Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego naweglania tasmy ze stali niskoweglowej, zwlaszcza o gru¬ bosci mniejs-zej niz 0,051 cm.Znane sa z opisów patentowych St.Zjedn,Ameryki nr 2531731 i nr 2513713 sposoby naweglania nisko¬ weglowej stali po walcowaniu na zimno. Wedlug tych sposobów cienka blache ze stali niskoweglowej ogrzewa sie i utrzymuje sie w podwyzszonej temperaturze oraz przeprowadza sie ciagle naweglanie przez przepuszczanie tej blachy przez uszczelniony piec w obecnosci atmosfery naweglajacej, tak ze atmosfera ta reaguje z blacha. - Nastepnie blache te hartuje sie i normalizuje. Sposoby te maja kilka powaznych wad. Mianowicie nie uzyskuje sie równomiernego rozMadu wegla na szerokosci blachy. Na skutek tego konieczne jest okrojenie brzegów blachy po nawegleniu* * Dla polepszenia rozkladu wegJa sposób ten przewiduje dwa rodzaje ogrzewania. Blacha jest ogrzewana elektrycznie oporowo, czyli przez grzanie wewnetrzne, a ponadto komora naweglajaca jest równiez ogrzewana, aby uniknac strat ciepla przez promieniowanie z blachy. Nastepnie tasme z blachy hartuje sie w kapieli olowiu, po czym przywraca sie jej strukture austenityczna, aby uzyskac material wystarczajaco miekki, Z punktu widze¬ nia metalurgii nalezy zalozyc, ze mikrostruktura zawiera prawdopodobnie gruby perlit, cementyt i ferryt prze- deutektyczny, zaleznie od koncowej zawartosci wegla w tasmie.Chociaz rozklad wegla i mikrostruktura tasmy w sposób istotny wplywaja na wlasciwosci mechaniczne blachy, pararrrtiy te sa wazne równiez z inriego wzgledu, a mianowicie ze wzgledu na reakcje na pózniejsza obróbke cieplna, -lezeli przykladowo naweglana tasma ma miec wytrzymalosc na rozciaganie powyzej 210 kG/m2, tasma ta musi zostac tak obrobiona cieplnie, aby uzyskac odpowiednia mikrostrukture, na przyklad zawierajaca drobne odpuszczone ziarna martenzytu., Takiej mikrostruktury nie mozna praktycznie uzyskac, jezeli blacha przed obróbka cieplna zawiera duze ilosci grubego perlitu i ferrytu przedeutektycznego, a rozklad wegJa jest nierównomierny. Wyrób uzyskiwany sposobem wedlug opisu patentowego St.Zjedn.Ameryki nr 2513713 ma równomierny rozklad wegla i zawiera mikroskladniki niezdolne do szybkiej reakcji przy obróbce cieplnej.Wegiel, w celu jego dyfuzji wstali niskoweglowej, dostarczany jest przez wzbogacanie endotermicznego gazu nosnego, gazowym weglowodorem. Przy ciaglym naweglaniu tasmy stalowej ilosc gazowego weglowodoru,2 113 954 j mianowicie metanu, jest zwykle utrzymywana w ilosci okolo 5% objetosciowo, w stosunku do gazu nosnego.Regulowanie ilosci gazowego weglowodoru dodanego w celu wzbogacenia gazu nosnego jest wazne z dwóch powodów. Po pierwsze nadmiar wolnego wegla powoduje powstawanie sadzy na powierzchni naweglonego mate¬ rialu, a po drugie ilosc wegla, jakim dysponuje sie do naweglania nie moze przewyzszac ilosci, która moze zostac wchlonieta na skutek dyfuzji przez stal niskoweglowa o danej grubosci.Zwykle dostarcza sie tylko tyle wegla, ile moze latwo wchlonac naweglony material. Realizuje sie to przy ciaglym naweglaniu tasmy stalowej przez utrzymywanie niskiej zawartosci procentowej gazowego weglowodoru w gazie