169175. lajstromszámú szabadalom • Eljárás öntvények inhomogén ötvözésére
169175 5 o 2. példa Az 1. példában ismertetett alapötvözetből készítettünk lyukasztótüskéket. A szerszámok előállítási technológiája teljesen azonos volt az 1. példában 5 ismertetett megoldással, ezúttal azonban nem a mangántartalmat, hanem a krómtartalmat növeltük a szerszám csúcsának környezetében. A gyártott szerszámok 0 100 mm (súly 10 kg), 0 140 mm (súly 40 kg) és 0 220 mm (súly 105 kg) méretben 10 készültek. Az ötvözőanyag keveréket tartalmazó tubus méretei is azonosak, voltak az 1. példában ismertetettel. A tubusban Ferrokróm, és alumínium reszelek volt elhelyezve. Ezek mennyiségei az alábbiak voltak: 15 Méret é 100 mm 0140 mm 0 220 mm Fe Cr 28 g 106,4 g 294 g 20 Al 2g 7,6 g 21 g Az előállított lyukasztótüskéket üzemi körülmények között vizsgáltuk, és az 1. példában megadott csőtípus sajtolásánál próbáltuk ki. Az egy 25 lyukasztótüskével előállított csövek száma 400 db volt. 3. példa 30 Ismét az 1. példában ismertetett alapötvözetből készítettünk lyukasztótüskéket az 1. példában ismertetett technológiával. Az előállított tüskék mérete 0 100 (súly 12 kg) és 0 140 mm (súly 45,6 kg) 35 volt. Az ötvözőkeveréket tartalmazó tubus méretei megegyeztek az előző példákban megadottakkal. A lyukasztótüskéket ezúttal krómmal és cirkonnal ötvöztük erősen, a fokozott igénybevétellel szemben tanúsított ellenállás növelése érdekében. A 40 0,08 mm vastag alumínium fóliából készített tubusba FeSiZr volt, mégpedig 12 g az 0 100 mm-es tüskénél, és 45,6 g az 0 140 mm-es tüskénél. Az austenitet stabilizáló cirkon hatására a szerszám élettartama jelentős mértékben növeke- 45 dett: egy lyukasztótüskével 500 csövet lehetett sajtolni meghibásodás nélkül. Hasonló eredmény érhető el más, a szövetszerkezetet hasonló módon befolyásoló ötvöző alkalmazásával is. 50 4. példa A találmány szerinti eljárással 2-4. ábrán bemutatott süllyesztőket állítottunk elő. A szerszá- 55 mot kardánszerkezet előállításánál alkalmazzák. A munkadarab súlya 115 kg volt, és az alapötvözetet az alábbi összetételben állítottuk elő: A fenti alapötvözetet öntöttük az 1 öntőformába, a 4 beömlőnyíláson át. A 2 tölteteket 60 ezúttal az 1 öntőformának az olvadékkal közvetlenül érintkező részeibe ágyaztuk be, hogy a felötvözés a szerszámnak az erősen igénybevett felületi részén következzék be. A 2 tölteteket lapos dobozokként állítottuk elő, hogy az ötvöző- 65 elemeket nagy felületen és viszonylag kis mélységben tudjuk eloszlatni. A burkolat 0,07 mm-es alumínium fólia volt, amelybe porrá tört ferrokrómot és alumínium reszeléket csomagoltunk. A 2 töltetekbe elhelyezett ferrokróm összes mennyisége 242 g, az alumíniumreszelék 23 g volt. A csomagok mérete 50 x 25 x 7 mm volt. A fenti módon előállított süllyesztek élettartama a hagyományos szer-számhoz képest kétszeresére növekedett. A fenti példákból látható, hogy a találmány szerinti eljárással gyártott szerszámok azon túlmenően, hogy rendkívül gazdaságos anyagfelhasználást tesznek lehetővé, jelentős mértékben növelik a munkadarabok élettartamát is. További jelentős előnye a találmány szerinti eljárásnak, hogy az ötvöző-koncentráció változása teljesen folyamatos, így elkerülhetők a hirtelen összetétel-, vagy menchanikai, illetve fizikai tulajdonság-változások következtében fellépő repedések, törések, és rétegleválások, amelyek a különböző felületi kezelések — különösen a termokémiai kezelések alkalmával - gyakran fellépnek. A helyi ötvöződés mértéke, illetve az ötvözőanyag eloszlás igen jól kézben tartható és szabályozható a töltetbe bevitt ötvözőelém mennyiségével, a töltet elhelyezésével és a töltet formájának kialakításával. így olyan mértékű és alakú tulajdonság-eloszlások érhetők el, amelyek a hagyományos technológiák segítségével semmiképpen sem alakíthatók ki. Előnye még a találmány szerinti eljárásnak az is, hogy segítségével tetszőleges ötvöző vihető be az adott olvadékba, függetlenül annak olvadáspontjától, illetve az alapötvözettel szemben mutatott reakcióképességétől. A találmány szerinti eljárás szemléltetésére csupán néhány példát mutattunk be, ezekből azonban nyilvánvaló, hogy a legkülönbözőbb munkadarabok előállítására alkalmazhatók, bármilyen öntőforma esetén, sőt adott esetben még folyamatos öntés esetén is. Jóllehet a bemutatott példákban az olvadékkal exoterm reakcióba lépő anyag alumínium volt -aminek oka az volt, hogy vizsgálatainkat elsősorban alakító szerszám anyagokon végeztük — nyilvánvaló, hogy bármely alapötvözethez és ötvözőelemhez található olyan anyag, amelynek segítségével az ötvözés elvégezhető. Nyilvánvaló az is, hogy nem feltétlenül kell minden esetben az olvadékkal exoterm reakcióba lépő anyagnak alkotni a burkolatot, illetve a dobozt. Lehet a doboz valamely ötvözőanyag, a reakcióhőt biztosító anyag pedig helyet foglalhat a dobozon, illetve a burkolaton belül is. Nyilvánvaló az is, hogy a találmány szerinti megoldás alkalmazásához nem minden esetben szükséges burkolat, illetve doboz alkalmazása. Az esetek jelentős részében, különösen egyedi daraboknál vagy kis sorozatban előállított öntvényeknél a legegyszerűbb és kézenfekvő megoldás az alumíniumfólia burkolat alkalmazása. Nagy sorozatban gyártott munkadarabok esetén azonban természetesen más egyszerű megoldás is alkalmazható. A por alakú ötvözőkeveréket könnyen lehet a munkadarab opti-3
