146082. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üveg-fém összeforrasztásához alkalmas anyagok előállítására

( Megjelent: 1960. január 15.. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.082. SZÁM 48. b. 11—13. OSZTÁLY — TE—136. ALAPSZÁM Eljárás üveg-fém összeforrasztásához alkalmas anyagok előállítására TESLA, národni podnik, Praha-Hloubétin (Csehszlovákia) Feltaláló: dr. Espe Werner, Bratislava (Csehszlovákia) A bejelentés napja: 1956. október 20. A találmány üveg-fém összeforrasztására vonatkozik, különösen krómozással készített krómdiffúziós rétegű (övezetű) beforrasztható vasötvözetek segítségével. A krómvas közismerten kitűnő anyag az üvegfém összeforrasztására, amennyiben a beforrasztásnál a felület túlzott oxidációja a fém nagy korrózióállóképessége következtében elkerülhető és a keletkező krómoxid réteg nemcsak erősen tapad a fémen, hanem az üveggel érintkező felületen a forró üveg az oxidréteget a forrasztási folyamat közben oldja is. Ily módon rendkívül szilárd és vákuumzáró kötések készíthetők, amelyeket tanulatlan munkaerők is el tudnak készíteni. Az anyagnak azonban van egy nagy hátránya: rendkíyül kemény és ezért nagyon nehezen alakítható — sok esetben csak csiszolással — miért is leggyakrabban pálcák formájában alkalmazzák azokat. Sikerült ugyan szénlekötő adalékok útján — amilyenek a molibdén, niobium és titán — a krómtartalmat körülbejül 18%-ig csökkenteni, és amellett az anyag ferrites szerkezetét és ezzel együtt az aránylag kis hőtágulási együtthatót is — amely a műszaki lágy üvegekre volt beállítva — a felhevítések után is megtartani, azonban még ez az anyag is csak nehezen nyújtható és nagy krómtartalma következtében nagyon drága is. Használhatunk ugyan — különösen az adócsőgyártásban — nagy beforrasztott gyűrűként vékonyfalú rézgyűrűket, azonban ezek mechanikai szempontból gyakran nem eléggé szilárdak és beforrasztásukhoz a felületi oxidáció veszélye miatt nagyon gyakorlott szakmunkásokra van szükség. A fenti okokból gyakran áttértek a körülbelül 50% nitíkeltartalmú FeNi-ötvözetek használatára, bár ennek az anyagnak az a hátránya, hogy oxidjai az üvegben rosszul oldódnak és ezért a jól megfelelő hőtágulási együttható ellenére is jó beforrasztások csak nehezen készíthetők. Megkísérelték ezen úgy segíteni, hogy kis mennyiségű .(körülbelül 1%-ig) krómot adagoltak a megolvasztott anyaghoz, a tapadás javítására. Nagyobb mennyiségek adagolását kizárja-a hőtágulási együtthatónak a lágy üvegekhez szükséges összehangolása. Ennek következtében a króm adagolás javító hatása nagyon csekély. Megkísérelték a FeNi-ötvözetek tapadóképességét az üvegen felületi rézbevonattal is megjavítani, azonban a felhevített állapotban is szorosan tapadó rézbevonatok (rétegek) előállítása még elektrolitos úton is nehézségbe ütközik és a vékony rézréteget a teljes oxidálódástól a beforrasztási folyamat közben legtöbbnyire előzetesen felvitt bórax védőréteggel kell védeni, ezért azután az ilyen beforrasztások készítése is rendkívül bonyolult és nagyon gyakorlott személyzietet kíván. Ujabb időben áttértek arra, hogy közönséges acélt az ismert krómozó eljárással felületén vékony krómréteggel lássanak el. Minthogy azonban az acélnak a közönséges üveghez képest nagyon nagy hőtágulási. együtthatója van, ilyen esetekben különleges, vasbeforrasztó üvegeket kell használni, amelyeknek hőtágulási együtthatója ugyancsak nagy, Az ilyen üvegeknek lágyulási hőmérséklete aránylag alacsonyabb," és gyártásuk nehéz. A találmány szerint az összes hátrányokat azzal szüntetjük meg, hogy beforrasztandó anyagként FeNi-ötvözetet használunk, melynek hőtágulási együtthatója ismert módon a nikkeltartalom változtatásával nagyon pontosan beállítható az 50 és 95 X10-7 közötti hőtágulási együtthatójú közönséges üvegekhez és ezt a beforrasztandó anyagot különösen gyűrű vagy süveg alakban legalábbis azokon a helyeken, amelyeken azokat az üveggel óssze kell forrasztani, krómozással olyan vastag krómtartalmú réteggel látjuk el, ami a hőtágulási együtthatót nem változtatja meg lényegesen. Esetleg emellett egy csekély tágulás változás az alapfém nikkeltartalmának megfelelő változtatásával és ezzel az alapfém hőtágulási együtthatójának megfelelő változásával egyenlíthető ki (kompenzálható). A szükséges krómdiffúziós rétegek (övezetek) vastagsága ebben az esetben 20 és,, 200 mikron között van. A króm koncentrációja a felületen elérheti a 35%-ot, ami az anyag belseje felé lassan, fokozatosan csökken és így a krómo-