190237. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és segédötvözet öntöttvas féktuskók előállítására és az eljárással előállított féktuskó
1 190 237 2 1. táblázat A féktuskó kémiai összetétele Példa C Si Mn (%) S P 1 3,11 1,32 1.00 0,037 1,35 2 3,00 2,28 0,38 0,103 1,15 3 3,31 2,32 0,35 0,065 1,16 4 3,25 2,33 0,52 0,115 U1 2. táblázat * A grafit Szövet (%) Az eutektikus cellák alakja mérete eloszlása perlit ferrit . , elmerete .. oszlása Gál Gm!80 Ge 2 80 0 E 1250 Foe2 Ga2 Gm90 Ge 2 5 80 E 650 Foe 3 Ga2 Gm45 Ge 2 25 55 E 400 Foe 2 Ga2 Gm25 Ge 2 60 25 E 400 Foe 2 * Az MSz 5716-74 szerint 3. táblázat Fékezési jellemzők* fékút kopás, g/fékt./fékezés 755 82,8 758 56,8 702 28,3 694 26,5 5 10 15 20 25 30 * Elővárosi fékezésnek megfelelő fékpadi fékezés, 120 km/ óra sebességről megállásig (V43 típusú mozdony). 1. példa Betétet állítottunk össze az öntöttvas féktuskók 40 szokásos gyártási technológiájának megfelelően. A betét öntöttvas hulladékot, féktuskó- és acélhulladékot, öntödei nyersvasat, acél nyersvasat, valamint a szükséges ötvözőket, ferroszilíciumot, mangánt és foszfort, továbbá kokszot, mészkövet és 45 salakképző anyagokat tartalmazott. A betétet megolvasztottuk, majd lesalakoltuk és öntés után a szokásos kikészítést végeztük. A táblázatból látható, hogy az anyag szövetszerkezetében durva grafit és perlit található, az ötvözet 50 ferritet nem tartalmazott. Az eutektikus cellák nagyméretűek, a fékút és a kopás nagymértékű. Ennek oka elsősorban az alacsony szilícium és a magas mangántartalom. 2. példa Ugyancsak betétet állítottunk össze az 1. példában ismertetett módon, azzal a különbséggel, hogy 60 acélhulladékot a betét elkészítéséhez nem használtunk. Az így kapott ötvözetben alacsonyabb foszfortartalom, valamint az előzőnél lényegesen kisebb mangántartalom volt mérhető. A szövetszerkezetben kevésbé durva grafit jelentkezett, a ferrit 65 mennyisége elérte a 80%-ot. Látható, hogy - jóllehet az eutektikus cellaméret csökkent - a fékút és a kopás az 1. példában bemutatotthoz hasonló értéken maradt. 3. példa A 2. példában ismertetett módon betétet állítottunk össze, majd az adagot megolvasztottuk. Olvasztás után az ötvözethez 0,15% mennyiségű segédötvözetet adagoltunk. A segédötvözet 60% szilíciumot, 0,7% alumíniumot, 1,2% kálciumot, 10% báriumot és vasat tartalmazott. A segédötvözetet brikett formájában vittük be az olvadékba az öntés előtt 3 perccel. A táblázatból látható, hogy a féktuskó szövetében a grafit mérete 45 p, alakjára nézve örvényes lemezgrafit. A ferrittartalom 55% és az eutektikus cellák mérete nem haladja meg a 400 p-t. Ennek megfelelően mind a fékút, mind a kopás kedvező értéket mutat. 4. példa A 3. példában bemutatott módon készítettünk elő egy adagot újabb öntéshez. Olvasztás után az olvadékot 0,25% mennyiségű CaBaSi segédötvözettel kezeltük. A segédötvözet összetétele a következő volt: szilícium 65%, alumínium 1,6%, kálcium 1,9%, bárium 1%. A segédötvözet beadagolása után 5 perccel elvégeztük az öntést. A kapott öntöttvas szövetszerkezetében a ferrit tartalom 25% volt és az eutektikus cellák mérete itt sem haladta meg a 400 p-1. A kopás és a fékút itt is igen kedvező értéket mutatott. Az 1. példa szerinti hagyományos és a találmány szerinti összetételű féktuskókkal üzemi kísérleteket is végeztünk. A kísérletek során mindkét fajta anyagból 12 tuskókészletet állítottunk elő, ezeket üzemelő mozdonyokba építettük be. A kísérletek eredményeit a 4. táblázat mutatja be. Mért jellemzők Hagyományos 4. táblázat A találmány szerinti átlagos nap átlagos km törés kopás I. kopás II. 1299napxjnozdony tuskókészlet aí\ q'ia_______ktn tuskókészlet 5/12 készlet 111,2 Jelkészlet 1.8413 _g_ km 143,2 nap x mozdony tuskókészlet 78 074—;— tuskókészlet 0/12 készlet 102,5 1,3129 Jelkészlet km A táblázatból látható, hogy a találmány szerint készített öntöttvas féktuskók rendkívül jó üzemi tulajdonságokat mutatnak. Kopásuk lényegesen kisebb, mint a hagyományos féktuskóké és ennek megfelelően mind kilométerben, mind időben mért élettartamuk azoknál lényegesen jobb. Ezen túlmenően a találmány szerinti féktuskók között repedés, törés a kísérlet során nem fordult elő. Az elmondottakból megállapítható, hogy a találmány szerinti megoldás valóban lehetővé teszi egy-3
