187102. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gallium tartalmú ötvözetek előállítására

1

187 102

2

ban, csökken a visszamaradó ötvözőként megjelenő mennyiség. A változó oxigéntartalom és a folyamatból adódóan az ötvözött gallium mennyisége igen nagymértékben szór, az előírt mennyiségi határok között rendkívül nehezen kis biztonsággal tartható.

Ha azonban dezoxidálás után, és együtt a galliumhoz hasonló oxigénaffinitású kísérőelemekkel - célszerűen segédötvözetként - kerül sor a gallium ötvözésére, az ötvözött gallium mennyisége nagy biztonsággal beállítható. A nagy oxigénaffiriitású - lehetőleg olyan elemek, amelyeket az ötvözet különben is tartalmaz, illetve az ötvözet tulajdonságai hátrányosan nem változtatják meg - alkotókkal egyidejűleg ötvözve a galliumot az ötvözés helyén kis időre a reakcióképes oxigéntartalom lekötéséhez szükséges dezoxidátor mennyiségnek többszöröse kerül, mire a kísérőelemek elkeverednek a fémolvadékban a velük együtt ötvözött fém-gallium oldódik az alapfémben (vas, nikkel, kobalt). Ilyen állapotban pedig csökken a gallium reakcióképessége és a dezoxidált olvadékban csak kis, és igen előnyösen az ötvözött mennyiségtől gyakorlatilag független része (0,02-0,03 súlyszázalék) oxidálódik. Ezt a mennyiséget figyelembe véve a gallium így igen nagy biztonsággal ötvözhető még tizedszázalékos nagyságrendben is, függetlenül attól, hogy az olvasztás védőgázban, vákuumban, vagy levegőn történik.

A találmány szerinti eljárással a gallium feltűnően nagy biztonsággal ötvözhető. 1 súlyszázalék mennyiségig a leégés 0,02-0,04 súlyszázalék között változik, de ötvözetenként ±0,01 súlyszázaléknál a jellemző értéktől nem nagyobb az eltérés. 1 súlyszázalék galliumtartalom fölött a leégés 0,03-0,08 súlyszázalék között változik, ±0,02 súlyszázalék szórás mellett. Gyakorlati mérések eredményei azt mutatják, mint ez a közölt adatokból is kitűnik, hogy 95%-os biztonsággal még mikroötvözés esetén is ±0,02 súlyszázalék szórással beállítható az ötvözet galliumtartalma. így 0,02 súlyszázalék galliumot tartalmazó ötvözet előállításához a találmány szerinti eljárás eredményesen, gazdaságosan alkalmazható.

Előnye az eljárásnak, hogy alkalmazásával lehetővé válik a gallium mikroötvözése, csökken a selejt, a gyártási költség. Az ötvözetek előnyös tulajdonságai a ténylegesen szükséges gallium felhasználásával biztosíthatók.

A továbbiakban a találmány szerinti eljárás alkalmazását, valamint az idáig elért eredményeket ismertetjük az alábbi kiviteli példák keretében:

1. példa

A találmány szerinti eljárással a következő összetételű ötvözetbe ötvöztünk galliumot:

Cr = 40,0 súly%;

Sí = 0,4 súly%;

Mn = 0,5 súly%;

Mo = 2,5 súly%;

C = 0,3 súly%;

Ga = 1,0 súly%; maradék = Co.

Korábban a fenti összetételű „stellit”-típusú ötvözetbe, hogy az előírt 1,0 súlyszázalék galliumtartalmat biztosítsuk 1,6 súlyszázalékot ötvöztük. A kész ötvözetben a végpróbák szerint 0,8-1,4 súlyszázalék között változott a galliumtartalom, emiatt a gyártási selejt elérte a 40%-ot. Adott esetben a galliumot 0,2 súlyszázalék Ca; 0,20 súlyszázalék Ce, és 0,1 súlyszázalék A1 kísérőelemekkel ötvöztük egy időben 1,05 súlyszázalékot adagolva. Az átlagos leégés 0,04 súlyszázalék volt. A tényleges Gatartalom 0,99-1,02 súly százalék között változott 10 legyártott adagot véve alapul.

2. példa

Az alábbi összetételű erősen ötvözött acélba 0,08-0,12 súlyszázalék közötti - átlagosan 0,1 súlyszázalék - előírt galliumtartalmat kellett biztosítanunk.

Cr = 17,0-19,0 súlyszázalék;

Ni = 8,0-10,0 súlyszázalék;

Si = 0,6- 1,0 súlyszázalék;

Mn = 0,8- 1,2 súlyszázalék;

Si = 0,15 súlyszázalék.

Az ötvözési 0,12 súlyszázalék gallium és 0,22 súlyszázalék Si; 0,10 súlyszázalék Ce; 0,16 súlyszázalék Ca; 0,05 súlyszázalék A1 kísérő ötvöző adagolásával végeztük segédötvözet formájában. Hat adag készítésekor a gallium mennyisége 0,09-0,11 súlyszázalék között változott.

3. példa

Ni = 36 súlyszázalék;

Si = 0,2 súlyszázalék;

Mn= 0,4 súlyszázalék;

Fe = maradék összetételű ötvözetbe az előírt 0,1 súlyszázalék Ga-tartalom eléréséhez 0,1 súlyszázalék Ce; 0,16 súlyszázalék Ca; kísérőelemekkel 0,12 súlyszázalék Ga-ot ötvöztünk segédötvözetként. Az adag elemzett Ga-tartalma 0,11 súlyszázalék volt.

4. példa

Nikkelbázisú;

23,5 súlyszázalék Cr-ot;

1,35 súlyszázalék Si-ot;

0,50 súlyszázalék Mn-t

tartalmazó ötvözetbe szintén segédötvözetként 0,3 súlyszázalék Ca; 0,16 súlyszázalék Ce; kísérőelem mellett 0,31 súlyszázalék galliumot vittünk. A végpróba szerint 3 adag Ga-tartalma 0,29-0,30 súlyszázalék között változott.

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás gallium tartalmú ötvözetek előállítására, amelynek során az alapfémet és a kívánt alkotókat kemencében megolvasztjuk, dezoxidáljuk és vé5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3