naweglajacym. Rezultatem utrzymywania niskiej dyspozycyjnosci wegla a wiec ponizej 0,010 sa duze czasy przebywania w piecu naweglajacym.W znanych sposobach przy konwencjonalnym naweglaniu stosowano dyspozycyjnosc wegla 0,004. W celu skrócenia czasu przebywania i zmniejszenia kosztów naweglania mozna zwiekszyc dyspozycyjnosc wegla. Spo¬ wodowaloby to jednak powstawanie sadzy na powierzchni naweglonego materialu. Rozwazajac proces nawegla¬ nia trzeba brac zatem pod uwage dyspozycyjnosc wegla, pole przekroju poprzecznego i minimalne powstawanie sadzy. Aby uzyskac odpowiednie naweglenie przy braku sadzy, wedlug stanu techniki stosuje sie dlugie czasy przebywania i mala dyspozycyjnosc wegla. Dyspozycyjnosc wegla definiuje sie jako stosunek wagowy ilosci wegla dostarczanego w jednostce czasu do pieca do ilosci stali przechodzacej w jednostce czasu przez piec. < Sposób wedlug wynalazku umozliwia szybkie naweglenie tasmy stalowej przez przepuszczenie jej przez piec, tak ze czas przebywania jest krótki, a nastepnie obrabianie naweglonej tasmy w taki sposób, by uniemozli¬ wic powstawanie ferrytu przedeutektycznego. Uzyskana przez to duza przepustowosc umozliwia natychmia¬ stowe hartowanie po nawegleniu, przez co uzyskuje sie znakomita mikrostrukture.Wynalazek dotyczy sposobu ciaglego naweglania tasmy ze stali niskoweglowej o grubosci ponizej 0,051 cm, przy czym naweglana tasma charakteryzuje sie brakiem ferrytu przedeutektycznego. Tasme nagrzewa sie w piecu do naweglania do zakresu austenitu 950— 1150°C. Grubosc naweglanej tasmy jest zwiazana z dyspozycyjnoscia wegla tak, ze mozna osiagnac krótki czas przebywania. Nastepnie naweglona tasma jest homogenizowana, a wiec ogrzewana w sposób znany ze stanu techniki aby uzyskac równomierny makrorozklad wegla na dlugosci, szerokosci i grubosci tasmy. Tasma jest nastepnie hartowana z predkoscia wystarczajaca dla uniemozliwienia powstawania ferrytu przedeutektycznego i dla wytworzenia równomiernego mikrorozkladu wegla.Wynalazek umozliwia ciagle naweglanie cienkich blach, zwlaszcza blachy czarnej, czyli produktu walcowa¬ nia na zimno o grubosci 0,0358 cm i mniej. Uzyskiwany wyrób charakteryzuje sie specjalna mikrostruktura, to jest brakiem ferrytu przedeutektycznego i zasadniczo brakiem sadzy na powierzchni. < Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze ogrzewa sie tasme ze stali niskoweglowej w zakresie austenitu 950 — 1150°C w piecu do obróbki ciaglej, o duzej dyspozycyjnosci wegla, tak ze czas przebywania tasmy jest krótki, po czym tasme^homogenizuje sie, aby uzyskac równomierny makrorozklad wegla na dlugosci, szerokosci i grubosci tasmy i hartuje sie tasme przy temperaturze ponizej 600°C od zakresu austenitu w ciagu czasu krótsze¬ go niz 10sek., przez co uzyskuje sie równomierny mikrorozklad wegla. Dyspozycyjnosc wegla ustala sie przez powiazanie ilosci wegla doprowadzanego do pieca z iloscia stali przechodzacej przez ten piec, tak by uzyskac wlasciwa zawartosc wegla w naweglonej tasmie.Wynalazek jest dokladniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie linie do ciaglego naweglania, fig. 2 - komore chlodzenia, fig. 3 - fotografie mikrostruktury tasmy