192670. lajstromszámú szabadalom • Pikkelymentes, veszteség nélküli, direkt zománcozható acéllemez és eljárás az előállítására
2 192670 3 A találmány eljárás pikkelymentes veszteség nélkül, direkt zománcozható acéllemez és eljárás az előállítására Si-csillapított acélból. Az acéllemez felületén a vegyi összetételben mutatkozó különbségeket a felületi oxidációs folyamatok alakítják ki. A meleghengerlés folyamatban az acél felületén képződött reveréteggel kapcsolatban megállapítható, hogy az két jól elkülöníthető rétegből áll. A karbon és az alumínium dúsul közvetlenül az acél felülete és a belső reveréteg között. A Mn, a Cu és az S az átmeneti rétegen kívül dúsul, míg a Cr és a Si a revébe viszonylag egyenletesen épül be. Tehát a reveréteg eltávolítása után például a hidegen hengerelt lemez felülete ezért Oben, S-ben Al-ban és Cu-ban dúsult lesz. A zománcozás előtti pácolás sebességét rontja a dúsult felületi réteg. Az egyes páciszapban végzett mérések szerint az egyes elemeknek a kiinduló lemezanyagban és a páciszapban való részesedése különböző. Ez végeredményben egy dúsulásra utaló arányszám (K). A K értéke C esetében 55, Cu esetében 60, A1 esetében 15 és Mn esetében csak 0,5, Si esetében pedig csak 2. A jó pácolhatóság érdekében a felületi dúsulást eredményező alkotók : így a Cu, az Al alacsony súlyszázalékát határozták el. így a jó pácolhatóság érdekében az acél Cu-tartalmát 0,05% alá, a C-tartalmát pedig 0,03% alá viszik le. A Cu-tartalom csökkentése csak az acélműi betét réztartalmának csökkentésével érhető el, mivel az acélgyártás során a réz változatlan tömeggel az acélba kerül. Az acél C-tartalmának csökkentésére vákuumos acélgyártó eljárást vagy dekarbonizáló izzítást alkalmaznak. Mindkét eljárás többletköltséget és egy új technológiai fázis beépítését jelenti. A zománcozás másik leggyakoribb zavaró jelensége az ún. .zománc pikkely’ megjelenése a zománcozott alkatrészeken. A pikkely félholdalakú zománclepattogzás. A pikkelyeződés különösen azért kellemetlen, mert gyakran csak tárolás vagy a kiszállítás után hetek múlva jelenik meg. Ma már közismert, hogy a pikkelyeződést az acélban oldódó, majd újra kiváló hidrogén okozza. Hidrogént vehet fel a lemez a pácolás és a zománc beégetése során. A zománc beégetésekor a zománc frittben és a malomadalékban lévő víz reakcióba lép a vassal, és eközben vasoxid és atomos hidrogén keletkezik. Az atomos hidrogént az acéllemez felülete adszorbeálja, így mód van a lemezbe való diffundálásra is. Az acéllemez hidrogénfelvevő képessége a hőmérséklet emelkedésével nő. Azonos hőmérsékleten azonban az austenit lényegesen több hidrogént képes felvenni. A beégetés hőmérsékletén felvett hidrogént az acéllemez lehűlés közben nem képes a legtöbb esetben teljes egészében oldva tartani, ezért azt leadni kényszerül. A hidrogén leadására kétoldalún zománcozott acéllemez esetében csak addig van mód, míg azt a lehűlő zománcréteg viszkozitása megengedi. Ha a zománcréteg már nem engedi át a hidrogént, akkor az a fém/zománc határfelületeken kényszerül összegyűlni. A fém/zománc határfelületen összegyűlő molekuláris hidrogén nyomása igen nagy, néha 100 bar is lehet. Ismeretes, hogy a pikkelymentes felület, a direkt zománcozhatóság érdekében a hidrogén tárolás javítására törekedtek, .hidrogén csapdákat" kívántak kialakítani az acél szövetszerkezetében, ami a felületi pácolás során a savból keletkező hidrogént tartósan megköti. A Thyssen Stahl AG. NSZK-beli cég a .Mitteilungen der V.D. Emailfachleute, Band 32, Október 1983, Seite 145-149’ szerint saját acélgyártásuknak megfelelően Al-csillapított acélból indult ki, melyet legfeljebb 789 °C-ig terjedő hőmérsékleten tekercseltek fel a meleghengerlés után, mivel ennél magasabb hőmérsékletnél túl durva vaskarbid kristályok képződtek, a hidegalakítást pedig kíméletesen végezték, hogy a keletkezett kristályok öszsze ne törjenek. A kapott termék nagyon jól alkalmazható közvetlen zománcozásra, de feltételezi az igen fejlett, de költséges Al-csillapitáaú acélgyártást kiindulási technológiaként. A to/d2 érték, ami azt jelenti, hogy a lemez egyik felületéről mennyi idő alatt jut át a hidrogén a másik felületre, tehát mennyit nyelnek el a .hidrogéncsapdák’ i 7, illetőleg 2 10 értéket mutatott. A BTF szaklap 1978. július-októberi száma 245-257. oldalain ismerteti az Italsider cég címét, ahol zománcozható acéllemez előállítására szintén Al-csillapított acélból indulnak ki, amelynek szén-, réz-, foszfor- és alumíniumtartalmát kell pontos értékek között biztosítani. Különösen veszélyes a nemkívánt Al-tartalom, a nitrid képződés miatt, ami a hideghengerlés után kiválva akadályozza a zománcozást. A melegtekercselést 720 °C-on végzik. A kezelés hatására finomodnak, de nem tűnnek el az AI2O3 részecskék, és maszszivabbá válnak a karbidszemcsék. Jellemző a kényes acélgyártásra, hogy a C-tartalmat 0,003% alatt kell tartani, és feltétlen súlyveszteséget jelent az, hogy a lemezről a reveréteget el kell távolítani a pácolást megelőzően. A célként kitűzött pikkelymentesen zománcozható acéllemezt eddig csak Al-csillapitott acélból tudták igen bonyolult módon előállítani, és to értékéül 7-10 volt elérhető, és állandó a veszély a nemkívár^t Al-feldúsulás miatt. Ismeretes az is, hogy jó minőségű, zárványmentes acél állítható elő Si-csillapitás alkalmazásával is (a 170 556, 175 899, 180 448 lj.sz. magyar szabadalmak leírásai). Ezek az acélok olyan nagy mértékben zárványmente-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
