175552. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított felületi kenőképességű vaslemezáruk előállítására
5 175552 6 súrlódási kísérletekkel, majd húzó-mélyhűzó berendezés alkalmával vizsgáltuk. Bár a súrlódási vizsgálatok eredményei megfelelőek voltak, ezek a nagyüzemileg kezelt minták a tartálykészítés során nem mutattak a laboratóriumi méretekben kezelt mintáknál tapasztaltakhoz hasonló mértékű berágódásgátló tulajdonságokat. A további vizsgálatok során összehasonlítottuk a megfelelő (laboratóriumi méretekben kezelt) és a nem megfelelő (üzemi méretekben kezelt) lemezek felületi sajátságait, és megállapítottuk, hogy az előbbi lemezek felületi rétege túlnyomórészt a-mangánszulfidból (alabanditból) áll. Megállapítottuk továbbá, hogy noha mindkét kezelés során növekszik a felületen levő mangán mennyisége, a megfelelő minőségű lemezeknél lényegesen nagyobb a felület kéntartalma, mint a nem megfelelő minőségűéknél. Azt tapasztaltuk, hogy a kéntartalom elsősorban a hőkezeléskor felhasznált atmoszféra jellegétől függően változik. A végzett vizsgálatok eredményeit a 3. táblázatban közöljük. A kísérleteket változó harmatpontú, 6% hidrogént és 94% nitrogént tartalmazó atmoszférában végeztük. 3. táblázat Minta száma Harmatpont C° Kezelési idő óra* Felület %-os összetétele (röntgenelemzés adatai) Mn s í.-43 8 0,63 2,04 2.-43 16 0,66 1,65 3.-43 24 0,70 1,79 6.-31 8 0,65 0,52 8.-26 8 0,64 0,11 9. —6,7 8 0,60 0,10 * A hőkezelést 677 C°-on végeztük. E tekintetben a következő két tényező bír elsődleges jelentőséggel: (i) a hőkezeléskor alkalmazott gázatmoszféra nem oxidálhatja a vasat, a felületi oxidképződés ugyanis meggátolja a mangánszulfát mangánszulfiddá történő redukcióját; és (ii) a hőkezeléskor alkalmazott gázatmoszféra harmatpontjának növekedésével jelentős mértékben csökken a felületi réteg kéntartalma. így, miként a 3. táblázat adataiból megállapítható, a —32 C°-nál lényegesen magasabb harmatpontú gázatmoszférák alkalmazásakor a fémfelületen csak kevés kén halmozódik fel. Elsősorban ez utóbbi jelenséggel magyarázható, hogy az üzemi körülmények között kezelt lemezek esetén nem értünk el megfelelő eredményeket; az üzemi körülmények között végzett lágyításkor alkalmazott gázatmoszféra harmatpontja ugyanis (hacsak a kezdetben bevezetett gázt nem szárítják gondosan, és nem áramoltatnak a minta fölött nagymennyiségű száraz gázt) mindig jelentősen meghaladja a — 31 C°-ot. A találmány értelmében tehát célszerűen a következőképpen járunk el : Ismert módon (acélszalag meleg hengerlésével, a melegen hengerelt szalag maratásával, olajozásával, majd hideg hengerlésével) feketelemezt készítünk. Ezután például lúgos kezeléssel gondosan eltávolítjuk a hideg hengerléshez felhasznált kenőanyagokat a lemezfelületről, és így lehetővé tesszük, hogy a lemezfelületen egybefüggő mangánszulfát-film alakuljon ki. A tisztított felületű lemezt 0,05—2,0 mólos, előnyösen 0,1—0,5 mólos mangánszulfát-oldatba merítjük, majd utólag megszárítjuk, és így 1 m2 lemezfelületre 108— 5 538 mg, célszerűen 161—378 mg mangánt viszünk fel. Ezután a lemezt 150 C°-ot meg nem haladó hőmérsékleten megszárítjuk, és így eltávolítjuk a film fizikailag kötött víztartalmát. A szárítást olyan hőmérsékleten kell végeznünk, hogy a lemezfelület ne oxidálódjék. 10 A bevont felületű feketelemezt ezután a kívánt mértékig (rendszerint Trfokig, azaz a további feldolgozást lehetővé tevő lágyságig) lágyítjuk. A lágyítást ismert módon, például ládában végezhetjük. A lágyítást körülbelül — 32 C°-nál alacsonyabb harmatpontú gázatmoszférá- 15 ban végezzük, és így 0,5%-nál nagyobb felületi kéntartalmat biztosítunk. A lágyítást előnyösen körülbelül —37 C°-nál alacsonyabb harmatpontú gázatmoszférában végezzük; ekkor körülbelül 1—2%-os felületi kéntartalmat biztosíthatunk. Megjegyezzük, hogy a közölt 20 felületi mangán- és kéntartalom-értékek a lemez körülbelül 0,005 cm mélységig terjedő felszíni rétegében észlelhető, röntgenelemzéssel meghatározott koncentrációk átlagértékei. A lemezt beborító igen keskeny legkülső réteg lényegében teljes mértékben mangánszul- 25 fidból áll (azaz a réteg a sztöchiometrikus számítások szerint 63,1% mangánt és 36,9% ként tartalmaz), míg az alatta fekvő keskeny acélréteg mangán- és kéntartalma ennél lényegesen kisebb érték (e réteg rendszerint 0,4% mangánt és 0,02% ként tartalmaz). A korábbiak- 30 ban megadott mangán- és kéntartalom-értékek e két, összesen 0,005 cm vastag rétegben tapasztalható koncentrációk átlagértékei. A kapott lágyított lemezt vagy szalagot ezután az alak javítása céljából megeresztve hengerelhetjük. Ha a feketelemezt húzó-mélyhúzó eljá- 35 rással kívánjuk tartályokká feldolgozni, a hagyományos módszert követhetjük, eljárhatunk azonban úgy is, hogy a feketelemezt először húzzuk, majd a lemezfelületre további kenőanyagot (például foszfátréteget) viszünk fel, és ezután hajtjuk végre a mélyhúzási műve- 40 leteket. így a mélyhúzó matricák berágódását tovább csökkenthetjük. Az előzőekben a találmány szerinti eljárást acélszalagok húzásával és mélyhúzásával kapcsolatban ismertettük, hangsúlyozni kívánjuk azonban, hogy ez az eljárás 45 bármilyen vaslemezáru felületének kezelésére alkalmas fokozott felületi kenőképesség biztosítása céljából. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás javított felületi kenőképességű, kis széntartalmú vaslemezáruk előállítására kenőréteg-bevonat 50 felvitelével, azzal jellemezve, hogy a vaslemez felületét tisztítjuk, a tisztított felületre 0,05—2,0 mólos vizes mangánszulfát-oldatot viszünk fel olyan mennyiségben, hogy 1 m2 lemezfelületre szárítás után 108—538 mg mangán jusson, a lemezfelület szárításával eltávolítjuk 55 a fizikailag kötött vizet, majd a bevont lemezt —32 C°nál alacsonyabb harmatpontú redukáló atmoszférában 427—900 C°-on hevítjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a bevonáshoz 0,1— 60 0,5 mólos vizes mangánszulfát-oldatot használunk fel olyan mennyiségben, hogy 1 m2 lemezfelületre szárítás után 161—378 mg mangán jusson. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 80.0618.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 3
