PL174857B1

PL174857B1 - Sposób wytwarzania korpusu wirówki

Info

Publication number: PL174857B1
Application number: PL92294305A
Authority: PL
Inventors: Stella Vasseur
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1998-09-30
Also published as: IE74164B1; SK281434B6; HU215994B; EP0511099B1; FI921841A0; ATE128491T1; US5330591A; DK0511099T3; NO921027D0; AU1292092A; FI921841L; FI103415B; FR2675818A1; CS122692A3; ES2080456T3; CZ282817B6; YU32492A; FR2675818B1; KR100260980B1; PL294305A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania korpusu wi- rówki, zwlaszcza do wlókien szklanych, w którym ze stopu zawierajacego w procen- tach wagowych: Cr od 27,5% do 29,5%, W od 6,5% do 7,8%, C od 0,69% do 0,73%, Fe od 7% do 10% i reszte nikiel, przy czym równowaznik chromu wynosi od 35% do 38%, odlewa sie korpus, który nastepnie poddaje sie obróbce termicznej polegaja- cej na nagrzewaniu, wygrzewaniu i chlo- dzeniu, znamienny tym, ze w trakcie obróbki termicznej podnosi sie temperatu- re z predkoscia wynoszaca co najmniej 3°C na minute, az do temperatury wygrzewa- nia, wynoszacej co najwyzej 1000°C, wy- grzewa sie korpus w tej temperaturze przez co najmniej 5 godzin, po czym chlo- dzi sie go z predkoscia okolo 70°C/sek. FIG.1 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania korpusu wirówki, zwłaszcza wirówki do włókien szklanych.

Wirówka obraca się wokół swojej osi pionowej z prędkością rzędu 800 - 4000 obrotów na minutę. Na ściance obwodowej ma wiele otworów. Pierścieniowa komora spalania przylegająca do wirówki wytwarza strumień gazu, który przepływając wzdłuż obwodowej ścianki wirówki wyciąga wypływające z otworów strużki szkła, z których wytwarzane jest włókno szklane o niewielkiej średnicy.

Stopione szkło jest wprowadzane do wirówki i pod działaniem siły odśrodkowej jest z niej wyrzucane w kierunku powierzchni wewnętrznej obwodowej ścianki wirówki. Stopione szkło przechodzi przez otwory tej ścianki, a strużki szkła wytworzone poza wirówką, są wyciągane w wyniku działania strumienia gazu.

Obciążenia wirówki są trzech rodzajów: szok cieplny podczas rozruchów i zatrzymań, pełzanie wysokotemperaturowe spowodowane siłami odśrodkowymi, korozja przy otworach wywołana przez szkło. Przykładowo temperatury robocze wynoszą 1000 - 1200°C. W tych temperaturach szkło ma odpowiednią lepkość.

Ze względu na szczególnie surowe warunki robocze, wirówki niszczą się głównie z powodu odkształcania pasma włókien, pojawienie się pęknięć poziomych lub pionowych oraz znaczne zużycie otworów.

W praktyce najczęstszymi przyczynami wymiany wirówek są odkształcenia pasma obwodowego, które powodują pogorszenie jakości wytwarzanych włókien. To odkształcenie jest związane jednocześnie z wpływem odwirowywania na taśmę obwodową i jej osłabieniem spowodowanym erozją otworów. Jednak polepszenie wytrzymałości na korozję i na odkształcenie nie może wpływać na zwiększenie kruchości stopu, gdyż jest szczególnie ważne, aby wirówka nie popękała podczas pracy. Dlatego konieczne jest wybranie takiego stopu na korpus wirówki, który ma dobrą wytrzymałość na odkształcenia oraz nie jest zbyt kruchy.

Z opisu patentowego Fr 2 459 783 znany jest stop na bazie niklu Ni i chromu Cr do wytwarzania korpusów wirówek, zawierający Cr 27,5% - 31% , W 6 - 7,8%, C 0,65 - 0,83%, Fe 7 - 10%. Korpus wirówki wykonany z tego stopu ma nieco lepsze własności, ale wykazują trwałość niższą od średniej trwałości.

Celem wynalazku jest sposób wytwarzania korpusu wirówki mającego dużą trwałość i odpornego na uszkodzenia spowodowane trudnymi warunkami pracy.

