KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 7 (2)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 JULA 1937.
PATENTNI SPIS BR. 13380
International de Lavaud Manufacturing Corporation Limited, Jersey City U. S. A.
Postupak za žarenje cijevi iz lijevanog željeza.
Prijava od 11 avgusta 1933.	Važi od 1 januara 1937.
Pronalazak se odnosi na postupak za žarenje cijevi iz lijevanog željeza, koje su odlijevane u hladenom zamašnom kalupu.
Cijevi koje su izradene iz za zamašno lijevanje opčenito upotrebljavanog željeza u rashladenom zamašnom kalupu, po-kazuju obično slijedeču strukturu:	Naj-
gornji dio cijevi od površine pa do raznih dubina prema unutra, čini se, da je u glavno m eutektična mješavina iz željeznog karbida i austenita u raznim stepenima raspadanja, u kojoj su se polegli fini dije-liči željeznog fosfida. Sastav se željeza primjetljivo mijenja prema srednjim i u-nutarnjim partijama cijevne stijene. Tu se opaža malo po malo prelaz od karakteristika vanjske partije prema unutra, gde struktura može da pokazuje eutektične mješavine iz ferita, perlita i fosfida. Unu-tarnja partija cijevne stijene opčenito je grafitska. Dubljina tvrdoče kao i karakteristične oznake drugih dijelova cijevi mijenja ju se prema sastavu željeza, dubljini cijevi i drugim opče poznatim faktorima.
Svrha je poznatih postupaka žarenja, da se vezani gljik raspadne i da se ukloni tvrdoča, krhkost i lijevni natezi. Kod ovili su se postupaka žarenja upotrebljavale takove temperature i toliko trajanje žarenja, da se je kod raspadanja vezanog ug-Ijika praktično rastvorio i sav u željezu vezani fosfor.
Predmetom je nazočnoga pronalaska postupak žarenja, pomoču kojega se vezani ugljik reducira na 0.15 % ili man je, a istodobno se može spriječiti štetno rastva-ranje fosfora u željezu. Prema pronalasku se dade vezani ugljik tvrde cijevi od lijevanog željeza skoro sasvim eliminirati i
pri tom spriječiti, da se ne rastvori više nego jedno 65% fosfora. Kod postupka žarenja prema pronalasku ugrije se cijev do tako visoke temperature, da se vezani ugljik prisili na raspadanje, iza čega se hitro hladi na temperaturi!, kod koje se doduše nastavlja raspadanje zaostalog vo-zanog ugljika, kod koje se ali fosfor u že-ijezu više ne rastvara u primjetljivoj mjeri.
Za provodenje postupka prikladna je peč (n. pr. prema američkom patentu br. 1,856,863) koja je jedno 19 m dugačka, providena loženjem s uljem i prozračnim otvorima, ko ji služe za regulaciju temperature u raznim zonama, kroz koje cijev prolazi na svom putu od ulaznog do izlaz-nog otvora.
Kod žarenja cijevi sa promjerom od jedno 100 mm i jakošču stijene od jedno 8 mm, koje s-u izlijevane u rashladenom zamašnom kalupu za li jevanje, te ima ju gore spomenutu strukturu, postupa se kako slijedi:
Cijev se od prilike kod 650"C izvadi iz kalupa i unese u peč za žarenje. Temperatura odljeva podigne se u od prilike 13 minuta na približno 940“C i ostavi 5 minuta na ovoj temperaturi, da se raspadanje stabilni jih karbida dostatno otpočne. Odlijevani se komad onda malo po malo shodno unutar 7 minuta rashladi na 790— 730°C i pušta na ovoj temperaturi jedno 5 minuta, odnosno toliko dugo, dok se vezani ugljik nije smanjio na 0.15% lijevane mase. Dalnje postupanje nije nego pripravljanje cijevi, da se može bez štete o-hladniti na zraku, pa se postizava rashla-denjem od 730°C na 650°C, iza čega se od-ljev na zraku dalje hladi.
Din. 10.-
Kod žarenja cijevi sličnog sastava sa pro-mjerom od jedno 600 mm i debljinom stije-ne od jedno 20 mm ugrije se cijev za jedno 27 minuta od početne temperature od jedno 650"C na približno 930°C. Da se raspa-danje stabrln i jih karbida sigurno uvede, preporučuje se podržavati odljev kroz jedno 10 minuta na temperaturi izmedu 900°—940°C. Iza toga se odljevak kroz jedno 16 minuta malo po malo rashladi na jedno 790"C, ostavlja jedno 10 minuta kod ove temperature- —1 da se postigne bitno raspadanje zaostalih spojeva ogljika —-, onda malo po malo rashladi do 650"C i konačno na zraku hladi dalje.
Kod žarenja cijevi sa večini promje-rom i večom debljinom stijene uzima se trajanje djelovanja raznih temperatura dulje. Rezultati izvedenih istraživanja vode do zaključka, da kod žarenja i naj-širjih i najtežih cijevi dostaje, ako se za trajanja, koje ne prelazi po prilici 40 minuta, dovedu na početnu temperaturo od 900—940"C. Temperatura cijevi ne drži se na ovoj višini dulje nego jedno 15 minuta, a onda malo po malo, ali ne dulje nego kroz 24 minuta snizi na 790°C. Temperatura odi jeva ne podržava se onda dulje nego 16 minuta izmedu 790—730"C. Za vrlo teške cijevi može perioda rashla-denja od 730"C na 650"C trajati 14 minuta aa odlijevani komadi dodu u stanje, prikladno za hladenje na zraku.
