149046. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elsősorban forrasztási alapul szolgáló ón-ólom rétegeknek hőkezeléssel az alapfém anyagába történő ötvözésére
2 149.046 szítése céljából való bevonását. Erre a galvanikus eljárás nagyon alkalmas volna; használatbavételéhez azonban az szükséges, hogy a galvanikus rétegeknek a Willi Machu által joggal kifogásolt „elmerevedését" (Verspirödung) meg lehessen szüntetni (W. Machu: Moderne Galvanotechnik, Weinheim/Bergstrasse 1954, 116.), mert ennek a lelazulással vagy éppen részleges leválással is járó elmerevedésnek a már említett elektromos zörejek lehetnek a következményei, ez pedig rendkívül aggályossá, teamé ennek a. forrasztás-előkészítési módnak az elektromos vagy éppen elektronikus ipar területén való alkalmazását. Ezért is van nagy gyakorlati jelentősége az e fogyatkozást megszüntető megcMésnak. A galvanikus eljárással felvitt fémbevonatnak az alapfémmel való ötvözéses kapcsolatát magukban véve ismert — és részben lejárt szabadalmakkal is védett — eljárások, többek között -MZ ún. hőkezeléssel (heating, Wärmebehandlung) kívánják elérni. A galvanikusan felvitt bevonati rétegek hőkezelésének alapvető kérdéseit szinte mindmáig hatályosan az E. J. du Pont de Nemours and Company Wilmington! (USA, Delaware állam) vállalat — lejárt — szabadalmai vetik fel és oldják meg, elsősorban a hengerélt acéláruk tekintetében. Ezek a szabadalmak igen szabatosan egy alapvető hőfokösszefüggést állapítanak meg, amely szerint a bevonat olvadáspontjának: a. bevont fém olvadáspontja alatt —•, a hőkezelésnél alkalmazott hőfoknak pedig a bevonat olvadáspontja fölött (de a bevont fém olvadáspontja alatt) kell lennie; ugyané vállalat egy további szabadalma a galvanikus bevonatot eredményező fürdő vegyi összetétele ás a bevonat, ill. az 'alapfém olvadáspontja között ismer fel nagyjelentőségű és irányítható összefüggést (USA 2,078,868, Electroplating process, 1937. április 27., — 2,085,543, Process for coating rnetaiis, 1937. június 29, — Németország 661 936, Verfahren zum Elektroplattieren, 1938. július 1.). A hőkezelés időtartama tekintetében a korrózióvédelmi szempontból az alapfémet egy nemesebb fémmel „impregnáló" eljárásra vonatkozó Német Szövetségi Köztársaság-i 874 101 számú szabadalom állít fel egy hőmérséklet-idő arányt, amely szerint alacsonyabb 'hőmérséklet alkalmazása esetén a hőkezelés időtartamát kell meghoszszabbítanunk' (Standard Steel Spring Company, Coraopolís, Pa., USA); a hőkezelési tartam felső határát a NSZK 838 532 szabadalom a diffúziós mélységgel határozza meg (General Motors Corporation, Detroit, Mich., USA). A hőkezelési hőmérséklet magasabb foka azért jelentős, mert az a sebesség, amellyel két fém — az alapfém és a bevonat — egymásba diffundál, a hőmérséklet függvénye és azzal exponenciálisan emelkedik (Svájc 333186, Paul Alexander, Princetown, USA). Újabb szabadalmak bizonyos körülmények között célravezetőnek találják a hőkezelési eljárás megszakítását, illetve különböző hőfok mellett való megismétlését: először a bevonati olvadáspont alatti —, majd azt követőleg az olvadáspont fölötti hőmérsékletig (NSZK 945 424, Stahl und Walzwerke Rasselsítein-Andeoiach AG., Neuwid, — 971981, Langbein-Pfanhauser Werke AG., Düsseldorf). Ha az eljárás különös célja több, különböző fémanyagú bevonat komponenseinek együttes vegyi hatását kívánja biztosítani, az eddigi eljáráßok nagy része több, egymást követő galvanikus eljárással vitte fel a különböző rétegeket (USA 2,078,869, E. J. du Pont de Nemours and Company, — NSZK 838 532, General Motors Corporation), annak kiemelése mellett, hogy különböző olvadáspontú fémek esetén a magasabb olvadáspontú fémet kell utoljára felvinnünk és a hőkezelésnél az ezen utóbbihoz igazodó kezelési hőmérsékletet kell alkalmaznunk (NSZK 661 936, E. J. du Pont 'de Nemours and Co.), Ennél a technológiánál fejlettebb szintet jelent az USA 2,085,543 számú szabadalom már hivatkozott megoldása, amely a galvanikus fürdő összetételét olyképp határozza meg, hogy az eredő bevonat olvadáspontja a körülményeknek megfelelően alakuljon ki, figyelemmel arra a tényre, hogy a galvanikus bevonat olvadáspontja nagy mértékben függ a réz és nikfceltartalomtól. A szabadalmak egységes állásfoglalása szerint a hőkezelés célszerűen nem-oxidáló közegben folytatandó le, bizonyos mértékig az alkalmazott hőmérséklet függvényében. Ugyanez a szempont játszik szerepet a hőkezelési eljárás második szakasza — a hűtési eljárás — tekintetében is; a NSZK 1 041 760 számú szabadalom emellett hangsúlyozza, hogy a hőkezelt tárgy gyors lehűtése a durvakristályosodás megelőzése szempontjából jelentős: a cinkristálynak nincs ideje a növekedésre (Trierer Walzwerke AG., wunoeTtai-Lanfferiaid.). A többlépcsős hőkezelési eljárás természetszerűleg megfelelő gépi berendezések kialakítására is vezetett. Ezek közül az egyaránt szállítószalagos —, fűtő- és 'hűtőkamrás megoldást alkalmazó 313779 (The Commonwealth Engineering Company of Ohio, Dayton, Ohio, USA) és 317138 számú (Louis Lang AG., Porrentruy) svájci • szabadalmakra utalunk, amelyek jellegzetes darab-cikk kezelő megoldások; az 1.106.448 számú francia szabadalom (Osvaldo Balestra) tengely körül mozgó csöves megoldása tömeg-kezelésre készült, de adottságainál fogva bár tömegesen, de lényegszerűen egymástól különmaradóan kezelendő szerelési kiseifckeink előkészítésére nem alkalmas. Az eddigiekben részben ismertetett megoldások a találmányunk által megvalósítani kívánt célok nem mindegyikét tűzték ki maguk elé; ennek következménye az, hogy a következőkben leírt találmányi eljárásunk a célkitűzések tekintetében többoldalú, ennek megfelelően tehát úgy eljárási, mint berendezési vonatkozásban összetettebb megoldásokat tett szükségessé. Az eddigi megoldások általában homogén anyagú és túlnyomóan sík felületet vontak be galvanikus úton fémréteggel, az alapfém keménységének, korróziós- és művi behatásokkal szemben való ellenállóképességéneik növelésére. Ezek az előfeltételek, illetve célkitűzések tehát mindössze két olvadáspont figyelembevételét tették szükségessé. Találmányi megoldásunkat azonban az adottságok és célcik tekintetében ennél összetettebb feladat tette indokolttá, mert — szélső esetben — különböző fémanyagú, tehát különböző olvadáspontú alapféimek (pl. forrcsúcs és huzalvég) for-