Sposób wywarzania korpusu wirówki, zwłaszcza do włókien szklanych, w którym ze stopu zawierającego w procentach wagowych: Cr od 27,5% do 29,5%, W od 6,5% do 7,8%, C od 0,69% do 0,73%, Fe od 7% do 10% i resztę nikiel, przy czym równoważnik chromu wynosi od 35% do 38%, odlewa się korpus, który następnie poddaje się obróbce termicznej polegającej na nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w trakcie obróbki termicznej podnosi się temperaturę z prędkością wynoszącą co najmniej 3°C na minutę, aż do temperatury wygrzewania, wynoszącej co najwyżej 1000°C, wygrzewa się korpus w tej temperaturze przez co najmniej 5 godzin, po czym chłodzi się go z prędkością około 7(rC/sek.

Korzystnie, temperatura wygrzewania jest niższa niż 900°C, a korpus wygrzewa się przez co najmniej 8 godzin.

Stop zastosowany na korpus wirówki ma w swojej strukturze węgliki typu M23C6, w których M jest chromem i/lub metalem równoważnym, a węgliki M23G5 są z zasadzie wtórne. Te węgliki są bardzo rozproszone w strukturze, a to umożliwia zapewnienie lepszych własności korpusowi wirówki.

Przez badanie metalurgiczne wykazano, że jakość korpusu wirówki, a zwłaszcza jego wyrzymałość na pełzanie, jest powiązana z obecnością węglików ściśle określonego rodzaju i o ściśle określonej morfologii.

Zatem w mechanizmach, które warunkują kontrolę pełzania materiału tworzącego korpus wirówki, zasadniczą rolę spełniają węgliki. Ta ich rola wynika z ich zdolności do blokowania dyslokacji obecnych w sieci przestrzennej metalu. Blokowanie dyslokacji następuje jednakże w sposób skuteczny, tylko gdy węgliki występują w postaci stabilnej i rozproszonej.

Badając dotychczas stosowane stopy wykazano, że w stopie, w celu otrzymania dobrej wytrzymałości na pełzanie, węgliki muszą być obecne w możliwie najwyższej proporcji w postaci M23C6, przy czym M jest chromem lub metalem równoważnym (W, Si, Zr).

Badania wykazały złożoność mechanizmów prowadzących do otrzymania tych szczególnych węglików. Posiadają one rozmaitość faz, które ujawniają się podczas krzepnięcia stopionego stopu i podczas następnej obróbki cieplnej.

W praktyce korpus wirówki jest otrzymywany przez odlewanie ze stopionego stopu. Odlany korpus obrabia się cieplnie w celu ponownego uporządkowania struktury, którego nie osiąga się podczas zestalania przy odlewaniu.

Obróbka cieplna, której poddaje się odlany korpus, wpływa głównie, na ujawnienie się i rozdzielenie węglików w osnowie stopu.

Przez w<ęgliki pierwotne i węgliki wtórne należy odpowiednio rozumieć węgliki, które ujawniają się po odlewaniu i odpowiednio po obróbce cieplnej.

Stop w ostatecznej strukturze krystalicznej zawiera także węgliki typu M23C6, które są w zasadzie węglikami wtórnymi i są rozmieszczonymi w sposób jednorodny w osnowie stopu.

Zawartość chromu równoważnego w stopie nie przekracza 38%, a co najwyżej jest równa 37%, co umożliwia tworzenie się węglików wtórnych M23C6.

Ponadto, aby utrzymać dobrą odporność na korozję w wysokiej temperaturze, zawartość chromu równoważnego nie jest niższa od 35%, a jest korzystniej, gdy nie jest niższa od 35,5%.

Zawartość chromu w stopie, w celu polepszenia odporności na korozję w wysokiej temperaturze i wyrzymałości na pełzanie, jest zawarta między 27,5 i 29,5%.

Wolfram zapewnia trwałość stopu i wytrzymałość na pełzanie. Jego zawartość wynosi między 6,5 i 7,8%.

Węgiel jest zasadniczym elementem dla formowania węglików. Jego zawartość wynosi między 0,69 i 0,73%.