Ako se cijevi iz lijevanog željeza gore navedene vrsti žare prema pronalasku, onda se dobiva cijev, kod koje je vezani ugljik u bitnosti odstranjen i u kojoj ra-stvoreni fosfor ne premašuje 65% cjelo-kupnog fosfora u metalu.
Kod postupka se ide za tim, da se spo-jevi ugljika razore, a naprotiv spriječi ra-stvaranje fosfora, u koliko je to moguče kod tehničkog, fabričkog postupka. Da se smanji količina rastvorenog fosfora, tigri je se odljev što je god brže moguče na 900—940”C i podržaje na ovoj temperaturi samo tako dugo, dok ni je uvedeno raspadanje stabilni jih karbida, iza čega se temperatura taka brzo, kako je to tehni-čki moguče, snizi na 790—730"C. Odljev ,se ima ostaviti na ovoj temperaturi samo tako dugo, dok vezani ugljik nije praktično uklonjen, t. j. primjerice dok se nadi-lazi jedno 0.15 procenata težine cijele od-lijevene mase.
Po nazočncm postupku žarena cijev zadržaje kristaličnu strukturu, koju poka-zuje kod vadenja iz hladenog kalupa. Lije-\ a na cijev sadrži u svojoj strukturi ne manj e nego 35 % njezine sadržine fosfora kao netaljeni željezni fosfid i/ili kao eutek-tičku mješavinu od željeznog fosfida i ne
više od 65% cjelokupnog fosfora u talje-vini. Nadalje je vezani ugljik reduciran na i azmjerno nisku vrijednost od približno 0.15% procenata težine.
Gornji podatci o procentima rastav-ljenog fosfora odn. zaostalog vezanog ugljika samo su primjerični i radi ilustracije za vrijedncsti, koje se mogu postiči u tehničkim postupcima. Kod žarenja cijevi lažne debljine, osobito kod tanjih cijevi i kod naprava, koje omogučuju brže ugrija-nje i brže hladenje, dadu se navedeni rezultati još i poboljšati.
Postupak po nazočnom pronalasku u-potrebljiv je za svako lijevano željezo, koje se obično uzima za zamašno lijeva-i i je cijevi, a sadrži fosfora, i čija sadržina silicija nije dosta visoka, da spriječi otvr-denje. Takovo željezo obično ima sli jedeči sastav:
C	Si	S	Mn
3,00—3,85 1,20-3,00 0,05-0,15 0,20—0,80
P
0,20-2,00
Primjer za željezo, koje se je s uspje-hom upotrijebilo je slijedeče:
C	Si	S	Mn	P
3 77	1.80	0.07 6	0.57	0.50
Sravnivanje fizikalnim pokusima dalo je znatno višju duktilnost cijevi u upored-bi s onom, koju pokazuju odlijevana tje-lesa, ko ja su sačinjena iz jednakog željeza, a žarena po jednom do sada poznatom i upotrebljenom postupku.
Patentni zahtevi:
1)	Postupak za žarenje cijevi iz lije-\ anog željeza, čija vanjska površina sadrži vezanog ugljika i koje, kada ohladne, imaju svojstva tvrdog bijelog željeza, te čija je sadržina fosfora večinom neotop-ljena, naznačen tim, da se cijev radi pro-vedenja raspadanja željeznog karbida ali ne do njegovog potpunog provedenja u-grije na jedno 900—940° C, onda temperatura takovom brzinom snizi na jedno 790—730" C, da se otopljenje fosfora bitno otegne, na pr. na 24 minute i man je, pa cijev onda drži toliko dugo u području potonje temperature, dok se vezani ugljik ni ie smanjio na 0.15% ili man je i cijev iza toga rashladi na atmosfersko temperaturi!.
2)	Postupak prema zahtjevu 1, naznačen tim, da se cijev dovede na nivo temperature od 900—940" C za najviše 40 minuta.
3)	Postupak prema zahtjevu 1 ili 2,
naznačen tim, da se cijev podržava na ni-vou temperature od 900—940° C kroz najviše 15 minuta.
4)	Postupak prema zalitjevu 1, 2 ili 3 naznačen tim, da se cijev kroz najviše 16 minuta podržava na nivou temperature od 790—730° C.
5)	Cijev od lijevanog željeza, ko j a je izradena u hladenom metalnem kalupu i žarena prema postupku po zahtjevu 1, na-
značena tim, da žarena cijev ne sadrži više nego 0.15% vezanog ugljika i ne više nego 65% njezine sadržine fosfora otopljeno.
6)	Cijev prema zahtjevu 5, naznačena tim, da se njezine stijene sastoje iz koncentričnih prstenova, od kojih svaki na o-brisnoj plosi pokazuje karakteristični oblik željeza, koje se je lijevalo u hladenom centrifugalnem kalupu.