183861. lajstromszámú szabadalom • Eljárás acél- vagy fémetalon előállítására emissziós, röntgen, spektrométeres, ill. lézeres ellenőrző vizsgálatokhoz
1 183 861 2 A találmány tárgya javított metallurgiai eljárás homogén összetételű emissziós, röntgenspektrométeres ill. lézeres ellenőrző acél- vagy fémetalon előállítására acélok vagy fémek kémiai összetételének megállapításához. A 159 382 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás ismertet egy eljárást spektrométeres acéletalon előállítására. Az adott eljárás meglehetős jól biztosítja az előállított spektrométeres etalonok kedvező összetételi homogenitását, de az új, és korszerűbb elemző eljárások által szabott szigorúbb követelményeknek nem tud a kívánt mértékben eleget tenni. Időközben a kémiai elemzések pontosságával, s így közvetetten az etalonok összetételbeli homogenitásával szemben nőttek a követelmények. Ezt elsősorban a számítógéppel vezérelt spektrométerek megjelenése okozta. Ezenkívül új és gyors, de jobb homogenitású etalont igénylő új elemző eljárások, a lézeres ill. röntgenspektrométeres elemzések is elterjedtek. E két tényező felvetette az összetételi szempontból még homogénebb etalonok előállításának szükségességét. A találmány célja tehát az etalonok összetételi homogenitásának növelése, hogy ezek necsak a fokozottabb követelményű spektrométeres, hanem az új elemzési módszer, a lézeres elemzési módszer által támasztott nagyobb pontossági igényeknek is megfeleljen. A találmány alapja az a felismerés, Hogy a vákuumivkemencében tudatosan előidézett irányított kristályosodás — ami a homogén szövetszerkezet előidézésének egyik lényeges eleme a fent említett szabadalom szerint — még kedvezőbbé tehető további, az átolvasztás alatt végrehajtandó technológiai intézkedésekkel. Dyen intézkedés a kristálycsiraképző adalék adagolása és az elektromágneses keverés az átolvasztási folyamat alatt. A fontosabb kristálycsiraképző adalékok: FeCr, FeMo, FeV, FeNb, Ni, Al, FeTi, FeMn tehát elsősorban ferroötvözetek. Ezek az átolvasztás során a már megdermedt acél- ill. fémtuskó feletti és olvadt fürdőrészben kristálycsíraként szerepelnek és egyenletes eloszlásukat az elektromágneses keverő hatása biztosítja. Az elektromágneses keverés tovább fokozza a kristályképzők kristályfinomító hatását. így eredőként a vákuumíves átolvasztással bizonyos mértékig irányított, de finomabb kristályokat kapunk, tehát végsősoron homogénebb, primér- és végső tuskószövetet nyerünk. Ezzel megvalósítjuk az egyenletesebb kémiai összetételű, tehát a pontosabb elemzést biztosító spektrométeres, ill. lézeres etalonok előállítását. A találmány tárgya eljárás fokozottan homogén ötvözetlen, gyengén vagy erősen ötvözött spektrométeres, ill. lézeres ellenőrző acél- vagy fémetalon előállítására, amelynek során először az etalonok alapanyagát a kívánt kémiai összetétellel indukciós, vagy ívfényes elektrokemencében legyártjuk. Ezután a leöntött tüskökből elektródát kovácsolunk és ezt vákuumívkemencében átolvasztjuk úgy, hogy közben kristálycsiraképző adalékot adagolunk folyamatosan — egyenletesen. A kristály csíraképző adalékok olyan fémötvözetek, ill. fémek, amelyek atomjai jól és könnyen (hasonló rácsszerkezetűek) beépülnek az átolvasztott és dermedő anyag szövetébe. Ennek megfelelően