempontjából, ha a fenti CaSiAl2 és CaSiAl3 dezoxidáló ötvözet Al-tartalma A1 = x,. (Ca/ 6 + 0,5) súlyszázalék, ahol Ca súlyszázalékot jelent, és x, = 1+0,2. A fenti két dezoxidáló anyagot az acél C-tartalmától függően a találmány értelmében az alábbi képlet szerint kell adagolni, maximum 0,65 súlyszázalék C-tartalmú nemesíthető acéloknál, melyeknek szokásosan 0,30—0,65 súlyszázalék Si-tartalmuk van: x2 • (0,65—C%) • 8y CaSiAl, + x3.(C%—0,15) • 8—CaSiAI3 A fenti képletben az x2 és x3 szorzók értéke: 70/Si% ±0,1, ahol a Si% mindig a CaSiAl2, ill. CaSiAl3 ferroötvözet Sitartamát jelenti, súlyszázalékban kifejezve. A CaSiAl,, illetve CaSiAl3 dezoxidáló anyagok találmány szerinti arányban való adalékolása eredményeként eltérő hőmérsékleten és nyomáson képlékenyülö zárványok keletkeznek. A két dezoxidáló anyag fenti arányok betartásával történő kombinált adagolása biztosítja, hogy, az acélban visszamaradó dezoxidációs termékek melegszilárdsága megközelítően arányos lesz a karbonacél szilárdságával. így a gyakorlatban használatos nemesíthető acéloknál a C-tartalomtól független, széles vágósebesség-intervallumban létrejön a forgácsolás során a szerszámvédő nemfémes felrakodás. Ugyanakkor az is biztosítható, hogy a vágósebességnek a C-tartalom növekedésével az előbb említett, a technológiai szempontból káros beszűkülése nem következik be. A találmány szerint meghatározott összetételű és arányú dezoxidáló anyagok, illetve a dezoxidációs termékek egyenletes eloszlásának biztosítására célszerűen úgy járunk el, hogy a közepes darabnagyságú kiizzított ötvözőanyagok 40—60%-át közvetlenül az acél csapolásának megkezdése után a csapolóüstbe, 60—40%-át pedig csapolás közben, Vz üsttelítettségnél az acélsugárba adagoljuk. Elsőként mindig a CaSiAl2 ötvözetet kell beadni. Ha tehát például ennek az anyagnak a súlya az acél C-tartalmától függő dezoxidáló adalék teljes súlyának felénél több, akkor az együttes menynyiség felének megfelelő súlyú CaSiAl2 az üstbe kerül, a többit a sugárba való adagoláshoz az adagolóba (surrantóba) juttatjuk, és erre kell rakni a CaSiAl3 ötvözetet. A találmány szerinti eljárás gyakorlati alkalmazását két számszerű példa keretében mutatjuk be: 1. példa Jól forgácsolható C 35 jelű karbonacél dezoxidálása végzendő 100 tonnás Siemens-Martin kemencében történő acélgyártás esetén. A csapolás egy üstbe történik. A dezoxidáláshoz alkalmazott ferro-ötvözetek összetétele: CaSiAl2 :Ca 5 súlyszázalék, Mn 16 súlyszázalék, Sí 60 súlyszázalék, A1 1,6 súlyszázalék, a maradék Fe. CaSiAl3 :Ca 12 súlyszázalék, Sí 70 súlyszázalék, A1 2,5 súlyszázalék, a maradék Fe. A két ötvözet megfelel a találmány szerinti előírásnak, mivel alkotóik aránya a találmány szerint megadott határok közé esik: CaSiAl2-nél a Ca : Si = 5 :60 = 1:12, 10% < Mn = 16% < 20% CaSiAl3-nál a Ca : Si = 12:70= 1 : 5,8 az Al : Si = 2,5 : 70 = 1 :28 Az említett két ferroötvözet arányának megállapítására szolgáló találmány szerinti képlet x2, illetve x3 szorzója a példa alapján kiszámítva: Az adagolandó dezoxidáló ötvözetek fajlagos mennyisége az acél közepes 0,35% C-tartalmával számítva: CaSiAl, = 1,17 • (0,65—0,35) • 8— = 2,9— t t CaSiAlj = 1,00 • (0,35—0,15) • 8— = 1,6^ t t Az adagolandó dezoxidáló ötvözetek mennyisége az egész adagra, azaz 100 tonnára vonatkoztatva: CaSiAl, 290 kg CaSiAl, 160 kg Összesen: 450 kg Az adagolandó dezoxidáló ötvözetek izzítását a gyártás előtti utolsó nyolc órában kell befejezni és úgy aprítani, hogy a 10 mm-nél kisebb darabok részaránya nem haladhatja meg a 10%-ot, 120 mm-nél nagyobb darabokat pedig nem tartalmazhat. Csapolás megkezdésekor a CaSiAl2-t az üstbe kell adni, a 160 kg CaSi Al3 -at pedig a surrantóba kell készíteni. A surrantóból az anyagot csapolás közben Vz üsttelítettségnél kell beadagolni. 2. példa CrV3 jelű (EURONORM 50 CrV 4) minőségű acél dezoxidálása az 1. példában megadott jellegű acélgyártás esetén, az ugyancsak 1. példa szerinti összetételű ferroötvözetek alkalmazásával, amikor tehát az adagolási arányt meghatározó képlet szorzói: x2 = 1,00 és x3 = 1,17, mint az 1. példában. A dezoxidáló ötvözetek fajlagos mennyisége az acél közepes 0,50% C-tartalmával számolva a találmány szerint a következő: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
