166053. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés aluminiumból és aluminiumötvözetből készített, főleg hengerelt, sajtolt, halított és húzott termék hőkezelésére

3 166053 4 melegítésére nem alkalmasak. Általában csak nagy hőhiszterézisű anyagok felületi hőkezelésére használhatók kellő eredménnyel. E berendezések hatásfoka csak néhány százalék. Alkalmazásuk az alumínium és alumíniumötvözetű anyagok teljes 5 keresztmetszetében történő hőkezelésére tehát nem megfelelő. Kutatásaink folyamán azt tapasztaltuk, hogy az alumínium és alumíniumötvözetű anyagoknál az ismert, alkalmazott hőkezelési eljárások mind 10 műszakilag, mind gazdaságilag előnyösen tovább nem fejleszthetők. Ezért másirányú megoldásokat kerestünk. Kísérleteink folyamán azt találtuk, hogy az alumíniumban vagy alurníniumötvözetekben a hő hatására végbemenő folyamatokhoz szükséges 15 hőenergiát oly módon kell az anyag molekuláival, illetve atomjaival vagy ionjaival közölni, hogy annak révén lényegében a diffúziós időtartam igen nagy mértékben lerövidüljön s ezzel az anyag minőségi jellemzőinek megtartása, illetve annak 20 előnyös növelése is lehetségessé váljon. Ezt a hőkezelt anyag hossza és keresztmetszete mentén a hőenergiának folyamatos és egyenletes átadásával valósítottuk meg. A hőkezeléshez szükséges aktivációs energiát villamos árammal biztosítjuk. Az 25 egyenletes sebességgel haladó hőkezelendő termék meghatározott rövid, például néhány centiméter vagy néhány méter hosszában haladás közben a rajta átvezetett villamos áram hőhatása folytán az anyag teljes keresztmetszetében hozzuk létre a 30 hevítést. A teljes keresztmetszetben történő gyors hőenergia átadás következtében a felfűtési, az átmelegítési és hőntartási időtartam lényegesen lerövidül, sőt az inkubációs idő a végbemenő gyors hőenergia átadás következtében gyakorlatilag zé- 35 russá válik. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy a termék termikus aktivitáson kívül villamos aktivitást is kap, ami a tényleges hőkezelés-, illetve a hőntartási időtartam idejét igen tetemesen lerövidíti. 40 A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a hőkezelendő alumínium vagy alumíniumötvözet anyagú terméket célszerűen folyadékba helyezett elektródák között vezetjük át, a termékbe elektródákon keresztül esetenként beállított áram- 45 sűrűségű, igen nagy például 10 000 A erősségű és igen kis, például 1 V feszültségű áramot vezetünk és ezzel mintegy 1—120 másodperc közötti idő alatt a hőkezeléshez szükséges, célszerűen 400-600 C fok közötti hőmérsékletre hirtelen hevítjük, 50 majd hűtjük, a felmelegedés folytán méretében, főképpen hosszában változó terméket az elektródák közötti hevítési és az azt követő hűtési szakaszban a méretváltozással arányos sebességgel mozgatjuk. A két elektróda egymáshoz képesti sebességét 55 célszerű úgy megválasztani, hogy az egyiket V! sebességgel, a másikat pedig V2 =(0,9-1,

l)Vt sebességgel mozgatjuk. A haladás irányában a második elektróda folyadéka által már hűtött terméket a hűtési szakaszban a szükséghez képest 60 még külön folyadékkal, előnyösen vízsugárral hűtjük. Az eljárás foganatosítását megvalósító találmány szerinti berendezés lényege, hogy egymástól előre meghatározott távolságban elhelyezett, a termék 65 vezetésére és továbbítására alkalmas, állítható sebességű, a hevítési és az azt követő hűtési szakaszban a termék mechanikai igénybevételét kizáró továbbítószervei, például görgői- és ezek között állítható távolságban elrendezett, célszerűen áramló folyadékba, például vízbe helyezett elektródái vannak, ezen kívül tápáram egységgel, esetleg még külön irányított folyadék, például vízsugár által működő hűtőkészülékkel ellátott. A találmány szerinti eljárás foganatosítási módját és az azt foganatosító berendezés példaképpeni kiviteli alakját a rajz alapján részletesen ismertetjük. A rajz a berendezés elrendezését vázlatosan szemlélteti. Az 1 terméket a hőkezelési szakaszon át továbbító szervek, a 2 és a 7 görgőpárok, amelyek között a 4 folyadékban a 3 elektróda és 6 folyadékban az 5 elektróda van elhelyezve. A 3 és 5 elektródák közötti távolság a hevítési szakasz, az 5 elektróda és a 7 görgőpár között pedig a hűtési szakasz van. A 3 és 5 elektródákat kábelen keresztül a 8 tápáram egység látja el villamos árammal. A továbbítószerveket képező 2 és 7 görgőpárok az 1 termék mechanikai igénybevétel nélküli továbbítására szolgálnak. A két görgőpár gyakorlatilag szinkron üzemű, azaz fordulatszámuk egyenlő, de a 7 görgőpár átmérői rendszerint nagyobbak s így sebességük egymástól eltér a maradandó, illetve hiszterézis méretváltozásnak megfelelő arányban. A 3 és az 5 elektródák görgős, csúcsos, stb. kiképzésűek és a 8 tápáram egység által szolgáltatott fűtőáramnak a hevítési szakaszban az 1 terméken keresztül való bevezetésére szolgálnak. Feladatunk a nagy áram, például 10 000 A erősségű fűtőáramnak kis átmeneti ellenállás mellett történő átadása. Az áramló 4 és 6 folyadék, például víz, az ívhúzás nélküli áramátadást biztosítja, még érintkezési hibák esetén is. Az áramló folyadék a 3 és az 5 elektródák hűtésén kívül az 5 elektródánál egyben felhevített 1 terméket is hűti. Az áramló folyadék alkalmazása tette lehetővé üzembiztos nagyteljesítményű hevítési szakasz megvalósítását. Léghűtés alkalmazása esetén a felsorolt előnyök elvesznek, sőt az elektródák érintkezési hibái folytán ívhúzás esetén az elektródák és a termék felületén beégések képződnek. Az elektródákra kenődött anyag pedig fokozza a beégést. A berendezés 8 tápáram egységét az ipari frekvenciájú, hálózati áramra kapcsolt szabályozással ellátott olyan transzformátor képezi, amely a hálózati váltakozóáram feszültségének és áramerősségének igen kis feszültségű, például 1 V és igen nagy áram - 10 000 A - erősségű fűtőárammá való átalakítására szolgál. Egyenáram alkalmazása esetén a 8 tápáram egység kimenetére egyenirányító szerv is csatlakozik. Az 5 elektróda és 7 görgőpár közötti hűtőszakasz hossza szükség esetén egész minimálisra lecsökkenthető, vagyis egészen a 6 folyadék tartályig helyezhető. Ebben az esetben tulajdonképpen csak az 5 elektróda fűtése hat. Ha intenzív hűtést akarunk a hűtési szakaszban, akkor a hűtést a felhevített és részben már az 5 elektródán át hűtött anyagra irányított folyadékkal előnyösen 2