201358. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kiválásosan keményíthető, jó elektromos vezetőképességű, szilárdságú és hőállóságú rézötvözetek előállítására
3 HU 201358 B 4 N.J. Revina és munkatársai megállapitják, hogy 950 °C-nál nagyobb hőmérsékleten szilárd oldatot képező ötvözeteknél edzés során a szilárd oldat felbomlik, tehát ezen ötvözetek gyakorlatilag nem tarthatók szobahőmérsékleten homogén szilárd oldat állapotában. Megállapítják továbbá azt, hogy az 1,6 tömegX Co és 0,4 tömegX Si összetételű ötvözetnek 900 °C-ról történő edzés, majd 400, 450 és 500 °C bármelyikén történő 4 órás hőkezelés után az elektromos ellenállásnak minimuma, a folyáshatárnak pedig maximuma van. M.D. Teplickij, A.K. Nyikolajev, N.J. Revina és V.M. Rozenberg transzmissziós elektromikroszkópiával vizsgálták Cu - 1,73 atX Co - 0,85 atX Si összetételű ötvözet kiválásainak morfológiáját és összetételét. Megállapították, hogy 500-700 °C-os hőmérséklet -intervallumban már a kiválás korai stádiumában a korong alakú kiválások C02SÍ összetételűek és ortorombos kristályszerkezetűek (Fizika metallow i metallovedenia 1975, 40. kötet 6. sz., 1240-1243). Újabban A. Korbei és munkatársai vizsgálták a Cu - 2,5 tömegX Co - 0,8 tömegX Si ötvözet elektromos és mechanikai tulajdonságait. Megállapították, hogy a Si tartalom 0,3 tömegX-ra történő csökkentése mérsékli az ötvözet keményedését és az elektromos vezetőképességet. A Cu-Co-Si ötvözetekre vonatkozó eddigi vizsgálatokat elemezve megállapítható, hogy a legfőbb ellentmondó adat és a mérési eredmények szórása az ötvözet igen erős kiválási hajlamára vezethető vissza. Ez a kiválási hajlam okozza az edzés folyamata alatti részleges precipitációt. Tekintettel arra, hogy az oldékonysági vizsgálatokat a szerzők szobahőmérsékletre edzett mintákon végezték, a kapott eredmények attól függtek, hogyan sikerült az edzéssel a magas hőmérsékletű szilárd oldat megtartása szobahőmérsékleten. Ez az esetlegesség mutatkozik meg az oldékonysági adatok különbözőségében. Ez magyarázza meg T. Toda különböző edzési sebességek mellett kapott eredményét: nevezetesen azt, hogy a legnagyobb hűtési sebesség mellett maximális keménységértéket ért el. E legnagyobb edzési sebesség mellett sem sikerült a szilárd oldat teljes mértékben történő fenntartása. A részleges precipitáció keményedést eredményezett. Természetes, hogy kisebb hűtési sebességeknél is végbement ez a kiválás, de itt a rendelkezésre álló, viszonylag hosszabb idő már a koagulációé túlnemesedéshez, azaz a keménység újbóli csökkenéséhez vezetett. Ez a nagymértékű precipitációs hajlam az alapja annak, hogy M.D. Teplickij és munkatársai már a kiválás kezdeti stádiumában is az egyensúlyi ortorombos kristályszerkezeti Co2Si vegyületfázis kialakulását észlelték. A Cu-Co-Si ötvözetek oldódási és kiválási folyamatainak vizsgálata sorén - amelyet •I elektromos ellenállás, termofeszültség, keménység, röntgen és elektronmikroszkópos mérésekkel végeztük - arra az alapvető megállapításra jutottunk, hogy már az alcsony, 0. 6.tömegX C02SÍ tartalmú ötvözetek szilárd oldata sem tartható fenn edzéssel a gyakorlatban alkalmazott 500-1000 °C/sec hűtéssel sem. Kimutattuk továbbá azt, hogy a kiválási folyamatok a rézmátrixszal koherens Co kiválással indulnak, amelyet a hőmérséklettől és ötvözőtartalomtól függő reakciósebességgel a Si precipitációja követ. Ugyanez a helyzet az edzés folyamata alatt végbemenő átalakulás esetén is. Az a tény, hogy a Cu-Co-Si ötvözetekben a szilárd oldat a gyakorlati hasznosítás szempontjából értékes (1 tömegX fölötti) ötvözötartományban edzéssel nem tartható fenn, az alábbi hátrányos következményekkel jár. 1. Edzés alatt az ötvözök jelentékeny része kiválik, durva, nagyméretű részecskék formájában. Az ilyen tipusú kiválások lényeges keménységnövekedést nem eredményeznek. 2. Az edzés után szilárd oldatban maradó ötvözök mennyisége lényegesen (30-50X-kal) kevesebb a részleges precipitáció miatt. Pedig ez az ötvözőmennyiség válik ki finom, diszperz eloszlásban a megeresztő hőkezelés során, amikor is a keménység jelentős mértékben nő. Az oldatban maradó ötvözök csökkenésével tehát az ötvözet szilárdithatósága is csökken. 3 Az edzési sebességtől nagymértékben függő részleges kiválás miatt az edzett anyag keménysége változik nemcsak adagonként, hanem sokszor - rúdtermékek esetén - egy-egy rúddarab mentén is. Ez az inhomogén keménység negativ módon befolyásolja az edzést követő technológiai műveleteket, elsősorban a hideghúzást. 4 Az edzési sebességektől nagymértékben függő részleges precipitáció miatt az edzés utáni anyagszerkezet - kivált fázisok mennyisége, a részecskék mérete, összetétele, eloszlása, az oldatban maradó ötvöző elemek mennyisége, aránya - rendkivül esetleges. Ez a tény részben a 2. pontban foglaltak, részben a kiválási folyamatok közismert elmélete alapján igen nagy ingadozást eredményez a megeresztő hőkezelés után, mind a keménységben, mind pedig az elektromos vezetőképességben. Ez a stabil anyagjellemzőket eredményező technológia kidolgozását nem teszi lehetővé. A fenti hátrányok kiküszöbölése, az edzés alatt végbemenő részleges precipitáció mértékének, valamint az edzési sebességérzékenység csökkentése céljából új rézötvö2etet dolgoztunk ki. A találmány alapja az a felismerés, hogy a Cu-Co-Si ötvözetrendszerben a kiválási fo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
