145337. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás és berendezés hengerelt félgyártmányok gyors hőkezelésére

O Megjelent: 1959. szeptember 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.337. SZÁM # 18. c. 1-6. OSZTÁLY - GA-480. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Uzemeljárás és berendezés hengerelt félgyártmányok gyors hőkezelésére Fémipari Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Gyalókay György, dr. Domony András mérnökök, Budapest, és László Károly mérnök, Jászberény A bejelentés napja: 1957. március 25. Ismeretes, hogy hengerelt félgyártmányok, így elsősorban alumínium és könnyűfém félgyártmányok feldolgozásánál a hőkezelési eljárások menynyire fontos szerepet játszanak. A helyesen és céltudatosan végzett hőkezelés a gyártmányok használhatóságát és minőségét messzemenően befolyásolják. Hőkezelés alatt a mai szakirodalom és műszaki gyakorlat főleg a következő célkitűzéseket érti: előmelegítés melegalakítás céljából, lágyítás, vagy rekristalizáció céljából való hevítés, frissítés, vagy temperálás, nemesítés. Jelen találmány alumínium és könnyűfém félgyártmányok hőkezelésével, előnyösen azok lágyításával kapcsolatos üzemi eljárásra és berendezésre vonatkozik. Ismeretes ugyanis, hogy ezen anyagok hidegalakítása (hengerlés, húzás) közben annyira megkeményednek, hogy további alakításuk vagy egyáltalán nem, vagy csak aránytalanul nagyobb erővel lehetséges. Ezért ezen anyagokat újra kristályosodás (rekristalizáció) céljából 300— 500 C°-ig hevítik. Ezt a műveletet lágyításnak nevezzük. A hőkezelési eljárás legfontosabb követelménye az, hogy az anyagokat előírt, pontos hőfokon és idő alatt hőkezelni tudják. További követelmény az, hogy a felfűtési idő lehetőleg rövid legyen. Erre a célra speciális kemencéket alakítottak ki, melyeknél a hőmérséklet pontos betartása érdekében hőközlő anyagként általában sót, olajat vagy levegőt használnak. Legelterjedtebb hőkezelő kemencetípusok a sókemencék és az elektromos fűtésű légteres kemencék. A sókemeneékben olvasztott sóba helyezik a hőkezelendő anyagot. A sókemencék előnye az, hogy egyenletes hőmérsékletelosztást, rövid felmelegítési és izzítási időt biztosítanak. Üzembentartásuk azonban drága, miután a sófürdőből kiemelt hőkezelt anyagra tekintélyes mennyiségű só rakódik le, amely veszendőbe megy. A hőkezelendő anyag teljesen tisztán, minden zsíros és olajos maradványtól gondosan megtisztítva helyezendő el a sókemencében, ellenkező esetben veszélyes robbanásszerű detonációk következhetnek be. Az eljárás mindenkor alapos utánöblítést és szárítást követel, a sómaradványok tökéletes eltávolítására. Ezen művelet igen gondosan végzendő el, ellenkező esetben korróziós veszély lép fel. A sókeimencében végzett hőkezelés technológiája olyan, hogy a feldolgozó üzemek gyártási folyamatába nehezen illeszthető be, alkalmazása körülményes és drága. Az elektromos fűtésű légteres hőkezelő kemencék gazdaságosabbak, mint a sókemencék, továbbá kisebb kiszolgáló létszámot igényelnek és veszélytelenebb üzemmenetet biztosítanak. Ezzel szemben a hőátadási tényező a levegő és fém között kedvezőtlenebb, így hosszabb feknelegítési és hőntartási időt kívánnak meg. A hőátadási tényező megjavítása, valaimint az egyenletesebb hőelosztás biztosítása céljából a kemencékben légcsavarokat, vagy fúvókat helyeznek el, mely szerkezetek a kemencében levő levegő állandó cirkulációját biztosítják. Az anyagmozgatás folyamatosságának biztosítása céljából úgynevezett alagút-kemencéket alkalmaznak. Ez utóbbi kemencék hossztengelyében elhelyezett végtelen szállítólánc segítségével a hőkezelendő anyagot a kemence légterében végigszállítják. Ezen szállítási idő alatt a hőkezelendő anyagok a kívánt hőmérsékletre hevülnek fel. A légteres hőkezelő kemence hátránya az, hogy több méter hosszú, helyigényes, és beszerzési költségük nagy. Továbbá amennyiben az egyes adagok nem egyenletesen elosztva kerülnek a kemencébe és ezáltal a légcirkuláció nem, tökéletes, a hőkezelés hiányosságokat eredményez. A fent ismertetett kemencetípusoknak közös hátránya, hogy a hőkezelendő anyagnál az újrakristályosodás kezdetét nem lehet megállapítani, vagy csak hosszadalmas és bizonytalan kísérletek árán. Az újrakristályosodás (recristallisation) hatá-