naweglonej, która nie zostala poddana homogenizacji i hartowaniu, a fig. 4 - fotografie mikrostruktury tasmy naweglonej, która zostala obrobiona sposobem wedlug wynalazku.Stosujac sposób wedlug wynalazku, tasme ze stali o malej zawartosci wegla, na przyklad blache czarna o poczatkowej zawartosci wegla okolo 0,08% mozna nieprzerwanie nagrzewac w linii naweglania zawierajacej obszar podgrzewania, obszar naweglania, oraz obszar homogenizacji wyrobu o koncowej zawartosci wegla przynajmniej 0,50%, przy czym wyrób jest nastepnie hartowany w obszarze chlodzenia, tak ze mikrostruktura naweglonej tasmy jest zasadniczo perlityczna. Proces przeprowadza sie tak, ze czas przebywania tasmy w obsza¬ rze naweglania jest krótki, to znaczy krótszy niz 10 min, w przeciwienstwie do okresu czasu wynoszacego od 2 do 14 godzin, znanego z opisu pat. St.Zjedn.Ameryki nr 2955062.Sposób wedlug wynalazku ma przewage nad stanem techniki, poniewaz mozna uzyskac równomierny rozklad wegla, a równoczesnie tasma przebywa krótko w obszarze naweglania - ponizej 10 minut. Te dwa parametry, to znaczy równomierny rozklad wegla i czas przebywania sa zatem najwazniejszymi aspektami wyna¬ lazku.Równomierny rozklad wegla omawiany w tym opisie jest rozwazany w kontekscie rozkladu wegla na skale makro i na skale mikro. Równomierny rozklad wegla na skale makro po nawegleniu oznacza, ze wdyfundowany11S954 3 wegiel jest rozlozony równomiernie na dlugosci, szerokosci i grubosci tasmy. Rozklad makro uzyskuje sie przez homogenizacje tasmy w temperaturze 980-1040°C w obszarze homogenizacji po wyjsciu tasmy z obszaru naweglania. Rozklad wegla na skale mikro oznacza, ze ilosciowo wegiel wystepuje w gotowej tasmie jako homogeniczny mikroskladnik perlitu lub bainitu. Rozklad taki uzyskuje sie przez natychmiastowe hartowanie tasmy po wyjsciu z obszaru homogenizacji. Tasme hartuje sie od temperatury w zakresie austenitu do okolo 600°C, w czasie mniejszym niz 10sek. Takie szybkie chlodzenie uniemozliwia przemiane austenitu wprzedeu- tektyczny ferryt i/lub gruboplytkowy perlit. Brak tych mikroskladników zapewnia, ze mikrostruktura tasmy charakteryzuje sie równomiernym mikro rozkladem wegla.Nalezy zauwazyc, ze mikrorozkladu wegla nie mozna uzyskac bez wytworzenia najpierw mikrorozkladu przez homogenizacje naweglonej tasmy. Krótki czas przebywania, co jest drugim kluczowym aspektem wynala¬ zku, uzyskuje sie przez stosowanie temperatury naweglania powyzej normalnie stosowanej dotychczas, miano¬ wicie w zakresie 950-1150°C. Normalna temperatura naweglania stosowana dotychczas wynosila 900-941°C.W polaczeniu z podwyzszona temperatura wykorzystuje sie wysoka dyspozycyjnosc wegla.Jak opisano poprzednio dyspozycyjnosc wegla jest to stosunek wagowy ilosci wegla wprowadzonego do pieca do ilosci stali przechodzacej przez piec Dotychczas dyspozycyjnosc wegla okreslano jako ilosc wegla uzyskiwana z rozkladu lub krakowania wzbogaconego weglowodorami skladnika gazowego atmosfery nawegla¬ jacej, np. metanu, gdzie metan mógl rozkladac sie na wegiel i wodór. Wedlug stanu techniki dyspozycyjnosc wegla nie jest zatem rozwazana w kontekscie jak wedlug wynalazku. Jest to najistotniejsza róznica