minden etalon anyaghoz adott kristály csíraképző anyagot célszerű használni. így pl. saválló acél etalonhoz (Cr-Ni ötvözésű) Ni-t és FeMo-t, Cr ötvözésűhöz FeCr-ot, FeMo-t, gyorsacélhoz FeTi-t, ötvözetlenhez FeV-ot, ill. FeNb-ot használunk 0,2—2 kg/t acél mennyiségben. A kristálycsiraképző anyagok egyenletes és folyamatos adagolása közben a dermedő tuskó feletti folyékony fürdőrészt elektromágneses keverővei keverjük, s ezzel még fokozottabban elősegítjük a finomabb kristályok, s így az egyenletesebb kémiai összetételű tuskó kialakítását. Ezt követően az átolvasztott, s az ilyetén hatások közben megdermedt tuskót 0 40—50 mm-re kovácsoljuk, s végül forgácsolással kimunkáljuk az 0 30x18—40 mm-es nyersetalont. A találmány szerinti eljárás előnyei a következők:- Az acél kémiai összetételbeli, szövetszerkezeti homogenitásának növelése a legnagyobb mértékben a dermedés alatt hajtható végre. Ezt a hatást a korábbi eljáráshoz képest e találmány szerinti eljárás fokozottabban biztosítja.- Mivel a primérszövet javításával fokozza a homogenitást, ezért a hőkezelés során elérhető jóval kisebb mértékű homogenitásjavításra lényegében nincs szükség, s ezért esetenként elhagyható.- Az új eljárással végsősoron energiát és hőkezelő kemencekapacitást is megtakarítunk. A találmány szerinti eljárást az alábbi példában ismertetjük: Cr—Ni ötvözésű, saválló acél etalonsor tagjait (adagjídt) a következőképpen állítjuk elő. Mindegyik tagot 500 kg-os indukciós kemencében felépítéses eljárással olvasztjuk. Az összes ötvöző- és dezoxidáló elemet a kemencébe adagoljuk. A folyékony acél csapolását ezután 1 db 500 kg-os üstbe végezzük. Az üstben már nem ötvözünk azért, hogy az acél olvadt állapotban is homogénebb legyen. A folyékony acélt az üstből ezután folyamatosan 10 db 50 kg-os kokillába öntjük. A leöntött 50 kg-os acéltuskókat 1000—1200 C hőmérsékleten 0 65 mm-es rudakká kovácsoljuk. Ebből vákuumíves átolvasztáshoz 0 60x650 mm-es elektródákat forgácsolunk ki. Az elektródákat 900—1000 A és 20—22 V áramértékek alkalmazásával 0 80 mm-es rézkokillába olvasztjuk át úgy, hogy az olvasztás kezdetekor bekapcsoljuk az elektromágneses keverőt és elkezdjük egyenletesen és folyamatosan adagolni a csíraképző fenő ötvözetet, ill. célszerűen a FeMn-t ill. a Ni-t. Az adagolt mennyiség 1 kg/t (0,05—0,2 mm szemnagyság) amit 18 perc átolvasztási idő alatt juttatunk be egy célszerűen kialakított adagolószerkezettel a dermedő tuskórész feletti, az ív által melegített, még olvadt, de folyamatosan dermedő f irdő-, ill. tócsarészbe. Az átolvasztó-szemcsefinomító kezelés után a tuskókat dermedni hagyjuk, majd kivétel után 0 40—42 mm-es rudakká kovácsoljuk őket. Ezekből esztergálássil munkáljuk ki az 0 35x18—40 mm-es etalondarabokat. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás ötvözetlen, gyengén vagy erősen ötvözött homogén összetételű emissziós, röntgenspektrométeres és/vagy lézeres acél- vagy fémetalon előállítására, azzal jellemezve, hogy az etalon alapanyagát elektrokemencéten gyártjuk, a leöntött tüskökből elektródákat kovácsolunk, ezeket vákuumívkemencében kristálycsiraképző adalék hozagolása és keverés közben átolvasztjuk, majd az átolvasztott tuskót készrekovácsoljuk, s végül forgá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
