202641. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hőálló anyagoknak indukciós úton való előállítására
7 HU 202641 B 8 meg annak ellenére, hogy a volframkarbid hőmérséklete jelentősen nagyobb a réz olvadáspontjánál. Az olvasztási folyamat kezdetén a 2 henger belsejébe helyezett, tömör 11 rúd a 2 henger belső üregének 6 alján támaszkodik. Amikor a 3 tekercsbe elektromos áramot vezetünk, akkor all rúd alsó vége olvadni kezd és a megolvadt hőálló anyag az alsó 7 nyíláson át kifolyik. Előnyös, ha a 2 henger belső üregének mélységénél hosszabb 11 rudakat adagolunk be a fölső 5 nyíláson keresztül, mert így a túlságosan gyakori utántöltés elkerülhető. Az eljárás folyamatosságát azzal is elősegíthetjük, hogy all rudakat egymásra helyezzük. A megolvasztani kívánt anyag a 2 hengerben folyamatosan halad a 8 haladásirány szerint lefelé és folyamatosan melegszik föl. Ez a folyamatos jelleg az olvadás jelentősen megkönnyíti és meggyorsítja annak következtében, hogy a már megolvadt anyag egy része érintkezésben van a még meg nem olvadt anyag egy részével. A már megolvadt anyag a mágneses energiát jobban átveszi és a hővezetés révén képes a még meg nem olvadt anyagrészben a fölmelegedést meggyorsítani. A hőálló anyagnak a 2 hengerben, illetve 1 tégelyben való megolvasztása akkor is sikeresen végezhető, ha a belső üreget a 11 rúd alaktól eltérő alakú hőálló anyag kisebb darabjaival töltjük meg. A találmány szerinti eljárás részleteit a következő példákkal kapcsolatban is ismertetjük. 1. példa WC-W2C típusú, azaz körülbelül súlya 4%-ának megfelelő súlymennyiségű szenet tartalmazó volframkarbid keveréknél folyamatos kifolyás érhető el. Az olvasztani kívánt hőálló anyagot cxtrudálás után körülbelül 800*C hőmérsékleten hevítjük. Az olvasztáshoz használt 1 tégely 2 hengere 6 alján levő 7 nyílást körülbelül 10 mm átmérőjűre választjuk. A megfelelő olvadás eléréséhez 250-400 kHz frekvenciát alkalmazunk. A berendezés révén 60 kW felhasznált teljesítmény mellett percenként mintegy 400gramm súlyú terméket lehet előállítani. 2. példa A találmány szerinti eljárás és berendezés tiszta volfram olvasztásához is alkalmazható. A volframporhoz 2% szerves kötőanyagot és 6% vizet adagolunk. Mintegy 200 bar nyomással végzett cxtrudálás révén körülbelül 20 mm átmérőjű volfram rudat állítunk elő. A rudakat néhány percig 1000 ‘C hőmérsékleten, argon töltésű kemencében tartjuk annak érdekében, hogy a kötőanyag teljesen eltávozzon. Ezután a rudakat hideg tégelyben olvadáspontra hevítjük. E példa esetében használhatunk alacsonyabb frekvenciát is, mert 30 kHz frekvenciával már jó eredményt lehet elérni. Valamennyi alkalmazási esetben biztosítani kell azt, hogy a hőálló anyag a megolvasztás előtti állapotában eléggé tömör legyen ahhoz, hogy elektromos ellenállása a megfelelő legyen. Olyan ellenállásúnak kell lenni, hogy a rúd vagy más alakú anyagtestbe vezetett áram az anyagtestet fel tudja hevíteni. A tömör anyagtest ellenállása akkor megfelelő, ha egy előzőleg meghatározott R ellenállásértéknél kisebb. A maximális R érték több paramétertől függ és a Maxwell egyenletek alapján határozható meg. Az egyenlet révén az anyag ellenállásának és a mágneses tér frekvenciájának függvényében meghatározható a megolvadó rétegvastagság. Tapasztalataink szerint ha az anyag ellenállása eléri a maximális R értéket, akkor a megolvadó rétegvastagság egyenlő a henger alakú rúd sugarának felével. A maximális R érték ebben az esetben a következő képlettel számítható: 500 y = ^, ahol R - a maximális ellenállás Ohm-ban, f - az indukciós hevítésnél használt frekvencia kHz-ben és r - a rúd sugara vagy más alakú anyagtestek közepes sugara méterben. A találmány szerinti eljárás és berendezés legfontosabb előnyös tulajdonságai a következők: Az olvasztást hideg tégelyben lehet végezni és az alacsony hőmérsékletű tégely, illetve henger anyaga még kismértékben sem vegyül az olvasztott keverék anyagával, ezért az előállítod ötvözet összetétele, öszszetevőinek aránya tetszés szerint választható meg, a megválasztott összetétel megbízhatóan a gyártás során reprodukálhatóan betartható. Az olvasztás során jelentős energiamegtakarítás érhető el és a gyártás folyamatosan végezhető. A folyamatos csapolással egyidejűleg kialakíthatók a szilárd különálló anyagtestek vagy idomok. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás hőálló anyagoknak indukciós úton való előállítására, amely révén kiinduló hőálló poranyagból ennek megolvasztásával hőálló anyagú testek állíthatók elő, azzal jellemezve, hogy a kiinduló por anyagot hordozható, mozgatható szilárdságúvá tömörítjük, és elektromos ellenállását a megolvasztásához szükséges belső hőfejlesztéshez alkalmassá téve, testté alakítjuk, ezután az előkészített hőálló anyagú és hordozhatóvá tett testeket a hideg tégely fölső nyílásán át helyezzük a tégely belső üregébe, majd a hideg tégelyben levő hőálló anyagú testeket indukciós úton az olvadási hőmérsékletüknél magasabb hőmérsékletre hevítjük a fúziós folyamat lejátszódásáig, és az olvadt anyagot a tégely alján kialakított alsó nyíláson keresztül folyamatosan kifolyatjuk a tégely belsejéből, ezt követően pedig a tégely alsó nyílásán kiömlő hőálló anyagot forgó, tömör réz anyagú hengerre folyatjuk és a hengerre folyt anyagból osztás révén anyagtesteket állítunk elő. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás előkészítő fázisában a kiinduló por anyagot önmagában hordozható és mozgatható szilárdságú és a későbbi indukciós olvasztáshoz alkalmas nagyságú, hengeres rúd alakú elektromos ellenállástestté tömörítjük. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a por állapotú kiinduló anyagot a kívánt kohézió és elektromos ellenállás eléréséig nyomással, sajtolással tömörítjük.' 4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a por állapotú kiinduló hőálló anyagkeveréket előbb összenyomással, sajtolással tömörítjük, majd az összenyomott anyagkeverékből létrejött testet magas 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