pomiedzy sposobem wedlug wynalazku a znanymi sposobami naweglania.Mówiac ogólnie stan techniki jest zwiazany z niska dyspozycyjnoscia wegla. Dyspozycyjnosc wegla utrzy¬ mywano na niskim poziomie, poniewaz uwazano, ze wieksze ilosci wegla sa szkodliwe, gdyz powoduja powstawa¬ nie sadzy na powierzchni naweglonej czesci. Z tego wzgledu, aby zminimalizowac powstawanie sadzy, ilosc wegla do dyfuzji utrzymywano specjalnie na niskim poziomie. Obecnie stwierdzono, ze stosunek powierzchni do objetosci naweglonej czesci, to jest szerokiej, cienkiej tasmy jest taki, ze caly dostepny wegiel latwo dyfunduje w tasme i nie osadza sie w postaci sadzy na powierzchni tasmy. Mozna zatem zwiekszyc dyspozycyjnosc wegla z poziomu wedlug stanu techniki, nie powodujac powstawania sadzy na blasze. Stosunek mniejszy niz 0,010 uwaza sie za niska dyspozycyjnosc wegla. Przykladowo przy konwencjonalnym naweglaniu stosowano dyspo-' zycyjnosc wegla 0,004. W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie wysoka dyspozycyjnosc wegla, to znaczy powyzej 0,010, a ponizej 0,080. Dyspozycyjnosc wegla ponizej 0,010 powoduje dlugi czas przebywania tasmy w piecu. Dyspozycyjnosc wegla powyzej 0,080 moglaby spowodowac powstawanie sadzy na powierzchni tasmy.Krótki czas przebywania i duza predkosc tasmy w piecu nalezy traktowac jako synonimy. Mówiac inaczej, oznacza to, ze tasme mozna naweglac szybko w krótkim piecu do naweglania. Mozliwosc stosowania mniejszych' pieców oznacza nizsze naklady kapitalowe na zbudowanie Unii naweglania dla tasmy o grubosci np. 0,05 cm* Ponadto powstawanie sadzy na powierzchni naweglanej czesci zasadniczo nie wystepuje, nawet przy wpro¬ wadzaniu do 50% metanu do gazu naweglajacego. Taka zawartosc metanu jest w przyblizeniu dziesieciokrotnie wieksza niz zawartosc metanu stosowanego wedlug stanu techniki. Wynalazek nadaje sie do stosowania przy duzych wartosciach dyspozycyjnosci wegla przy sterowaniu grubosci tasmy i temperatury naweglania. Oznacza to, ze jesli grubosc tasmy jest mniejsza niz 0,051 cm a temperatura naweglania jest w zakresie 950- 1150°C, nie bedzie sadzy na powierzchni tasmy. Mozna wtedy równiez stosowac czas przebywania mniejszy niz 10 min.Krótki czas przebywania jest wazny równiez dla innych przyczyn. Aby szybko hartowac naweglona tasme by uzyskac opisany mikrorozklad wegla, tasma musi szybko przechodzic z obszaru homogenizacji do obszaru hartowania. Nie mozna tego zrealizowac przy duzych czasach przebywania, to znaczy przy malych predkosciach przesuwu tasmy.Na figurze 1 przedstawiono przykladowo linie 1 do ciaglego naweglania sposobem wedlug wynalazku.Linia ta sklada sie z nastepujacych glównych zespolów skladowych: stanowiska wejscia 2 przeznaczonego do doprowadzania blachy niskoweglowej S do wlasciwego pieca naweglajacego 4, komory chlodzenia 6 do szybkie¬ go schladzania blachy S po przejsciu przez piec naweglajacy i stanowiska odbiorczego 8 do zwijania naweglonego wyrobu. Stanowisko mieszania gazu 10 doprowadza do pieca naweglajacego potrzebna atmosfere naweglania.Stanowisko wejscia 2 zawiera rolke 11 do umieszczenia zwoju tasmy niskoweglowej blachy, np. konwen¬ cjonalnej blachy czarnej AISI C100a