174 857

Żelazo wchodzi w skład stopu w niewielkiej ilości. Polepsza jego odporność na zasiarczenie, przy czym stopy na bazie niklu są bardzo wrażliwe na siarkę w użytkowanym szkle. Jego zawartość wynosi 7 - 10%.

Krzem występuje w niewielkiej ilości 0,6 do 0,9%, zwiększając trwałość i wytrzymałość stopu na pełzanie.

Stop zawiera następujące składniki w procentach wagowych: Ni 54,5 - 58%, Cr 27,5 - 28,5%, W 7,2 - 7,6%, C 0,69 - 0,73%, Si 0,6 - 0,9%, Mn 0,6 - 0,9% i Fe 7 - 10%.

Zgodnie z wynalazkiem odpowiednia obróbka cieplna umożliwia otrzymanie jednorodnego rozmieszczenia węglików wtórnych w osnowie stopu, tworząc przeszkodę dla rozprzestrzeniania się dyslokacyjnego w osnowie. W celu dobrej stabilności względem pełzania, korzystne jest mieć dużą ilość węglików wtórnych bardzo drobnych, rozmieszczonych w sposób jednorodny.

Stwierdzono, że jest korzystne, żeby wzrost temperatury surowej struktury zestalania stopu dokonywał się szybko, gdyż wolny wzrost temperatury prowadzi do zarodkowania oddalonego w czasie. Pierwsze wytworzone zarodki wzrastają i mogą łączyć się jednocześnie z pojawieniem się ostatnich zarodków. Szybki wzrost temperatury umożliwia umknięcie jednoczesnego istnienia mechanizmów zarodkowania i koalescencji węglików wtórnych. Następnie utrzymanie w określonym czasie stosunkowo wysokiej temperatury umożliwia zasadniczy wzrost węglików. Duża ilość zarodków umożliwia uniknięcie tworzenia się węglików zbyt dużych.

Jest zatem korzystne stosowanie niezbyt wysokiej temperatury przystanku plastyczności, aby uniknąć koalescencji węglików. Ponadto niższa temperatura przystanku plastyczności odpowiada dłuższemu czasowi obróbki.

Badania metalurgiczne umożliwiły ustalenie wpływu składu stopu, zwłaszcza zawartości chromu równoważnego, a dokładniej zawartości chromu, na rodzaj i morfologię węglików pierwotnych (przed obróbką cieplną) oraz wtórnych (po obróbce cieplnej).

Przy przeprowadzaniu analizy widmowej odkryto, że po obróbce cieplnej stopów są w nich obecne węgliki wtórne M23C5. Jednakże rodzaj tych węglików odróżnia stopy od siebie. Niektóre stopy posiadają drobne węgliki M23C0. Inne stopy posiadają drobne węgliki M23C5 i węgliki M23C6 o bardzo skomplikowanej strukturze. Niekiedy można zaobserwować tylko węgliki M23C o bardzo skomplikowanej strukturze.

Porównanie ze składem właściwym każdego z tych stopów umożliwia stwierdzenie, że stopy posiadające zawartość chromu równoważnego wyższą od 38% posiadają, bądź węgliki wydzielone w obróbce cieplnej (węgliki wtórne) typu M 23C6, bądź drobne węgliki typu M23C5 o bardzo skomplikowanej strukturze.

Stopy zawierające chrom równoważny w ilości 38% mają węgliki wytworzone podczas obróbki cieplnej (węgliki wtórne) typu M23C5, w zasadzie drobne.

Zawartość chromu równoważnego ma więc bezpośredni wpływ na rodzaj węglików wtórnych.

Przeanalizowano ponadto rodzaj węglików pierwotnych (przed obróbką cieplną) zależnie od składu stopu, a zwłaszcza zależnie od zawartości chromu równoważnego. Stwierdzono, że stopy, w których zawartość chromu równoważnego jest wyższa od 38%, posiadają jednocześnie węgliki pierwotne typu M23C6 o bardzo skomplikowanej strukturze i węgliki typu M7C3 o strukturze żelaza słupkowego. Stopy, w których zawartość chromu równoważnego jest rzędu 38% posiadają węgliki pierwotne typu M7C3 o morfologii żelaza słupkowego.

