175430. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lágy mágneses anyagokból készült nagyobb munkadarabok fényes felületet biztosító hőkezelésére
3 175430 4 volt a felületek fémfényes kivitelben történő biztosítására a hőkezelés során. További problémák merültek fel annak következtében, hogy a lágymágneses anyagok elterjedése és az alkatrészek bonyolultabbá válása következtében számos üreges alkatrész hőkezelése vált szükségessé, ahol is a hőkezelés során az üregekből nem lehetett vagy igen nehéz volt eltávolítani az ott levő oxigént, illetve levegőt. A hőkezelő térnek védőgázzal történő intenzív átöblítése ilyen esetekben nem vezet eredményre, mert a bonyolult alkatrészek üregeiben a levegő az átöblítés után is bent marad. A hőkezelő térben maradó levegő viszont nyilvánvalóan oxidációt eredményez, így a fényes felület elérése lehetetlenné válik. A jelen találmánnyal az ismertetett problémák megoldása, az eddigi hőkezelések hátrányainak kiküszöbölése és olyan megoldás kidolgozása volt a célunk, amelynek segítségével a lágy mágneses anyagok jó mágneses tulajdonságokat biztosító hőkezelése elvégezhető robbanásmentes atmoszférában anélkül, hogy a munkadarabok felülete a legkisebb mértékben is oxidálódnék, így a mágneses tulajdonságaik legalábbis azonosak a hidrogénben hőkezelt anyagok tulajdonságaival. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a kemencébe történő berakás előtt a munkadarabokat vékony, nagytisztaságú vaslemezekkel borítjuk be, és a gyors hűtés kezdetekor az anyagot vízhűtéssel ellátott hűtőzónába juttatjuk. A találmány szerinti berendezésnél a hőkezelő kemence hőkezelő tokja körül vízköpennyel ellátott hűtőtér van kialakítva és a hőkezelő tok belső tere a kemencén kívül elhelyezett rugalmas ballonnal van összekapcsolva. A hőkezelőtok vízhűtéses hűtőzónája célszerűen a kemencén kívül van elhelyezve. Az eljárás során a munkadarabokat a hőkezelő tok betétjébe behelyezzük, a hőkezelőtokot lezárjuk és vákuumszivattyúval kapcsoljuk össze. Ennek segítségével mintegy 5 perc alatt a levegőt leszívatjuk, és csak ezután engedjük a védőgázt a kemencetérbe. így elkerülhető az, hogy az üreges munkadarabok belső részeiben levegő maradjon vissza. A hőkezelendő munkadaraboknak kis széntartalmú vaslemezekkel történő beborítása biztosítja az esetleg a kemencetérben maradó oxigén lekötését, minthogy annak affinitása lényegesen nagyobb a vaslemezhez, mint a vas, nikkel és molibdén ötvözetekhez. A találmány szerinti eljárással hőkezelt munkadarabok ezüstszürke fémfényes színnel kerülnek ki a hőkezelő kemencéből és mágneses tulajdonságaik semmivel sem rosszabbak, mint a hidrogénben kezelt munkadaraboké. A hőkezelő atmoszféra biztonsága érdekében a kemencében a hőkezelés folyamata alatt túlnyomást kell biztosítani. Ezért ennek ellenőrzését a legegyszerűbb módon úgy oldottuk meg, hogy a hőkezdő tok belső terével összekötött csonk végére rugalmas ballont erősítünk, és ennek megfelelő mértékű felfúvódása jelzi a kemencében a túlnyomást. A találmány szerinti eljárás igen nagy előnye, hogy közönséges szÜitrudas kemencékben is végezhető a megfeldő egyszerű átalakítás után. Az eljárás robbanásveszélyt nem jdent, a lehűtés viszonylag gyorsan elvégezhető és az egész hőkezelés viszonylag olcsón megoldható. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakjának a hosszmetszete, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott berendezés elölnézete. Az 1. ábrán látható berendezés alapját bármely ismert hőkezelő kemence, pl. egy szilitrudas kemence alkotja, Az 1 kemence hőkezelő terébe hőálló acélból készült 2 hőkezelő tok van behelyezve. A 2 hőkezelő tok két részből áll: az 1 kemencéből kinyúló 3 hűtőzónából és a hőkezelő térben levő 4 hevítőzónából. A 3 hűtőzóna körül 5 hűtőköpeny van elhelyezve. A 6 munkadarabok 7 betétben vannak elhelyezve, és ez 8 rúd segítségével tolható be a 4 hevítőzónába, illetve húzható át a 3 hűtőzónába. A 8 rúd keresztülnyúlik a 9 ajtón. Tömítését 10 gumibetét biztosítja. A 9 ajtót 11 csavarokkal lehet rögzíteni. A 9 ajtó tömítése is hőálló 12 gumibetétekkel van megoldva. A 2 hőkezelő tok 13 csővezetékkel van ellátva, amdyen át védőgázt lehet bevezetni. Ugyancsak a 2 hőkezelő tok belső teréhez csatlakozik közvetve a 14 csőcsonk, amelynek egyik elágazására a rajzon nem ábrázolt vákuumszivattyú, másik elágazására 15 rugalmas ballon van kapcsolva. A találmány szerint a zsírtalanított és megfelelően előkészített 6 munkadarabokat behelyezzük a 7 betétbe. Miután valamennyi 6 munkadarabot elhelyeztük, vékony 16 lágyvas lemezzel burkoljuk be őket, majd az egész 7 betétet betoljuk a 8 rúd segítségével a 2 hőkezelő tok 4 hevítőzónájába. A 9 ajtót lezárjuk és a 11 csavarokkal rögzítjük. Ezután a 14 csőcsonkon át leszívjuk a kemencéből a levegőt, majd a 13 vezetéken keresztül hidrogén-nitrogén gázkeveréket vezetünk be. A leszívás kb. 5 percig tart. A szivattyúzás után a gázkeveréket addig áramoltatjuk folyamatosan a 2 hőkezelő tokba, amíg a 14 csőcsonkon levő 15 rugalmas ballon eléri a körülbelül 20 cm-es átmérőt. Ekkor a gázpalackot olyan minimális nyomásértékre állítjuk be, hogy a 15 rugalmas ballon mérete állandó legyen, azaz a rendszerben fellépő esetleges szivárgásokat kompenzáljuk a túlnyomás fenntartása mdlett. Amíg a 15 rugalmas ballon nem ereszkedik le, addig a 2 hőkezelő tokban túlnyomás van. A munkadarabok hőntartási idejének lejárta után a 7 betétet a 8 rúd segítségével gyorsan kihúzzuk a 3 hűtőzónába. A 3 hűtőzóna 5 hűtőköpenyében folyamatosan áramlik a hűtővíz, amely a 17 bevezetőcsövön jut be, és a 18 kivezetőcsövön át távozik. A hőkezdés során a 2 hőkezdő tokban őt pontban folyamatosan mérjük a hőmérsékletet és a hőfok lefutását 20 hőfokregisztráló segítségével rögzítjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