Rozwijana tasma przechodzi wokól rolki naprezajacej 12 i rolki prowa¬ dzacej 13. Jak to zostanie pózniej dokladnie opisane, elementy te wspólpracuja z podobnymi elementami na stanowisku odbiorczym 8 w celu utrzymania wlasciwego naprezenia tasmy w linii naweglania 1. « Tasma przechodzi do zbiornika czyszczacego 14, gdzie usuwane sa resztki oleju i brudu, a nastepnie do wlasciwego pieca 4.Piec 4 ma podluzna konstrukcje, która sklada sie z szeregu obszarów. Najpierw tasma wchodzi w obszar4 113 954 podgrzewania 16, gdzie zostaje nagrzana do temperatury austenitu. Gaz obojetny np. azot lub wodór jest dopro¬ wadzany ze stanowiska podgrzewania gazu 55 i przeplywa w przeciwpradzie w stosunku do tasmy. Gaz doplywa rura wlotowa 23 i wyplywa rura wylotowa 24. Przy obszarze podgrzewania 16 usytuowany jest obszar nawegla- nia 17, gdzie temperatura tasmy zostaje podwyzszona do 950- 1150°C. Atmosfera naweglania ze stanowiska mieszania gazu 10, o wysokiej dyspozycyjnosci wegla, to jest w zakresie od 0,010 do okolo 0,080, przeplywa przez ten obszar, tak ze zawartosc wegla w tasmie gwaltownie wzrasta na skutek dyfuzji gazu z tej atmosfery w tasme.Stanowisko mieszania gazu 10 zawiera obszar 52 dostarczania gazu, gdzie gazy endotermiczne, takie jak wodór, tlenek wegla, azot i dwutlenek wegla sa mieszane w odpowiednich okreslonych uprzednio ilosciach.Analizator punktu rosy 53 mierzy i kontroluje punkt rosy tej mieszaniny gazu. Gazowy weglowodór, taki jak metan, zostaje poddany w miejscu 54, tak ze gaz naweglajacy ma zadana dyspozycyjnosc wegla.Gdy tasma wychodzi z obszaru naweglania 17, rozklad wegla jest nierównomierny na grubosci tasmy.Atmosfera naweglajaca wchodzi w ten obszar przez rure wlotowa 25 i opuszcza go przez rure wylotowa 26, usytuowana w przednim wzgledem kierunku przeplywu gazu koncu obszaru naweglania 17.Przy obszarze naweglania 17 usytuowany jest obszar homogenizacji 18, gdzie wegiel, który wdyfundowal w tasme w obszarze naweglania 17 rozklada sie równomiernie na szerokosci, dlugosci i grubosci tasmy. Uzyskuje sie równomierny makrorozklad wegla. Temperatura tasmy w obszarze homogenizacji jest utrzymywana na wartosci 800°C. Gaz obojetny, podobny do przeplywajacego przez obszar podgrzewania 16, lub tez gaz o niskiej dyspozycyjnosci wegla, dostarczany jest ze stanowiska 56 gazu homogenizacyjnego i przeplywa w przeciwpradzie wzgledem kierunku ruchu tasmy S. Gaz ten doplywa do obszaru homogenizacji poprzez rure wlotowa 27, usytuowana z przodu tego obszaru homogenizacji 18. Przegrody 20 oddzielaja od siebie obszar podgrzewania, obszar naweglania i obszar homogenizacji, tak ze gazy nie moga przeplywac z jednego obszaru do drugiego.Prowadnica tasmy 19 przechodzi wzdluznie przez obszary pieca i przez komore chlodzenia 6. Prowadnica 19 utrzymuje usytuowanie i naprezenie tasmy w odpowiednich obszarach. Podwyzszona temperatura do 1150°C jest utrzymywana w piecu 4 przez element grzejny 21. » Bezposrednio przy obszarze homogenizacji 18 usytuowana jest komora chlodzenia 6. Przegroda 20 oddziela obszar homogenizacji 18 od komory chlodzenia 6. W komorze chlodzenia 6 temperatura tasmy zostaje gwaltownie zmniejszona tak, ze