Z powyższego wynika, że rodzaj węglików pierwotnych (przed obróbką cieplną) wpływa na rodzaj węglików wtórnych (po obróbce cieplnej), a mianowicie:

- węgliki pierwoine typu M7C3 o stnoturze żelaza słupkowego podczas obróbki cieplnej (10 godzin w temperaturze 850°C) przemieniają się w drobne węgliki wtórne typu M23C5,

174 857

- węgliki pierwotne typu M23C6 o bardzo skomplikowanej strukturze, nie podlegają żadnym modyfikacjom, jeśli chodzi o ich rodzaj i morfologię podczas obróbki cieplnej niezależnie od jej rodzaju.

Rodzaj węglików pierwotnych jest bezpośrednio związany z zawartością chromu równoważnego w stopie.

Zawartość chromu równoważnego warunkuje więc, choć nie bezpośrednio, rodzaj węglików pierwotnych i rodzaj węglików wtórnych.

Krytyczna zawartość chromu równoważnego wynosi 38%. Powyżej tej granicy tworzą się poza węglikami pierwotnymi typu M7C3 o strukturze żelaza słupkowego, węgliki pierwotne typu M23C o bardzo skomplikowanej strukturze.

Charakterystyka stopu obrobionego sposobem według wynalazku jest przedstawiona na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wykres pseudobinarny Cr-Ni-C o zawartości 0,7% węgla, fig. 2 ilustruje przykład I, gdzie krzywe pełzania różnych próbek wyróżniają się rodzajem węglików zestalania (węgliki pierwotne), w których są pogrupowane, a fig. 3 ilustruje przykład V i przedstawia krzywe pełzania próbek poddanych różnym obróbkom cieplnym.

Na fig. 1 jest przedstawiony wykres pseudobinarny Ni-Cr-C o zawartości 0,7% C zaczynając od 90 odlewów doświadczalnych. Bazowy skład stopu jest znany za wyjątkiem zawartości niklu i chromu. W tym celu została zastosowana technologia TSD.

Ta technologia polega na umieszczeniu pręta z badanego stopu w rurze aluminiowej. Magneśnica umożliwia na miejscowe odlewanie strefę 4 - 5 cm i termopara jest umieszczona w tym miejscu, w celu regulowania temperatury. Wówczas, gdy strefa jest stopiona, wyciąga się ze stałą prędkością zespół rury aluminiowej oraz próbki. Wychodząc ze strefy działania magneśnicy, płyn zaczyna zestalać się w znanym gradiencie i niezależnie od prędkości ciągnięcia. Wówczas, gdy wystarczająca długość jest zestalana niebezpośrednio, zespół jest chłodzony z prędkością 70°C na sekundę w skrzynce z wodą. Strefy ciekłe przed tym gwałtownym chłodzeniem są krzepnięte mając bardzo drobną strukturę, odróżniającą bardzo wyraźnie części już zestalone przed tym gwałtownym chłodzeniem.

Wykres pseudobinarny Cr-Ni-C jest ustalony na podstawie składu stałego, w którym zmieniają się tylko ilości chromu i niklu. Zawartości innych elementów niż chrom i nikiel pozostają w następujących procentach wagowych: węgiel 0,7%, wolfram 7,2 7,6%, krzem 0,6 - 0,9%, magnez 0,6 - 0,9%, resztę stanowi głównie żelazo.

Wykres przedstawia zależność jakości, jeśli chodzi o rodzaj faz przedstawionych w stopie od zawartości chromu, niklu i od temperatury stopu.

Stwierdzono istnienie maksimum odnośnie cieczy plus faza gama (osnowa austenityczna) plus węgliki typu M7C3 - (K2 plus L lub gama) dla zawartości chromu rzędu 28%, M7C3 = CR6(Fe,Ni)0,8(W0,2C3) o strukturze żelaza słupkowego.

Dzięki temu wykresowi obserwuje się rodzaj faz obecnych w stopie w fazie ciekłej podczas jej krzepnięcia.

Można na przykład wybrać skład stopu, w którym występuje chrom w ilości rzędu 28%, a następnie obserwować zmianę faz obecnych podczas chłodzenia cieczy aż do jej skrzepnięcia.

