162686. lajstromszámú szabadalom • Eljárás pórusos fémréteg előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja 1970. X. 8. (UI-167) Elsőbbsége Amerikai Egyesült Államok: 1969. X. 10 (865 512), 1970. IX. 21., (074 131) Közzététel napja 1972. X. 28. Megjelent 1975.11. 10. 162686 Nemzetközi osztályozás: C 23 c 17/00 Feltaláló Grant Andrew Campbell mérnök, New York, Amerikai Egyesült Államok. Tulajdonos: Union Carbide Corporation, New York, Amerikai Egyesült Államok. Eljárás pórusos fémréteg előállítására i A találmány réz vagy rézötvözet alapfémen rézből vagy acélból álló vékony porózus réteg kialakítási eljárására, valamint pórusos rézíéteggel ellátott rézből vagy rözötvözetből álló ferritekre vonatkozik. A 3 384 154. számú USA szabadalomban (Milton, R.M.) 5 belső, egymással kapcsolatban,lévő, kb. 0,15 mm-nél kisebb azonos sugarú pórusokat tartalmazó egységes mátrixot ismertetnek, amely egymással és egy fém alappal összekötött fémrészecskék vékony rétegéből áll. Ez a szabadalmi leírás'azt is bizonyítja, hogy, a porózus ,réteg rendkívül hatásos az 10 alapfémmel érintkezésben álló hőforrástól a hő elvezetésére a rétegen belüli forrásban álló folyadékhoz; tízszeresen nagyobb hőátadási tényezőket nyertek, mint mechanikusan érdesített felületeknél. A hivatkozott USA szabadálom eljárást ír le pórusos 15 hőátadó rétegek elkészítésére fémpor alkotónak műanyag ragasztó segítségével az alapanyaghoz történő színterezésevel, ami a feliszapolt részecskék kezdeti adhézióját biztosítja. A szinterezést a bevont felület hőmérsékletének az alapfém és a porszerű mátrix-alkotó lágyuláspontjáig történő felemelése 20 követi. Néhány esetben éz az eljárás az alapfém, pl. rézötvözetből álló vékony lemezek vagy hosszú csövek, lényeges deformációját okozza. Az ilyen deformációkat el kell kerülni abban az esetben, ha a pórusos fémréteget tartalmazó alapfémet tömeggyártásban szoros tűréssel és reprodukálható 25 méretekkel kell gyártani, pl. hőcserélő csőkötegek vagy dobok szerelésénél. Ha az anyagban temperálódás következik be. akkor további kikeményítési edzési műveletre van szükség kielégítő szilárdságú termék előállításához. A szinterezést módszer másik hátránya, hogy viszonylag 30 hosszú időtartamra van szükség a réz alapanyagnak és a porszerű mátrixnak a lágyuláspontig, azaz 960 C* feletti hőmérsékletre történő felhevítéséhez, valamint az alkatrészeknek ezen a magas hőmérsékleten a szmterezés biztosítása céljából való tartásához. Ugyanez a hátrány jelentkezik J5 rézötvözeteknél, pl. 1 sr. vasat tartalmazó réznél is. Ez a körülmény nemcsak időbeli korlátot szab a tömeggyártásnak, hanem, nagyon nagy hő-, vagy energiafelhasználást is okoz. A találmány célja javított módszer kidolgozása pórusos réz vagy acélréteg előállítására réz vagy rézötvözet alapanyagon. További célja olyan eljárás kifejlesztése, amely a porózus réteg kialakításához nem igényli az előző szinterezési módszerekre jellemző magas kötési hőmérsékletet. További célkitűzés olyan eljárás kidolgozása vékony pórusos rézrétegek kialakítására hosszú rézcsövek falán, amely nem okoz lényeges temperálódást és ezzel csődeformációt. További célunk gyorsabb módszer kidolgozása pórusos rézréteg-rézalap szerkezetek kialakítására, amelynél kevesebb hőenergiára is van szükség. Az eljárás deformáció mentes rézcső előállítását célozza, amely legalább egyik felületén pórusos rézréteget tartalmaz. A találmány további célkitűzései és előnyei az alábbi leírásból kitűnnek. A tiszta fém réz kb. 370 C* körül kezd megereszkedni és teljesen kilágyul 650 C*-on. Pl. a réz folyáshatára 32 C*-on 800 C*-on végzett hőkezelés előtt és után kb. 700 kg/cm2 , ületve 420 kg/cm1 . Mivel a pórusos rézréteg kialakításához az alapanyagot erre a magas (800 C*) hőmérséklet-tartományra kell hevíteni, ezért alapanyagként az ipari szempontból tiszta réz helyett néhány rézötvözet alkalmazható. Ezek a rézötvözetek lényegesen magasabb hőmérsékleten lágyulnak meg mint a tiszta réz, de még ezek felhasználása sem küszöböli ki a csökkent szilárdság és ennek következményeként a deformáció problémáját, ha a szokásos szinterezési módszert alkalmazzák a pórusos réteg kialakítására. Bár dezoxidált nagy foszfortartalmú réz alkalmazható alapanyagként a találmány foganatosítására, az előnyös rézötvözet a Copper Development Association (CDA) által 192. 162686