austenit nie moze przemienic sie w ferryt przedeutektyczny. Na fig. 2 pokazano równiez, ze komora chlodzenia 6 zawiera pierwszy obszar chlodzenia 30 i drugi obszar chlodzenia 32, oddzielo¬ ne od siebie przegroda 33. W pierwszym obszarze chlodzenia 30 para rur wlotowych 35 i 36 dostarcza gaz chlo¬ dzacy, np. wodór, na powierzchnie dolna i górna tasmy poprzez wiele dysz 37, 38, aby ulatwic szybkie zaharto¬ wanie od temperatury powyzej okolo 800°C do okolo 600°C w czasie okolo 10 sek., przez co zostaje zakonczo¬ na przemiana mikrostruktury tasmy. Gaz jest dostarczany ze stanowiska zasilania 45 i wyplywa rura 39.Wstepnie ochlodzona tasma wchodzi nastepnie w drugi obszar chlodzenia 32, gdzie gaz chlodzacy, np. azot, wplywa przez rury wlotowe 40 i 41 ze stanowiska zasilania 46 i jest rozprowadzany po powierzchni górnej i dolnej tasmy przez wiele dysz 42 i 43, po czym wyplywa przez rure wylotowa 44. Tasma zostaje ochlodzona do temperatury otoczenia po czym wychodzi do atmosfery. Plyta koncowa 34 uszczelnia koniec drugiego obsza¬ ru chlodzenia 32. Mikrostruktura tasmy wyraznie wykazuje równomierny ilosciowo rozklad wegla.Po wyjsciu z obszaru chlodzenia 32 tasma jest doprowadzana do stanowiska odbiorczego 8. Stanowisko to zawiera rolke prowadzaca 48 i pare rolek naprezajacych 49. Rolka prowadzaca 48 i rolki naprezajace 49 sa zsynchronizowane z rolka naprezajaca 12 i rolka prowadzaca 13, aby utrzymac naprezenie tasmy w piecu oraz wspomagac przeciaganie tasmy przez linie naweglania. Olejarka 50 rozprowadza cienka warstwe ochronna na powierzchni tasmy, która zostaje nastepnie zwinieta na rolke odbierajaca 51„ « Jak omówiono powyzej najwazniejszymi aspektami wynalazku sa dwa parametry, a mianowicie czas prze¬ bywania i równomierny rozklad wegla.Sposób wedlug wynalazku umozliwia zwiekszenie zawartosci wegla od 0,08% do 0,60% w blasze czarnej o grubosci 0,0254 cm przy czasie przebywania mniejszym niz 10 min. Mozna to uzyskac dzieki stosowaniu duzej dyspozycyjnosci wegla i wysokiej temperatury naweglania w zakresie 950 — 1150 C.W tabeli 1 i 2 jako próbki laboratoryjne stosowano tasmy o szerokosci 2,54 cm i grubosci 0,0254 cm, a jako próbki produkcyjne stosowano tasmy o szerokosci 61 cmi o grubosci 0,0254 cm. .Tabela 1 podaje czas przebywania potrzebny do uzyskania zawartosci wegla 0,60% w wymienionych wyzej próbkach, przy zmieniajacej sie temperaturze naweglania i stezeniu gazowego weglowodoru. W kazdym przy¬ padku stosowano metan. Powierzchnie naweglanych tasm nie byly zanieczyszczone sadza. «113954 5 Tabela 1 Temperatura 1 L 1 982°C 982 982 982 1038 1038 1038 1038 Stezenie metanu 10% 20 30 40 10 20 30 . 40 Czas przebywania dla 0,6% C próbki lab. 8,5 min 7 6 5 5 3,5 <3 2 próbki prod. 8,5 min 6,5 6 3,5 Krótki czas przebywania mozna bylo uzyskac, poniewaz wedlug wynalazku stosuje sie wysoka dyspozy¬ cyjnosc wegla.Tabela 2 podaje dyspozycyjnosc wegla dla kilku przebiegów naweglania przy stosowaniu tasmy o szero¬ kosci 2,54 cm, o szerokosci 61 cm i grubosci 0,0254 cm. Dyspozycyjnosc wegla jest równiez porównana z dyspo¬ zycyjnoscia wegla wedlug stanu techniki, to jest przy naweglaniu konwencjonalnym. Widac wyraznie, ze dyspo¬ zycyjnosc wegla stosowana wedlug wynalazku jest znacznie wieksza niz wedlug stanu techniki. Dyspozycyjnosc wegla podana jest w tabeli dla blachy czarnej AISI Cl008, naweglanej do zawartosci wegla 0,60%, Gdy zmieniaja sie wymiary tasmy lub zmienia sie stopien naweglania, zmieniana jest równiez dyspozycyjnosc wegla. Dyspozy¬ cyjnosc wegla dia kazdego przykladu lezy w zadanym zakresie 0,010 do 0,080. Nalezy równiez zauwazyc, ze stezenie metanu podane w tej tabel i wynosi 10 - 30%, podczas gdy przy próbkach naweglanych powierzchniowo 5%.Tabela 2 Oznaczenie próbki 1 Próbki lab.Próbki prod.Naweglanie "powierzchniowe Temp. < nawegl. 2 982°C 982°C 1038°C 1038°C 982°C 982°C 1038°C 1038°C Stezenie metanu 3 10% 30% 10% 30% 10% 20% 10% 20% 5% A kg C/h 4 0,04 0,12 0,04 0,12 5,34 10,68 5,34 10,68 9,34 B kg stali na h 5 1,36 2,04 2,47 4,09 123 170 170 315 2,300 Dyspozy¬ cyjnosc wegla (A/B) 6 I 0,029 0,059 0,016 0,029 0,043 0,063 0,031 0,034 0,0046 113 954 Równomierny rozklad wegla na dlugosci i szerokosci tasmy uzyska sie, jezeli w piecu jest równomierny rozklad temperatury i gazu.Tabela 3 podaje zestawienie wyników analizy zawartosci wegla w punktach co 30,5 m na krawedzi prawej i lewej tasmy o grubosci 0,0254 cm, o szerokosci 61 cm i o dlugosci 703 m, obrabianej sposobem wedlug wyna¬ lazku.Tabela 3 Krawedz prawa lewa 30,5 0,62 0,62 61,0 0,62 0,64 90,2 0,61 0,63 122,0 0,62 0,61 152,5 0,61 0,60 183,0 0,61 0,61 213,5 0,62 0,61 234,0 0,61 0,61 274,5 0,61 0,62 305,0 0,62 0,62 336,0 0,60 0,62 Krawedz prawa lewa 397,5 0,62 0,61 427,0 0,61 0,63 457,0 0,62 0,61 487,0 0,62 0,63 518,0 0,60 0,62 550,0 0,60 0,62 580,0 0,60 0,62 610,0 0,60 0,61 642,0 0,60 0,62 672,0 0,60 0,61 703,0 0,58 0,60 Równomierny ilosciowy makrorozklad wegla mozna pokazac na podstawie tabeli 4 Tabela 4 analiza tasmy o gru¬ bosci 0,0254 cm analiza tasmy o zdjeciu wartwy 0,00635 cm z kazdej strony %C po nawegleniu 0,57 0,46 Po homogenizacji przy1100°C 0,58 0,57 Próbka po naweglaniu nie byla homogenizowana sposobem wedlug wynalazku i ma gradient zawartosci wegla, wskazujacy na nierównomierny rozklad wegla w przekroju poprzecznym tasmy. Próbka homogenizowana ma równomierny ilosciowy rozklad wegla.Równomierny ilosciowy mikrorozklad wegla mozna pokazac na podstawie fig. 3 i 4. Rig. 3 przedstawia fotografie mikrostruktury tasmy po naweglaniu. Mikrostruktura ta zawiera gruby plytkowy perlit i znaczne ilosci ferrytu przedeutektycznego, który powstaje ria granicach poprzednio istniejacych ziaren austenitu. Fig. 4 przed¬ stawia fotografie mikrostruktury tasmy naweglanej zahartowanej gazowo w obszarze chlodzenia 6, natychmiast po wyjsciu z obszaru homogenizacji 18. Struktura zawiera glównie drobny perlit z niewielka iloscia czastek ferrytu przedeutektycznego, powstajacego na granicach poprzednio istniejacych ziaren austenitu. Tych czastek ferrytu nie nalezy mylic z duzymi polami jasnego wytrawionego perlitu- Ponadto zawartosc wegla jest równo¬ mierna w przekroju poprzecznym.Sposób wedlug wynalazku mozna przedstawic na nastepujacym przykladzie, który nie powinien byc113954 7 rozumiany w sensie ograniczenia wynalazku.Przyklad. Jako material wyjsciowy zostala zastosowana tasma