Stwierdzono następujące zmiany (fig. 1):

- w punkcie 1, część cieczy przemienia się w fazę austenityczną:

L -> L + γ (fazy obecne: L + γ).

Jeśli kontynuuje się chłodzenie reszta cieczy przemieni się w punkcie 2 w fazę K2, bądź M7C3 = Cr6(Fe,Ni)0,8W0,2C3:

L -> K2 (fazy obecne: K2 = γ).

174 857

Jeśli stop ma zawartość chromu wyższą od około 28%, odpowiadająca faza ciekła podczas jej chłodzenia zostanie poddana następującym przemianom (fig. 1):

- w punkcie a jak poprzednio, część fazy ciekłej przemieni się w fazę austenityczną (gama):

- > y (fazy obecne: L + γ),

- w punkcie b, pozostająca część fazy ciekłej przemienia się w fazę K2(M?C3):

L -> K2 (fazy obecne: L + γ + K2).

Istnieje przemiana dodatkowa w punkcie c względem zawartości chromu, idealnej wynoszącej 28%, która odpowiada przemianie perytektycznej. reszta fazy ciekłej przemienia się w fazy K2 i K3 usytuowane z obydwu stron punktu c:

L -> K2 + K3 (fazy posiadają: γ + K2 + K3).

K3 jest typu M23C6 z M23C = Cr17(Fe, NRWiC o bardzo skomplikowanej strukturze.

Zależnie od zawartości chromu obecnego w stopie może się więc pojawić faza M23C6.

Jeśli w stopie przekroczy się wartość krytyczną chromu wynoszącą około 28%, struktura pierwotna posiada węgliki pierwotne typu M7C3 i typu M23C6.

Dla zawartości chromu wynoszącej 28%, struktura pierwotna posiada węgliki pierwotne zasadniczo typu M7C3 (Cr6(Fe, Ni)0,sW0,2C3).

Dla wartości chromu niższej od tej wartości ujawniają się nowe fazy.

Rodzaj faz został zidentyfikowany przez analizę widmową.

Zgodnie z tym wykresem zawartość chromu w badanym stopie gra zasadniczą rolę dla rodzaju i morfologii pierwotnych węglików. .

To zgadza się dokładnie z poprzednio wykazanym wpływem zawartości chromu równoważnego na rodzaj węglików pierwotnych.

Metale zwane chromem równoważnym zawierają w zasadzie chrom i metale zwane równoważnymi chromu. Metale zwane równoważnymi, takie jak wolfram, wpływają znacząco na rodzaj węglików pierwotnych obecnych w stopie.

Tak więc uwidoczniono przypadkową obecność kilku stref bardziej bogatych w chrom lub wolfram wewnątrz struktury obrabianego stopu. Segregacje ujawniają się wówczas powodując wydzielanie się węglików pierwotnych typu M23C6

Tę niejednorodność tłumaczy się wzrostem zawartości chromu i wolframu podczas krzepnięcia końcowego. Zatem ogranicza się zawartość chromu do 28,5%, aby upewnić się, że nie wydzielą się pierwotne węgliki M23C6.

Prędkość krzepnięcia zależna na przykład od temperatury odlewania, może wpływać zarówno na skład stopu jak i na rodzaj i morfologię węglików pierwotnych. Następująca później obróbka cieplna nie zmienia morfologii węglików pierwotnych.

Dokonano różnych prób, aby zaobserwować wpływ jaki wywiera rodzaj i morfologia węglików pierwotnych i wtórnych, na stabilność stopu na pełzanie, która decyduje o trwałości korpusu wirówki.

Jak się okazało rodzaj węglików wtórnych wpływa bardzo wyraźnie na stabilność stopu na pełzanie.

Obecność węglików wtórnych z drobnymi ziarnami pochodnych węglików pierwotnych typu M7C3 o strukturze żelaza słupkowego, nadaje stopowi dobrą stabilność na pełzanie. Natomiast obecność węglików wtórnych o bardzo skomplikowanej strukturze, węglików bardziej obszernych, ma zły wpływ na stabilność stopu na pełzanie.

