167409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás legfeljebb 0,26% karbon tartalmú ötvözetlen szerkezeti acélból készült rudak, elsősorban 6-12 mm átmérőjű acélrudak mechanikai, különösen nyúlási tulajdonságainak javítására
16W9 25 30 pontja vonatkozásában. A találmány szerinti eljárás szerint a mégadott hőmérsékletkiegyenlítési tartományon belül a gyakorlatban előnyösen azt az időpoiitdt választjuk a lehűtéshez, amelyben a 'növekvő maghőmérséklet és a csökkenő felületi hő- 5 "mérséklet metszik egymást. Ennek a metszéspontnak az időbeni tartománya á gyakorlatban pirométer mérés útján határozható meg, mivel a mag felé történő hőkiegyenlítés után a héjfelületen mérhető hőmérsékletcsökkenés kife- 10 jezetten lassúbb, mint ahogy korábban végbement, mivel hőáramlás csak az atmoszféra felé történő kisugárzás után következik be. A továbbiakban példák kapcsán részletesen ismertetjük a találmány szerinti eljárás foganatosi- 15 tásához szükséges lépéseket. Amint azt főigénypontunkban is ismertetjük, a rúd magrészét legalább 100 °C/sec, célszerűen azonban legalább 300°C/sec sebességgel kell 450 °C és az Ac3 pont közötti hőmérsékletre felmelegíteni. 20 A felsorolandó példákból kitűnik, hogy a legelőnyösebb maghőmérséklet 700 °C. A 300 °C (sec hevítési sebességből és a 700 °C-os maghőmérsékletből adódik, hogy az indukciós tekercsbe történő belépéstől a lehűtés kezdetéig 2,33 sec idő telik el. A fenti kiindulási értékekből és egy felvett 8 mm-es rúdátmérőből kiszámítható, hogy 1,3 másodpercig tartó áthaladási időt feltételezve a tekercs frekvenciája 485 kHz, teljesítmény sűrűsége 850 Watt/cm2 kell legyen. Ugyanezek a peremfeltételek természetesen kielégíthetők kisebb frekvenciával is (vastagabb kéreg) és kisebb teljesítmény sűrűséggel. Kialakítható tehát például egy, a magtérfogathoz viszonyított rendkívül vékony kéreg igen magas hőmérsékletű kezelése, vagy másik szélső esetben egy vastag kéreg, amelynek kezelési hőmérséklete a t = t2 időpontban mért hőmérséklettől csak kis mértékben (100—200 °C) különbözik. Az első példában a találmány szerinti eljárással kezelt acél szakítószilárdsága jelentősen növekedett. 40 Űgy hogy ugyanakkor a nyúlása is nőtt. Az 1. táblázatban feltüntettük a technológiai kiindulási értékeket és az eljárás végén nyert értékeket. Tájékoztatásképpen az első oszlopban feltüntettük azt a hőmérsékletet, amelyre a kérget rövid ideig fel- 45 hevítettük. A táblázatból látható, hogy a legjelentősebb nyúlásnövekedés (8%-ról 15%-ra) a szakítószilárdság 60 kg/mm2 -ről 67,7 kg/mm 2 -re történő növekedésével járt együtt, a kéreg 900°C-os felmelegítésénél. 50 Már ebből a példából is kitűnik, hogy az az eddigi műszaki tapasztalatokra alapozott törvényszerűség, amely szerint a hidegenalakított anyagok szilárdsági és nyúlási tulajdonságai egymással ellentétes irányban változnak, a találmány szerinti eljá- 55 rás eredményei értelmében megdőlt. Fontos körülmény, hogy a találmány szerinti eljárás során nem alkalmazunk nemesítést az anyag teljes keresztmetszetében. A második és harmadik táblázatban 6, illetve 12 60 mm átmérőjű rudakon végzett kezelés eredményei láthatók. Az eljárás paraméterei a 4. táblázatban találhatók. A 2. táblázatból látható, hogy a hidegen alakított anyag igen jó szilárdsági tulajdonságokkal rendel- 56 kezik a nyúlási tulajdonságok javulása mellett is. Ezek az előnyös tulajdonságok különösen a 700 °C körüíi hőmérsékletre hevített magrészű anyagoknál érhetők el, és lényegesen jobbak, mint a jelenleg alkalmazott eljárásokkal elérhető szilárdsági, illetve nyúlási tulajdonságok. A 3. táblázatból látható, hogy a 12 mm átmérőjű rudaknál a 650 °C-ra történő felmelegítés adja a legjobb tulajdonságokat. A széntartalomnak az adott határok között történő változtatása esetén az optimális paraméterek a példában bemutatottaktól némileg eltérnek. így például a széntartalom csökkentése esetén magasabb maghőmérséklet szükséges és fordítva. A találmány szerinti eljárással előállított betonacélok rendkívüli előnye, hogy kiváló nyújthatósági tulajdonságokkal rendelkező rudaknál az azonos mértékű nyújthatóság nagy részaránya következtében laza vasszereléssel készült épületek sokkal nagyobb biztonsággal építhetők, míg a nagyszilárdságú betonacélrudak főként az előfeszített vasszerelésekhez igen megfelelőek. Azonkívül lényeges, hogy főként az alacsony széntartalmú betonacélminőségeknél a találmány szerinti eljárással módosítandó szerkezeti anyag-tulajdonságok, pl. ellenállásos ponthegesztéssel, hátrányosan'nincsenek befolyásolva. A szabványos hegesztési vizsgálatok a betonacélok kereszteződési pontjainál az előírt értékeket eredményezték. 1. táblázat Kiindulási anyag ötvözetelem, alacsony széntartalmú betonacél 0,12% széntartalommal. Az átmérő 6,5 mm hidegen alakított állapotban (35%-os 35 hidegalakítás). A felületi tartomány felmelegítése kp/mm2 kp/mm2 Megnyúlás kiindulási anyag 800 °C 900 °C 1000 °C 60,0 64,7 67,7 72,0 55,0 56,0 56,5 56,0 8% 13% 15% 11% 2. táblázat 0 6 mm-es rúd 36%-os hidegalakítás T °C (t = t2 , Kg. 1) kg/mm2 kg/mm 2 *io °/ /o % iindulási anyag 61,4 55,0 8,3 4,0 650 700 750 66,0 60,0 79,0 58,6 51,5 42,0 13,7 15,2 10,0 7,3 13,0 5,7 4