blachy czarnej o grubosci 0,0254 cm i szerokosci 2,54 cm. Tasma ta zostala poddana naweglaniu przez przepuszczanie jej przez piec. Zostala wprowa¬ dzona do strefy wstepnego ogrzewania o temperaturze 1040°C, w atmosferze gazów 95% N2 i 5% H2, gdzie czas przebywania wynosil 3 minuty. Nastepnie tasma z blachy czarnej zostala przesunieta do strefy naweglania, gdzie zostala poddana naweglaniu w temperaturze 1040°C w atmosferze 10% metanu, gdzie reszte stanowi endoter- miczny gaz nosny, którego przyblizony sklad - 40% N2 40% H2, 20% CQ2, a czas przebywania wynosil 6 min, osiagnieta dyspozycyjnosc wegla wynosila 0,020. Nastepnie naweglona blacha zostala poddana homogenizacji, w strefie homogenizacji w temperaturze 1040°C w atmosferze 95% N2, 5% H2 w czasie 2 minut. Po czym blacha zostala poddana hartowaniu W strefie chlodzenia, gdzie byla hartowana w pierwszym obszarze chlodzenia wodo¬ rem, do okolo 600°C, natomiast w drugim obszarze chlodzenia azotem do temperatury otoczenia. Otrzymany produkt koncowy posiadal/sklad równowazny C 1010 0,60% wegla, a mikrostrukture stanowil glównie drobny perlit. Powierzchnia byla pozbawiona sadzy.Okreslenie „glównie drobny perlit" moze ewentualnie obejmowac równiez bardzo male slady przedeutek- tycznego ferrytu, to znaczy mniej niz 5% objetosciowo. Taka niewielka ilosc przedeutektycznego ferrytu moze powstac z przemiany austenitu po chlodzeniu na skutek nieskutecznego hartowania.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego naweglania Jasmy ze stali niskoweglowej o grubosci przekroju poprzecznego mniejszej niz okolo 0,051 cm, dla uzyskania naweglonej tasmy o powierzchni zasadniczo pozbawionej sadzy, bez ferrytu przedeutektycznego polegajacy na przepuszczaniu tasmy przez obszar ogrzewania, naweglania i nastepnie harto¬ wania, znamienny tym, ze material poddawany naweglaniu ogrzewa sie w zakresie austenitu w tempera¬ turze od 950—1150°C przy dyspozycyjnosci Wiegla wynoszacej 0,010 - 0,080 w czasie mniejszym niz 10 min, po czym homogenizuje sie ten material w zakresie austenitu powyzej temperatury 800°C, a nastepnie hartuje sie go w temperaturze ponizej 600°C w zakresie austenitu, w czasie mniejszym niz 10 sekund. • 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stosuje sie atmosfere naweglajaca, zlozona z gazu endotermicznego i gazowego weglowodoru, zwlaszcza metanu, o stezeniu 10—50%. 3. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze podczas homogenizacji doprowadza sie atmosfere obojetna, i . 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze tasme hartuje sie w dwu etapach, przy czym w pierwszym etapie chlodzenia na powierzchnie górna i dolna tasmy doprowadza sie strumien gazu, którym jest wodór, utrzymujac temperature tasmy ponizej 600°C, zas w drugim etapie chlodzenia strumien gazu, którym jest azot, doprowadza sie na powierzchnie górna i dofna tasmy zmniejszajac jej temperature do temperatury otocze¬ nia. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze naweglaniu poddaje sie material, którym jest bla¬ cha czarna.8 113 954 Vii 113 954 910 113 954 FIG. 3. ^a&s&s FIG. 4.Zaklad Wydawniczo Poligraficzny WPL Zarn. 497. Naklad !05 ?gz.Ona J00 zl PL