Możliwym wytłumaczeniem tego zjawiska jest fakt, że pełzanie jest wywołane rozprzestrzenianiem się dyslokacji w stopie. Drobne węgliki wtórne skuteczniej przeszkadzają

174 857 w rozprzestrzenianiu się dyslokacji niż węgliki bardziej obszerne, gdyż drobne węgliki, bardziej liczne, mogą łatwo rozpraszać się w stopie.

Bardziej obszerne węgliki o skomplikowanej strukturze nie tworzą przeszkody dla łatwego rozprzestrzeniania się dyslokacji.

Drobne węgliki wtórne rozdzielone w sposób jednorodny w osnowie stopu zapewniają zatem lepszą stabilność na pełzanie niż węgliki bardziej obszerne, rozmieszczone w sposób niejednorodny.

Mając na uwadze te wyniki, starano się zoptymalizować obróbkę cieplną, której są poddawane stopy i w wyniku której węgliki pierwotne przemieniają się w węgliki wtórne.

Ustalono wpływ prędkości wzrostu temperatury na zarodkowanie węglików wtórnych oraz wpływ czasu i temperatury na wzrost węglików wtórnych.

Przy zastosowaniu stosunkowo szybkiego wzrostu temperatury unika się jednoczesnego występowania faz zarodkowania i kolascencji węglików wtórnych. Wzrost węglików wtórnych jest łatwiejszy przy niższej temperaturze. Natomiast, aby otrzymać węgliki o odpowiednich wymiarach, czas wygrzewania w danej temperaturze jest tym dłuższy im temperatura jest niższa. Jest więc konieczne znalezienie kompromisu między tymi dwoma parametrami.

Przykład I ilustruje wpływ składu stopu na jego stabilność na pełzanie. Przykłady II do V pokazują wpływ parametrów czasu i temperatury na rozmieszczenie węglików w osnowie.

Przykład I. Zostały przygotowane trzy szeregi próbek, aby zbadać ich stabilność na pełzanie. Te próbki są rozciągane siłą 35 MPa w temperaturze 1000°C, a ich odkształcenie jest mierzone w funkcji czasu. Te trzy szeregi posiadają odpowiednio trzy różne zawartości chromu równoważnego. Zostały one poddane obróbce cieplnej w ciągu 10 godzin w temperaturze 850°C.

Figura 2 przedstawia zależność między zawartością chromu równoważnego i stabilnością stopu na pełzanie.

Oś odciętych odpowiada czasowi w godzinach, natomiast oś rzędnych odpowiada odkształceniu próbek w procentach. Ta krzywa pełzania (temperatura - odkształcenie) jest praktycznym środkiem określania próby trwałości korpusu wirówki utworzonej ze stopu o danym składzie.

Dla każdego szeregu próbek otrzymuje się wiązkę ograniczoną przez dwie krzywe odpowiadające stabilności na pełzanie próbek o danym składzie.

Wiązki ograniczone przez krzywe 1, 2 i 3 odpowiadają odpowiednio zawartości chromu równoważnego: 38%, 39,2% i 41,1%.

Skład	Rodzaj węglików pierwotnych	Odkształcanie przy zerwaniu	Czas przy zerwaniu
Cr	W	C r_eq
(%)	(%)	(%)		(%)	(h)
29	8,7	38	10 0% M,C₃	3 — 4	300
30,7	7, 6	39,2	50% M 23 C 6 50% M7C3	4	6 0 do 13 0
31	9, 1	41,1	100 % M23C6	3	<30

174 857 gdzie Creq_W(chrom równoważny) = Cr + W + Si + Nb.

Rodzaj węglików, jak również ich rozmieszczenie, zostały zidentyfikowane przez analizę widmową.

Najlepsze wyniki odpowiadają odkształceniu minimalnemu dla czasu maksymalnego.

Jak wynika z powyższego zawartość w stopie chromu równoważnego wyższa od 38% jest szkodliwa dla stabilności tego stopu na pełzanie.

Przykład II. Zostały przygotowane dwa szeregi próbek o składzie następującym: węgiel 0,69 - 0,73%, wolfram 7,2 - 7,6%, chrom 28,5 - 29,5%, nikiel 54,5 - 58%, a reszta żelazo.

Każdy szereg próbek został poddany symulacji cieplnej na dylatometrze.

