188982. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nyomásálló üreges testek előállítására alumínium-ötvözetekből
188 982. A találmány tárgya eljárás nyomásálló üreges testek, mint például tartályok, palackok, stb. előállítására alumíniumötvözetekből, például a 7475 típusú ötvözetből (az Alumínium Association megjelölése szerint), amely egyidejűleg nagy szilárdságú és jól nyújtható, vagyis hidegen jól alakítható, cs amelynek összetétele a következő: 0,10%,Si, 0,12 %Fe, 1.2-1.9%Cu, 0,6% Mn, 1,9-2,6% Mg, 0,18- 0,25% Cr, 5.2-6,2%Zn, 0,06% Ti, 0,15% egyéb ötvöző, a maradék pedig AI. Az eddigiek során nagyon könnyű nyomásálló tartályok, különösen a sűrített vagy'cseppfolyósított gázok szállítására és tárolására szolgáló tartályok ( az Alumínium Association 1980. június 1-i kiadása szerinti megjelöléssel) 2001 típusú alumíniumötvözetből készültek, amelynek összetétele 0,20% Si, 0,20%- Fe 5,2-6,0 Cu, 0,15-0,50% Mn, 0,20 -0,45% Mg, 0,10% Cr, 0,05% Ni, 0,10 %Zn, 0,05% Zr, 0,20% Ti, 0,15% egyéb ötvöző, valamint a maradék Al. Amennyiben azonban ezzel az ötvözettel kiváló feszültség alatti korrózióállóságot akarunk elérni (ami alapvető fontosságú a nyomásálló edényeknél), intenzív megcrcsztéssel kell hőkezelni, ami viszont a nyújthatóság csökkenését vonja maga után. Az így készült nyomásálló edényeknél leginkább a nyúlásértékek és a hidraulikus nyomás alatt vég,zctt repesztési kísérlet során keletkező repedés alakja nem felelnek meg az. érvényben lévő illetve előkészületben lévő nemzetközi előírásoknak. Szükség volt tehát olyan eljárást keresni nyomásálló üreges testek gyártására, amelynek révén ugyanolyan mechanikai jellemzőkkel (tehát ugyanolyan könnyű fajsúllyal) és ugyanolyan feszültség alatti korrózióállósággal (tehát ugyanolyan biztonsággal) rendelkező termék állítható elő, mint a 2001 típusú ötvözetből, de amely termék emellett kielégíti a nemzetközi előírásokat is, mind a nyúlásértékek, mind pedig a hidraulikus nyomás alatt végzett repesztési kísérlet során keletkező repedés tekintetében. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a fentiekben említett célok elérését, mégpedig az alábbi eredményekkel:- a termék mechanikai szilárdsága R0 2 = 370 MPa Rm' * 460 MPa A % = 12 a feszültség alatti korrózióállóság R0 , 75%-nál, vagyis 280 MPa-nál garantált: ä vizsgálati időtartam legalább 30 nap, alámerítve-kiemclvc (10 perc—50 perc) 3,5%,-os nátriumklorid oldatban, környezeti hőmérsékleten. C-alakú próbatesteken, az ASTM 38 73 szabvány feltételeinek megfelelően megfelelő viselkedés a hidraulikus nyomás alatti repesztésnél. Egy alapvetően hengeralakú test „képlékeny-segi” repedésének az. alábbi követelményeknek kell megfelelnie: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55- legnagyobb részben hosszirányú legyen -ne legyen elágazó ne terjedjen ki 90°-nál jobban egyik oldalon sem a repedés fő részétől,-ne terjedjen ki a test olyan részére, amelynek vastagsága több mint 1,5-sz.crese a test közepén mért maximális vastagságnak. A találmány szerinti eljárás az alábbi lépésekből áll: 1) létrehozunk egy alumíniumötövözetet, amelyben (súlyszázalékban) 5,6 = Zn = 2,0 = Mg = 1,3 = Cu = 0,15 = Cr = Fe = Fe + Si = Mn = Zr = Ti = egyéb egyéb összesen = 0,15 a maradék pedig Al. 6.1 2,4 1,7 0,25 0,10 0,25 0,04 0,03 0,04 0,05 egyenként az ötvözetet tuskóformára kiöntjük a tuskót 350-450°C közötti meleg folyatással, ezen belül hátrafolyatással tokszeszerű alakra hozzuk, az. így kapott tokot meleghúzásnak, majd hideghúzásnak vetjük alá, melegen csúcsívessé formáljuk 350 és 450 °C között, 6) 450 és 490 °C közötti hőmérsékletű oldat-2) 3) 4) 5) ba helyezzük, és 40 °C-nál alacsonyabb hőmérsékletű vízben megedzzük, végül 7) T73 típusú kétlépcsős megeresztést végzünk, amely 107 °C-on (225 °F) 6 órán át tartó, majd 163 °C-on (325 °F) 24 órán át_ tartó vagy 177 °C-on (350 °F) 8 órán át tartó hőkezelésből áll. A kísérletek során kitűnt, hogy a 3) és 4) műveletek helyettesíthetők egyetlen hidegfolyatással. Egyébként a vastartalmat előnyösen 0,08% alatt tartjuk. a Fe + Si tartalom pedig = 0,18'%. A találmánnyal elért eredményt az alábbi példák illusztrálják, amelyek esetében a találmány szerinti eljárást olyan 6 literes, 0 127x151 mm méretű palackok gyártásánál alkalmaztuk, amelyek üzemi nyomása 30 MPa, próbanyomása 45 MPa. Az 1—3. ábrák a nyomás alatti repesztési kísérlet nyomán létrejövő repedések néhány jellegzetes megjelenési formáját tiinetetik fel, ahol a méretek mm-ben vannak feltüntetve. Háromféle öntvényt készítettünk: A öntvényt (a találmány szerint), valamint B és C öntvényeket (a találmány területén kívüleső összetétellel), amelyek összetételei az alábbiak voltak (súly%-ban): 2
