146137. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerkezeti anyagként használható olvasztott szilikát alaktestek előállítására
2 146.137 talmazzák. Ily módon hőenergiát takaríthatunk meg az olvasztásnál olyan alapanyagokkal szemben, melyek a szilíciumot SÍO2 alakban tartalmazzák. Az alaktesteket előállíthatjuk úgy is, hogy a megömlesztett anyagkeveréket lehűtjük, aprítjuk, 100 mikronnál kisebb szemcsékből forma testeket sajtolunk, majd a kristályosító hőkezelés folyamán a hőmérsékletet zsugorítási hőmérsékletig növelve az alaktestet zsugorítjuk, majd hűtjük. Effajta porkohászati eljárás különösen kisebb méretű szerkezeti daraboknál előnyös, melyeknek ömledékből való formázása a gyors hűlés miatt gyakorlatilag nehézségekbe ütközik. Ügy találtuk, hogy az anyag hőállóságát növelhetjük, ha az alkálioxid-tartalomnak legalább 25%-át magnéziumoxid képezi, mert az anyagnak a tágulási együtthatója a magnéziumoxid mennyiségével csökken. Az előnyös finom kristályszerkezet kialakulását EZ anyag összetétele teszi lehetővé, mert a szokásos nagyobb alaktestek formázása közben az anyag csak kismértékben (1—15%-ban) kristályosodik és ezért a kristályosítás a későbbi hőkezelés folyamán úgy vezethető, hogy közben az anyag hőmérsékletét emeljük, ellentétben az ömlesztett kőzetek előállításánál szokásos eljárással. Ily módon a kristályosítási hőfok olyan tartományba esik, melyben a kristályosodási központok képződési lehetősége nagy és kicsi az egyedi kristályok növekedési sebessége. Ez a körülmény kisméretű egyedi kristályokat eredményez, ami szilárdsági és savállósági szempontból előnyös. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példákat adjuk meg. A felhasznált alapanyagok összetételét az I. táblázat, a találmány keretébe eső összetételű anyagkeverék készítéséhez felhasznált anyagok mennyiségét pedig a II. táblázat tünteti fel súly részekben. Az 1—12. sz. példák szerinti összetételű anyagkeverékkel finom kristályos szerkezetű és igen előnyös fizikai és kémiai tulajdonságú szilikátos szerkezeti elemeket lehet előállítani. A legkedvezőbb hőkezelés időtartamát és a hőmérsékleti határokat 750 és 1000 C° között minden egyes összetételhez, a kívánalmaknak megfelelően, előkísérletekkel állapíthatjuk meg. A hőkezelés mikéntje függ az alaktestek kémiai összetételétől és méreteitől, továbbá attól, hogy milyen finom kristályszerkezetet kívánunk kialakítani. így pl. az 1. sz. összetételű anyagból, miután azt mintegy 1400—1500 C hőfokon megömlesztettük és egynemű folyós tömeggé alakítottuk át, 4 cm élhosszúságú kockákat formálunk önmagában ismert módon öntéssel vagy sajtolással. Az ily módon képezett szilárd alaktesteket azután közvetlenül a formázás után 820 C fokra melegítjük és 4 óra folyamán a hőmérsékletet 900 C fokra emeljük. E kristályosító hőkezelés után az anyagot lassan lehűtjük, mégpedig úgy, hogy óránként a hőmérsékletet 30—60 C fokkal csökkentjük mintegy 500 C fokig, ezután a lehűtést gyorsabb ütemben pl. 50—80 C fok/óra folytatjuk. Az ily módon kapott szilikátos szerkezetű alaktest 1—2 mikron átlagos nagyságú kristályszemcséket tartalmaz. A 2. sz. összetételű anyagot hasonlóan kezeljük, mint az, 1. példa szerintit, amikor is ugyanolyan finomságú kristályszerkezetű alaktesteket kapunk. Az így kapott kockák nyomószilárdsága 500/cm2 , hajlító-szakító szilárdsága 460 kg. Kopásállósága nagyobb, mint. a Widia acélé. A 6. összetételű anyag hőkezelését 770 és 860 C fok között végezzük, hasonlóan, mint az 1. példa szerint. Ugyanilyen módon kezeljük a 11-es összetételű anyagot is. A 12. összetételű anyagnál a kristályosító hőkezelést 850 C° és 970 C° között 4,5 óráig végezzük, majd szokásos.módon lehűtjük. A 11. példa szilárdsági adataf ésegyébíizii. laoiazai SiOa A1 2 0 3 Fe 2 0 3 CaO BaO MgO MnO a Alk 2 0 Aplit 77,5 12,6 1,2 — ' — — — 7,0 Fonolit 57,6 20,6 3,6 1,9 —- 0,3 — 13,1 Salak 36,7 7,0 0,9 41,6 1,2 5,5 6,1 0.4 Mangánérc 10,0 6,7 15,0 3,3 — — 65,0 — Dolomit 3,1 2,5 0,5 27,0 — 19,3 — — Homok 97,0 1,9 0,5 0,4 — 0,2 — Talkum 63,7 0,3 0,1 — — 31,0 — — II. táblázat Sorszám 1 2 3 4 5 6 7 3 9 10 11 12 Aplit 50 50 50 — — 50 30 30 25 16 30 30 Fonolit _____ 31,5 31,5 __ 15 25 25 16 25 25 Kohósalak — — — — — — — — — 31 — — Na2 0 4 5 6 6 2,5 3,3 — 3 — 2 3,5 1 3 MgSQ4 5 5 — 19,4 — 5 6—3—6 6 CaS04 — — 2— 2— — 6 6 — — — Dolomit 38 48,4 51,4 — 48,3 28 10 10 — — 38 10 Mangánérc 3 4 3 3 3 10 4 4 4 4 4 4 Talkum 27,5 — — 60,6 — 27,5 34 34 30 36 — 34 Homok — 17,7 17,7 — 38,6 — — — — — 22 — Kokszpor 5 5 5 4 4 4 4 3 5 4 1 1
