151753. lajstromszámú szabadalom • Eljárás finomszemcsés homogén alakostestek előállítására nyersrézsalakokból
3 gével adalékokkal vagy adalékok nélkül persavas salakokból (nyersrézsalakokból) olyan alakostesteket lehet készíteni, amelyek különösen finomszemcsés szerkezetükkel és homogén apró kristályosodásukkal tűnnek ki. Azt találtuk ugyanis, hogy nagyon finomszemcsés (aprókristályos) és állandó minőségű alakostesteket kapunk, ha a legalább 1250 C° hőmérsékleten átolvasztott — ahol átolvasztás alatt az előzetesen üvegszerűen és/vagy kristályosan megszilárdult salak teljesen tiszta (kristálymentes) állapotúra történő olvasztását kell érteni •— üvegszerű és/vagy kristályos nyersrézsalakot 450—820 C°-ra — célszerűen 700 C°-ra — előmelegített fémformába öntjük; a megszilárdult öntött darabot 650—820 C° — célszerűen 700 C° — hőmérsékletű kemencébe helyezzük és az öntvény nagyságától függően V2 —10 óra alatt 800—i.000 C° — célszerűen 850 C° — hőmérsékletre hevítjük; ezen a hőmérsékleten 0—5 óra hosszat — célszerűen 2 óra hosszat — tartjuk és ezután 2—10 óra alatt — célszerűen 5 óra alatt — szobahőmérsékletre hűtjük. A nyersrézsalakok viszonylag nagyfokú kristálygóc képződését a salakokban visszamaradó pirozolszerű idegen gócok adják és ezeket tesszük a találmány szerinti eljárással hatékonnyá. A gócképződés további elősegítése érdekében előnyösnek bizonyultak adalékok, például krómvegyületek — célszerűen 0,1—5% Cr2 0 3 — különösen azért is, mert ez esetben járulékosan a kromitspinell idegen csírái is keletkeznek. Tapasztaltuk továbbá, hogy a • találmány sze: rinti minőségű alakostestek előállítása nyersrézsalakokból függ a gyártásnál fennálló'légkörtől (atmoszférától) is, mimellett finomszemcsés termékek előállításához fontos a redukáló légkör. Ezért a lehűlt és felaprított salakokat redukáló vagy semlegestől oxidálóig terjedő légkörben olvasztják át. Ha a salakot redukálóan olvasztjuk át, a képződő szulfidos/fémes fázist az öntés előtt az olvadék felszínéről el kell távolítani, vagy az öntést úgy kell végezni — például egy fenéknyíláson keresztül — hogy a felszínen úszó fázis ne juthasson az öntőformába. Semlegestől oxidálóig terjedő légkörben végzett átolvasztásnál célszerű redukáló légkörben önteni és kristályosítani. Erre a célra redukálóra beállított köralakú gázégőket és szén beágyazásokat, vagy a kristályosító kemencében redukáló gázöblítést is lehet eredményesen alkalmazni. Egy alsó hűtési hőmérséklet betartása előnyös, de nem okvetlenül szükséges. Az alakos testeket tehát például aránylag gyorsan is lehet (hűtési sebesség 700 C° és 250 C° határok között kb. percenként 3—5 C°; 250 C° alatt tetszés szerinti sebesség) szobahőmérsékletre lehűteni, hogy a hűtés után üvegszerű állapotban munkáljuk meg mechanikai úton, mert a kristályos termékek nagy keménysége a mechanikai megmunkálást nagyon költségessé teszi. A teljesen lehűtött testeket azután percen-1753 4 ként 3—5 C° sebességgel ismét kb. 700 C°-ra hevítjük és a továbbiakban az 1. példában közölt módon dolgozzuk fel. Az üveges állapotú alakos testek kitűnő villamos tulajdonságai ki-5 vételes esetekben azt is lehetővé teszik, hogy az alakostesteket minden további hőkezelés nélkül felhasználjuk villamos szigetelő testekként. Az üveges állapotú alakostestek villamos tu-10 lajdonságai: Fajlagos (egyenáramú) villamos ellenállás szobahőmérsékleten > 1016 Ohm cm 200 C°-on > 1016 Ohm cm 15 400 C°-on > 1012 Ohm cm 600 C°-on > 1010 Ohm cm Dielektromos állandó: 50 Hz-től 100 kHz-ig, 8—7,5. £0 Dielektromos veszteségtényező: 50 Hz-től 100 kHz-ig 4—1 • 103 . Kúszóárambiztos és nagy átütési szilárdságú. A dielektromos veszteségtényező 100 kHz frekvenciák felett csökken. 25 A kristályos vagy túlnyomórészben kristályos végtermék villamos és mechanikai tulajdonságai : Fajlagos villamos ellenállás (egyenáramú) 30 szobahőmérsékleten > 1014 Ohm cm 200 C°-on > 1012 Ohm cm 400 C°-on > 1010 Ohm cm 600 C°-on > 10a Ohm cm 35 Dielektromos állandó: 50 Hz-től 100 kHz-ig, 8,1—7,5. Dielektromos veszteségtényező: 50 Hz-től 100 kHz-ig 12—1 • 103 . 40 Kúszóárambiztos és nagy átütési szilárdságú. A dielektromos veszteségtényező 100 kHz felett csökken. Szemcsenagyság: 0,5 mm-től néhány millimikronig. 45 Kopásállósága a DIN 52108-nak megfelelően: 0,064—0,07 cm3 /em 2 . (összehasonlító értékek: olvasztott bazalt: 0,105—0,115 cm3 /cm 2 , a szokásos rézsalak termékek: 0,11—0,22 cm3 /cm 2 .) 50 Mikrokeménység: 1100—1400 kg/mm2 . Hajlító szakítószilárdság: (5X6X50 mm próbapálcákon) 1100—1400 kg/cm2 . Vegyi ellenállóképesség a DIN szabványtervezet szerint : veszteség 0,1—0,2 mg/30 cm2 . 55 A kitűnő tulajdonságok a találmány szerinti eljárással készült termékek finomszemcsés szerkezetére vezethetők vissza és a nyersrézsalakokból készült alakos testek használatát mind mechanikai vegyi célokra kopásálló alkatrészek-60 ként, mind pedig villamos szigetelőtestekként indokolják. A mért villamos tulajdonságok ellentétben állanak a szakemberek tapasztalataival, akik szerint ezek a szigetelő tulajdonságok a nyersrézsalakoknál, amelyek nagy fémelnye-65 lőképességű (fekete színű) és sokalkotós (leg-2