Podnoszono temperaturę aż do 1000°C z szybkością zmienną 6°C/min. i 1°C/min. Próbki ogrzane do 1000°C następnie są poddawane gwałtownemu chłodzeniu. Wówczas bada się węgliki przy pomocy analizy widmowej.

Podczas tego wzrostu temperatury uwidoczniono zarodkowanie węglików wtórnych. Prędkość 6°C/min. ułatwia zarodkowanie rozmieszczone jednorodnie.

Przykład III. Zostały przygotowane różne próbki według składu z przykładu II.

Zostały one poddane następującej obróbce cieplnej:

Czas wygrzewania	Temperatura wygrzewania	Wyniki
10h	850°C	węgliki wtórne drobne i j ednorodne
4h< t <10h	950°C	początek koalescencji
4h< t <10h	1050°C	początek koalescencj i
4h	1190°C	silna koalescencja

Koalescencja węglików jest szkodliwa dla stabilności na pełzanie, gdyż nie są one już wówczas rozproszone w sposób jednorodny w osnowie. Tworzą one w różnych miejscach skupiska łatwo omijane przez dyslokacje.

Powyżej temperatury 850°C, im temperatura jest wyższa, tym koalescencja węglików wtórnych jest znaczniejsza. Niższa temperatura wygrzewania daje lepsze wyniki.

Przykład IV. Bada się wpływ czasu wygrzewania. Temperatura wygrzewania wynosi 1000°C. Skład próbek jest taki, jak w przykładzie II.

Czas	Wyniki
< 2 h	wzrost węglików wtórnych
4 h < t < 24 h	koalescencja postępująca - węgliki wydłużone

174 857

Czas wygrzewania niższy od 2 godzin jest bardziej sprzyjający dobrej stabilności na pełzanie niż czas większy od tej wartości dla temperatury 1000°C, gdyż im bardziej wydłuża się czas wygrzewania, tym bardziej rosną łączące się węgliki wtórne i nie tworzą już przeszkody dla rozprzestrzeniania się dyslokacji, powodując tym samym znaczne pełzanie.

Zgodnie z przykładami III i IV należy więc znaleźć kompromis między czasem i temperaturą podczas obróbki cieplnej.

Przykład V. Różne próbki o składzie z przykładu II poddane próbom pełzania. Fig. 3 przedstawia pełzanie dwóch szeregów próbek poddanych różnym obróbkom cieplnym. Krzywa 1 odpowiada obróbce cieplnej przez 10 godzin w temperaturze 850°C, przy czym mniejsze odkształcenie otrzymane w stosunku do próbek poddanych obróbce cieplnej w ciągu 4 godzin w temperaturze 1000°C (krzywa 2). Niższa temperatura daje lepsze wyniki. Wiązka odpowiadająca obróbce w ciągu 10 godzin w temperaturze 850°C jest przesunięta w kierunku dłuższych czasów dla mniejszych odkształceń.

Obróbka	Prędkość odkształcenia (spadek obszaru II x 10⁴)
4h w 1000°C	1,9 do 2,3
10h w 850°C	0,88 do 0,95

Wpływ temperatury na stabilność na pełzanie jest bardziej znaczny niż wpływ trwania wygrzewania w tej temperaturze (przykład III i IV). Jest korzystne stosowanie niższej temperatury w dłuższym czasie.

174 857

CO

Ο

Ll

174 857

F1GJ

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania korpusu wirówki, zwłaszcza do włókien szklanych, w którym ze stopu zawierającego w procentach wagowych: Cr od 27,5% do 29,5%, W od 6,5% do 7,8%, C od 0,69% do 0,73%, Fe od 7% do 10% i resztę nikiel, przy czym równoważnik chromu wynosi od 35% do 38%, odlewa się korpus, który następnie poddaje się obróbce termicznej polegającej na nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu, znamienny tym, że w trakcie obróbki termicznej podnosi się temperaturę z prędkością wynoszącą co najmniej 3°C na minutę, aż do temperatury wygrzewania, wynoszącej co najwyżej 1000°C, wygrzewa się korpus w tej temperaturze przez co najmniej 5 godzin, po czym chłodzi się go z prędkością około 70°C/sek.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura wygrzewania jest niższa niż 900°C.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że korpus wygrzewa się przez co najmniej 8 godzin.