142056. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémrétegek közti kohéziós kötés létesítésére

Megjelent 1953. évi július hó 1-én, ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.056. SZÁM. 48. b. 11-13. OSZTÁLY. - KE-296. ALAPSZÁM. Eljárás fémrétegek közti kohéziós kötés létesítésére. Kenderi Tibor gépészmérnök, budapesti lakos és Ganz Vagon- és Gépgyár, budapesti vállalat A bejelentés napja: 1951. december hó 29. Bizonyos műszaki célokra újabban fokozódó mértékben terjed fémfelületeknek fémszórás (soppotlás) útján más fémrészekkel való borítása, például: acél-csapágycsészéknek fémszórás útján felvitt ólombronz-csapágybéléssel való bevonása, bár e különben igen előnyös eljárás alkalmazását némileg gátolja az a körülmény, hogy a szórással felvitt fémréteg a hordozó rétegen (alaprétegen) mindössze adhéziósán, tehát nem eléggé megbízhatóan köt. E hátrány kiküszöbölésére, tehát a hiányzó kohéziós kötés létesítésére utólagos hőkezelés önmagában véve nem bizonyult kellően célravezetőnek; másrészt a gyakorlatból eléggé ismeretes, hogy a forrasztás, a forrasz minőségétől s az eljárás kivitelétől függő mértékben, többé-kevésbbé jól megközelíti a kohéziós kötés követelményeinek kielégítését. E tényre alapozva a hivatkozott hátrány megszüntetésére irányuló jelen találmány abban all, hogy az alapréteg s a fémszórással felvitt réteg kötőfelületei közt létesítendő kötést, utólagos hőkezelés alkalmazása mellett, a forrasztáshoz hasonlóan ez esetben is közvetve, a kötőfelületek közti ú. n. vivőfém-réteg segítségével eszközöljük, melynek anyaga úgy választandó meg, hogy a hőkezelés hőfokán a kötés mindkét rétegének (elemének) anyagával kohéziós (diffúziós) kapcsolatba lépjen. A találmány e fő jellemzésének megfelelően, a részleteket illetőleg az alapréteg kötőfelületére először oly vivőfémréteget rakunk fel, melynek olvadáspontja a kötés mindegyik elemének olvadáspontja alatt van, erre következőleg a vivőrétegre féniszórással felhordjuk a kötés második elemét, végül az így előkészített és már öntartó kötést a vivőfém olvadáspontjának körzetében, célszerűen ennél magasabban (mindenesetre azonban még a kötés előbb olvadó elemének olvadáspontja alatt) választott hőfokon hőkezelés alá vetjük, melynek minimális tartamát, az alkalmazott anyagminőségektől függő módon, gyakorlati szempontok szerint, kísérleti eredmények alapján állapítjuk meg. A hőkezelés folyamán a vivőfém, melynek rétegvastagsága 1 mm alatt van (célszerűen 0.1 mm nagyságrendű), megolvad, s lapfelületére merőlegesen mindkét keresztirányban belediffundálva a kötőelemekbe (sőt ezekkel kötőfelületeik mentén lehetőleg ötvöződve) szilárd eV teljesen megbízható kohéziós kötést ad. E hőkezelés tartamát s a vivőréteg vastagságát kívánatos esetben úgy is megválaszthatjuk, hogy a vivőfém a kötés elemeiben a kötőszilárdság fokozása céljából diffúzió útján gyakorlatilag teljesen felszívódjék. Csapágycsésze készítésénél a vivőfém lágyacél persely (alapfém) és szórt csapágybronz csapágybélés közt, 700—750° C közti hőkezelési hőfoknak megfelelően, a legcélszerűbben alumínium, míg vas vagy bronz csapágypersely és szórt ólombronz csapágybélés közt, 200—250° C közti hőkezelési hőfoknak megfelelően, forrasztóón lehet, mely utóbbi az alapfém kötőfelületére felvihető szintén fémszórással vagy egyéb módon, például alapozással („grundirozással"), míg az alumínium-vivőfém felviteléré fémszóráson kívül példaképpen még galvánozás látszik alkalmasnak. E példákban a hőkezelési hőfokok megállapításánál abból indultunk ki, hogy a lágyacél olvadáspontja 1400° C felett, a bronzanyagoké 800—850° C felett van, míg az alumínium olvadáspontja kereken 670° C, a forrasztóóné pedig — az összetételtől függően — kevesebb, mint 200° C. A vivőiéin kiválasztásánál az olvadási pontok figyelembevételén kívül azonban a fentiek értelmében, tekintettel kell még lenni a vivőfém s a kötés elemei közti oldódási viszonyra, valamint arra a körülményre is, hogy a vivőfém, főleg teljes beoldódás esetén, milyen természetű ötvözeteket alkot a kötés elemeivel. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás alapfémre fémszórással felvitt fémrétegnek az alapréteghez való kötésére, azzal jellemezve, hogy a kötést utólagos hőkezelés alkalmazása mellett közvetve, az alap- és szórt-rétegek közti vivő fém-réteg segítségével eszközöljük, melynek anyaga úgy választandó meg, hogy a hőkezelés hőfokán a kötés mindkét rétegének anyagával diffúziós kapcsolatba lépjen. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a kötés első elemeként