144445. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tóriumdioxidtartalmú wolframfém megmunkálhatóságának javítására
" Megjelent: 1958. november 1-én. ___ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.445. SZÁM 40. d. OSZTÁLY — EE-373. ALAPSZÁM Eljárás tóriumdioxidtartalmú wolframfém megmunkálhatóságának javítására Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. Budapest A bejelentő által megnevezett feltalálók: Tury Pál főtechnológus és dr. Millner Tivadar, a Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet osztályvezető mérnöke, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1956.. május • 19. Ismeretes, hogy különféle célokra, pl. izzókatódák, hőálló rugók stb. készítésére használatos olyan wolframfém (pl. wolframdrót), amely néhány tizedszázaléktól néhány százalékig terjedő mennyiségben tóriumoxidot (Th02 ) tartalmaz, és amely pl. az általános wolframfémgyártási gyakorlatnak megfelelően wolframvegyületeknek hidrogéngázzal történő redukciójával, a redukált fémpor sajtolásával, a sajtolt rudak igen magas hőfokon történő zsugorításával, a zsugorított rudak magas hőfokon történő kovácsolásával és végül — ha a drótra van szükség — melegen végrehajtott dróthúzással készül. Az is közismert, hogy az ilyen kovácsolt vagy húzott fémtestek fémporból kiinduló előállítása közben nagy nehézségek lépnek fel a mechanikai megmunkálás folyamán, különösen a zsugorított rudak kovácsolásánál és a dróthúzásnál, így pl. gyakoriak a kovácsolásnál a rúdtörések, a kovácsolt rudak felületét rendszerint kisebbnagyobb keresztrepedések borítják, a húzott drótok felülete többnyire kitapinthatóan szálkás és a vékonyabb drótok húzás közben helyenként hasadnak. Amíg a Th02 -ot nem tartalmazó wolframfémporok azonos feldolgozásakor ezek a tünetek legfeljebb jelentéktelen mértékben lépnek fel, addig a Th02 -ot; de különösen 1'%-nál több Th02 -ot tartalmazó wolframfémporok feldolgozásánál ezek a nehézségek gyakran káros arányokat öltenek. Régi tapasztalat, hogy fokozottan jelentkeznek a megmunkálási nehézségek akkor, hogyha a wolframfémpor — pl, belőle készülő izzókatódák elektronemissziójának tartóssága érdekében — Th02 -on kívül szenet (pl. kormot, grafitot, wolframkarbidokat stb.) is tartalmaz. A megmunkálhatóságot ezek a nem fémes anyagok már csak azáltal is rontják, hogy jelentékeny térfogatuk folytán erősen csökkentik a fémes összefüggést a wolframfémtestben; így pl. 2 súly % Th02 a wolframfémtest térfogatának 4%-át foglalja el. Ezenkívül úgy a ThOa ből álló zárványok, mint a szénből keletkező wolframkarbidszemcsék azáltal is csökkentik a wolframfémtest alakíthatóságát, hogy ők maguk nem alakíthatók. De a magyarázatoktól függetlenül is széleskörű tapasztalatokon nyugvó és mindmáig általánosan vallott nézet az, hogy az a szennyezés, amely talán a legnagyobb mértékben káros a wolframfémtestek megmunkálhatóságára, éppen a széntartalom (pl. wolframkarbidtartalom stb.), mert mindenfajta wolframfémtestet rideggé, törékennyé tesz. E nézetből önként következnék, hogy a Th02 tartalmú wolframfémtestek számára, amelynek a megmunkálhatóságát a Th02 már egymagában is lerontja, a széntartalmat még fokozottabban károsnak kell tartani. Mi azonban a Th02 -tartalmú wolframfémporból készült fémtestek megmunkálhatóságának megjavítására irányuló kísérleteinknél ezzel az általános felfogással szinte teljesen ellentétes, meglepő megfigyeléseket tettünk. Azt találtuk, hogy a Th02 tartalmú wolframfémporból készült fémtestek megmunkálhatóságát rendkívül megjavíthatjuk, ha mechanikai megmunkálásuk előtt és/vagy közben felületüket szénnel vagy széntartalmú gázokkal olyan hőmérsékleten hozzuk érintkezésbe, amelyen azok szenet tudnak felvenni. Tapasztalataink szerint csaknem egy, hozaganyag mentes ún. tiszta wolframfémtest jó megmunkálhatóságát lehet elérni azáltal, hogy a ThOa tartalmú pl. 2% Th02 -ot tartalmazó : — wolframfémporból sajtolt rudakat kovácsoláskor nem kerámiai csőben, hanem, széncsőben hevítjük fel H2 — atmoszférában 1300—1700 C° közötti, előnyösen a szokásos 1500 C° körüli hőmérsékletre. Legalább ilyen hatásosan megjavíthatjuk azonban a Th02 tartalmú wolframfémtestek megmunkálhatóságát azzal is, ha a kovácsolás előtt és/vagy közben alkalmazott hőkezeléseknél a hidrogén védőgázhoz alkalmas mennyiségű széntartalmú gázt, pl. 1—10 térfogatszázalék világítógázt elegyítünk. Egyes esetekben fokozható még a kedvező hatás azáltal, hogy szén-
