151289. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ón-ólombronz csapágy készítésére
151203 3 4 a fémrácsba való átmenetkor nagymértékben megnövekszik. Így a redukció idején a megnövekedett energiaállapotú ólomatomok a szövetszerkezetben addig változtatják helyüket, 5 míg megfelélő energiaállapotú beépülésük be nem következik. Az ólomatomok eredeti helyükről olykor több mm távolságra vándorolnak. Az ólomatomok vázolt vándorlása tehát ak-10 kor következik be, amikor az ón- és rézrészecskék egymással még nem ötvöződnek. Az ón és réz diffúziója az acélba még szintén nem kezdődött el. A vázolt folyamat eredményeként az ólom 15 egyenletesen, finoman oszlik el az ón- és rézrészecskék között, továbbá kötőelemként beépülnek az ólomrészecskék az ón- és réz-, illetve vasrészecskék közé is, és ezzel kellő szilárdságú kötést hoznak létre az ón-ólom-20 bronzréteg és a vaslemez között. Zsugorítási folyamat közben a hőmérséklet emelkedésekor a már fémólommá redukálódott ólom a redukció termékeként keletkező vízgőz és a préspor-szénnyezésben levő anionok hatá-25 sara többször is visszaoxidálódik, mert a redukció reverzibilis folyamat. Amikor tehát mabasabb hőmérsékleten a réz és ón oxidjainak redukciója is megkezdődik, a vízgőz tenziója megnő és az ólomatomok egy része oxidrácsba 30 megy át. Az ólomoxid ismét redukálódik és így az ismertetett helyváltoztatás és az idegen fémekbe való kívánatos beépülés többször ismétlődik. Eközben az ón-ólombronz szövetszerkezet egyre inkább az elérni kívánt opti-35 malis állapotba jut, amelyben az ólom egyenletesen finoman oszlik el. Az ón-ólom-réz ötvözet zsugorításához eljárásunknál 70—130 C°-kal nagyobb maximális hőmérsékletet alkalmazunk, mint az ónbronz 40' anyagok zsugorításához, azaz 8180—930 C°-ot. Ezen a hőmérsékleten már természetesen az atomok hődif fúzió ja az uralkodó és a visszaoxidálódás gyakorlatilag elenyészővé válik, beáll az egyensúlyi állapot. 45 Az ólomoxid nagyon jól tapad az acéltárgyak felületéhez, ezért a zsugorítási művelet közben az acéllemez felülete — amelyre az ónólombronz réteget zsugorítjuk — nem tud oxidálódni. Az ólomoxid acélhoz való jó adhéziója 50 következtében az acéllemez és a színesfém réteg között szoros az érintkezés, és ez biztosítja a kellő összenövést anélkül, hogy nagy technológiai nehézségeket okozó, költséges mechanikus összenyomást kellene alkalmazni a 55 zsugorítási folyamat idején, vagy galvanikus és egyéb módon közvetítő fémréteget kellene alkalmazni. A találmány szerinti eljárás közelebbi megvilágítására szolgál a következő példa. 60 A szemnagyság megoszlása: rányomják a szilárdság növeléséré szolgáló acélszalagra, és ezáltal igyekeznek a csapágyanyag és a szilárdságnövelő acélanyag között szilárd kötést létrehozni. Ez a próbálkozás sem hozta meg a vált eredményt, mert zsugorítás közben nem lehet kellő erővel nyomni a csapágyanyagot a fémanyagra, és a zsugorítási hőfokon lejátszódó kémiai és fizikai jelenségek (pl. oxidáció) megakadályozzák a csapágyanyag és acél közötti szilárd kapcsolat létrejövését. A kifogástalan kötés hiányában — főleg lökésszerű igénybevételnek kitett csapágyaknál — a csapágybélés kitöredezik. A találmány célja olyan eljárás létesítése, amellyel az ón-ólombronz csapágyanyagban az ólmot egyenletesen és finoman lehet elosztani, valamint a szilárdság növelésére szolgáló acéllemez és ón-ólombroinz csapágyanyag közötti kifogástalanul szilárd kapcsolatot a zsugorítási művelet közben, külön nyomás alkalmazása nélkül lehet biztosítani. Az eljárás lényege abból áll, hogy az ólmot a zsugorítási művelet előtt a por alakú ón- és rézanyaghoz ólomoxidpor formájában keverjük és ennek eredményeként biztosítjuk az ólom zsugorítási művelet közbeni egyenletes finom eloszlását és a csapágyanyagnak az acéllemezhez való jó kötését. E két feladatot az eljárásunkban használt ólomoxid meglepő módon kifogástalanul elvégzi. A zsugorítási, fémkerámiai eljárásoknál az oxidok jelenléte általában hátráltatja az előirányzott folyamatokat. így az érintkező felületek nagysága fajlagosan csökken, a szilárdsági értékek is csökkennek, stb. Eljárásunknál az ólomoxid hatása fordított, ami azzal magyarázható, hogy az ólomoxid redukálási hőmérséklete nagyon alacsony (kb. 220 C°-nál kezdődik), tehát redukálás akkor megy végbe, amikor, a többi fémnél még olyan számbavehető kémiai vagy fizikai változás nem következett be, amely az ólomoxid redukálását zavarná, gátolná. Ismert jelenség, hogy a fémek megfelelő hőfokra melegítésekor a mikrokristályok felületén levő atomok aránylag kis elszakító munkával leválaszthatók a felületről és vándorlásra kényszeríthetők. A vándorlás mindaddig tart, amíg egy számukra energetikailag előnyös állapotba nem kerülnek. A vándorlás akkor szűnik meg, amikor pl. az ék alakú anyagrésekben haladva a két anyagrészecske között meg nem akadnak és be nem épülnek a két szomszédos anyagrészecske felületének rácsába. Ekkor energetikailag megközelítően a rács belsejében levő atomokkal lesznek egyformák. A fématomoknak ez a helyzetváltoztatása már aránylag alacsony hőmérsékleten végbemegy, ez a hőmérséklet azonban 220 C°-nál jóval nagyobb. Eljárásunknál azonban a 220 C° körüli hőmérséklet már elegendő az ólomatomok vándorlásra kényszerítésére, mert ezen a hőmérsékleten az ólomoxid fémólommá redukálódik és az atomok mozgékonysága az oxidrácsból ólomoxid 10—20 mikron réz 30—300 mikron 65 ón 10^—30 mikron ?
