170514. lajstromszámú szabadalom • Korrózióálló alumíniumbázisú ötvözetpár
3 170514 4 kély. így egy viszonylag vékony bevonatréteg alkalmazása is hosszú ideig védettséget biztosít a magrész számára. A találmány szerinti ötvözetpár '-az ismert technológiákkal egyszerűen előállítható, és különösen alkalmas hőcserélők csővezetékeiként történő alkalmazásra. A találmány további részleteit kiviteli példák és rajz segítségével ismertetjük. A továbbiakban az ötvözőelemek mennyisége mindenütt súly%-ban van megadva, ha egyéb mértékegység nincs feltüntetve. A rajzon, az 1. ábra a találmány szerinti ötvözeteken végzett korróziós vizsgálatok eredményeit mutatja. A találmány szerinti ötvözetpár magrészének összetétel-tartományát az 1. táblázatban mutatjuk be. 1. táblázat Előnyösen Ötvöző Mennyiség alkalmazható mennyiség Szilícium 0,05-0,5 0,15 -0,25 Mangán 0,2 -0,8 0,3 -0,6 Vas 0 -0,2 0 -0,08 Króm 0 -0,1 0 -0,05 Magnézium 0 -0,3 0 -0,1 Réz 0 -0,1 0 -0,05 Titán 0 -0,05 0,005 -0,03 Cink 0 -0,1 0 -0,05 Alumínium R R A találmány szerinti alumíniumbázisú ötvözet lényeges alkotóelemei a mangán és a szilícium. A többi elem tulajdonképpen szennyezőként fordulhat elő az 1. táblázatban megadott mennyiségekben. A titán jelenléte célszerű lehet szemcsefinomítás céljából is. A vizsgálatok során nem volt megállapítható, hogy a cink bármilyen káros hatással lenne az ötvözet korrózióállóságára, így a cinktartalmat úgy határoztuk meg, hogy a találmány szerinti ötvözet cinktartalmú hulladékanyagok felhasználásával is előállítható legyen. Természetesen valamennyi szennyező jelen lehet igen kis mennyiségben is, például 0,001 súly%-ban. Általában az alumíniumbázisú ötvözetek pontkorrózióját az alapanyag mátrixba beágyazódott olyan részecskék okozzák, amelyek a mátrixhoz képest katódként vagy anódként viselkednek. Az ilyen részecskék parányi elektrolitikus cellákat alkotnak, amelyekben az elektrolit a kezeletlen víz. A pontkorrózió tulajdonképpen ezekkel a kis elektrolitikus cellákkal azonos. Ilyen, a mátrixba beágyazódott részecskék lehetnek például szilícium, FeAl3 , CuAl 2 MnAl 6 és a - (AlFeSi). A vizsgálatok során kitűnt, hogy az alapanyag mátrixához képest katódosan viselkedő FeAl3 részecske, pél-5 dául egy 0,4-0,8 Alsi, 0,7 Fe, 0,15-0,4 Cu, 0,15 Mn, 0,8-1,2 Mg, 0,04-0,35 Cr, 0,25 Zn és 0,15 Ti összetételű ötvözetben egy óra leforgása alatt pontkorróziót eredményez 30 C° hőmérsékletű kezeletlen vízzel érintkezve. 10 A találmány szerinti ötvözetpár magrészének összetételét a H.W.L. Phillips által vizsgált kvatarner alumínium-, mangán-, szilícium-, vas-ötvözetrendszer fázisdiagramjaiból kiindulva határoztuk 15 meg. A cél az volt, hogy a katódos vagy anódos viselkedésű részecskék képződését kiküszöböljük, vagy legalábbis minimálisra csökkentsük. A hivatkozott fázisdiagramból (Journal of the Institute of Metals, LXIX kötet, 1943.) látható, hogy mintegy 20 0,4% mangán jelenléte a FeAl3 részecskék képződését megakadályozza. Az a — (AlFeSi) részecskék képződése ugyanakkor még fennáll. Ezért korlátoztuk a magrészt alkotó ötvözetben a vas mennyiségét. Az a - (AlFeSi) részecskék ugyanis az 25 alumíniumötvözetek korróziós tulajdonságait rontják, ha nem is olyan nagy mértékben mint a FeAl3 részecskék. További vizsgálatokból az is kitűnt, hogy a pontkorrózióval szembeni ellenállás az alumínium-30 ötvözetekben növelhető szilícium hozzáadásával, ha ez a szilícium szilárd oldat formájában van jelen. Az a .tartomány viszont, amelyben a szilícium szilárd oldatként jelenik meg, nagymértékben függ az ötvözet vas- és mangántartalmától. Befolyással 35 van a fenti tartományra még a magnézium is. A találmány szerinti ötvözetpár magrészének szilíciumtartalmát tehát a fenti szempontok figyelembevételével kellett megválasztani. A találmány szerinti ötvözetpár bevonat részé-40 nek összetétel-tartományát a 2. táblázatban mutatjuk be. 2.táblázat Ötvöző Mennyiség Előnyösen alkalmazható mennyiség Magnézium 0 -0,1 0 -0,05 Mangán 0,8-1,2 0,9 -1,1 Króm 0 -0,1 0,02 -0,05 Szilícium 0 -0,05 0 -0,03 Réz 0 -0,05 0 -0,01 Cink 0,1-0,4 0,15 -0,25 Titán 0 -0,1 0,005-0,03 Vas 0 -0,1 0 -0,08 Alumínium R R 2
