165723. lajstromszámú szabadalom • Nagy szilárdságú keménységű és elektromos vezetőképességű edzhető réz-króm-titán ötvözet, valamint eljárás ennek előállítására
165723 ismert ötvözetekkel összehasonlítva jobbak, és elektromos vezetőképessége nagy, és élettartama nagyobb, mint az ismert ötvözeteké. Meglepő módon azt találtuk, hogy a 0,05%-nál kisebb titántartalmú ötvözetek nagy vezetőképességgel, ugyanakkor kielégítő szilárdsággal rendelkeznek. A találmány szerint az ötvözet jó mechanikai és fizikai tulajdonságait azáltal biztosítjuk, hogy valamely 0,5—1,2% krómot tartalmazó réz-krómötvözethez 0,01—0,05% titánt ötvözünk. A kívánt tulajdonságok kialakítására ezt az ötvözetet 1000 °C feletti hőmérsékleten történő hevítésből, folyékony vagy gáz alakú közegben történő hirtelen lehűtésből és 400—550 °C hőmérsékleten történő megeresztésből álló keményítési folyamatnak vetjük alá. Az így kapott nagy szilárdság és keménység értékek azt követő hidegmegmunkálással még lényegesen növelhetők. Ez az ötvözet megeresztósre állandó. Ennek az ötvözetnek a felhasználásával többek között az elektromos ellenálláshegesztés elektródjainak élettartama jelentősen növelhető. A talált ötvözet lehetővé teszi 150 kp/mm2 -nél nagyobb Brinell-keménységek és szobahőmérsékleten mérve 40 m/Ohm mm2 -nél nagyobb vezetőképességek elérését. Ennek a réz-króm-titán ötvözetnek a szakítószilárdsága 50—65 kp/mm2 . Ez az ötvözet a megeresztési állandóság következtében magasabb hőmérsékleten is jó melegszilárdságú. A találmányt az alábbiakban egy kiviteli példával magyarázzuk meg közelebbről. 1,12% krómot, 0,043% titánt tartalmazó rézkróm-titán ötvözetet megolvasztottunk, és 900 °C hőmérsékleten 17 mm átmérőjű rudakká sajtoltuk. Ezt a szerkezeti anyagot ezt követően 1030 °C hőmérsékleten 20 percig hevítettük, hideg vízben hirtelen lehűtöttük, és 450 °C hőmérsékleten 4 óra hosszat megeresztettük. 156 kp/mm2 Brinnel-keménységet és 40 m/Ohm mm2 elektromos vezetőképességet kaptunk. 40%-os hidegalakítás után 169 kp/mm2 Brinnel-keménység adódott. A réz-króm, réz-króm-cirkon és a találmány szerinti réz-króm-titán ötvözetek melegszilárdságának és nyúlásának a hőmérséklettől való függése a csatolt 1. ábrán látható. Az ábra megadja az ötvözet megeresztési állandóságának értékeit. A szilárdság értékeket úgy adtuk meg, hogy az anyagot melegszakító kemencében 30 percig hevítettük, majd 20 mm/perc sebességgel eltörtük. Az 1. görbe mutatja az 1,02% krómot tartalmazó réz-króm ötvözet szilárdságát. A 2. görbe adja meg az 1,07 %krómot, és 0,21% cirkont tartalmazó réz-króm-cirkon ötvözet értékeit. A 3. görbe ábrázolja a találmány szerinti 1,2% krómot és 0,043% titánt tartalmazó réz-króm-titán ötvözet szilárdságát. A találmány szerinti ötvözetet 1030 °C hőmérsékleten hevítettük, és 450 °C hőmérsékleten 4 óra hosszat eresztettük meg. Ezután 60%-os hidegalakításnak vetettük alá. A grafikus ábrázolásból világosan kitűnik magas hőmérsékleteken a találmány szerinti ötvözet kiválósága. A találmány szerinti réz-króm-titán ötvözetből készült, ellenálláshegesztéshez használható anyagokat élettartam szempontjából összehasonlítottuk a technika állásából ismert hasonló célú ötvözetekkel. Karosszéria-alkatrészek ellenállásponthegesztésére használtuk az alábbi ötvözetekből készített ponthegesztő elektródokat: 10 15 20 25 30 35 40 45 Szám: Összetétel: 1. Cu Cr Zr 1,07% Cr, 0,21% Zr, a többi Cu 2. Cu Cr 1,02% Cr, a többi Cu 3. Cu Cr Ti 1,28% Cr, 0,08% Ti, a többi Cu 4. Cu Cr Ti 1,16% Cr, 0,04% Ti, a többi Cu 5. Cu Cr Ti 1,34% Cr, 0,34% Ti, a többi Cu Mindegyik ponthegesztő elektróddal 10 000 pontot hegesztettünk, és minden 1000 pont után vizsgáltuk az elektródok csúcsának növekedését. Az eredményeket az alábbi táblázatban foglaljuk össze: Hegesztések száma: Az elektródacsúcs Í ítmérőji B (mm) 1. sz. 2 ;. sz. 3. sz. 4. sz. 5. sz. 0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 500 6,1 6,0 5,8 5,8 6,1 1000 6,4 6,2 5,9 5,9 8,7 2000 6,8 6,6 6,4 6,0 9,7 3000 7,0 7,0 6,6 6,1 — 4000 7,0 7,35 6,65 6,2 — 5000 7,1 7,45 6,65 6,3 — 6000 7,2 7,6 6,8 6,3 — 7000 7,25 7,65 6,9 6,3 — 8000 7,3 7,65 7,0 6,4 — 9000 7,4 7,7 7,1 6,5 — 10 000 7,5 7,7 7,1 6,6 — 50 Az 5. sz. övezetből készült elektród csúcsa 1500 pont hegesztése után letört. Ez az anyag erősen hajlamos más anyagokkal való ötvözésre, így ellenálláshegesztéshez nem használható. 55 A fenti táblázatból egyértelműen kitűnik, hogy a 4. sz. övezetből készült elektród, vagyis a találmány szerinti övezetből készült elektród csúcsa mutatja a legnagyobb tartósságot 10 000 pont hegesztése után. A találmány szerinti ötvözetből 60 mutatja a legnagyobb tartósságot 10 000 pont készült elektród csúcs növekedett legkisebb mórtékben. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti anyagból készült ellenálláshegesztési elektród élettartama nagyobb, mint a technika állásából ismert 65 ötvözetekről készített elektródoké. 2
