162359. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hosszúkás alakú ferrit-perlit szerkezetű szénacélból készült anyagok termomechanikus kezelésére

! 162359 Annak érdekében, hogy a maradékfeszültséget csökkentsék, ugyanakkor pedig a megmunkálhatóságot javítsák, lehetséges az elemeknél kiegészítő hőkezelést alkalmazni, így példaképpen 350 C*-on, de ennek a műveletnek csak igen kis befolyása van, ha egyáltalában valamilyen befolyással lenne azokra a tulajdonságokra, amelyeknek javítására törekszünk. Találmányunk tárgya, eljárás olyan acélelemek előállítására, melyek jelentős mértékben nqvelik az adott esetben szükséges kedvező tulajdonságokat Találmányunk egy jellemzője szerint, közvetlenül az utolsó hideg képlékeny alakítás után a munkadarabot felhevítjük és a keresztmetszetet növelt hőmérsékleten egyidejű tengelyirányú visszafelé húzás alkalmazásával csökkentjük, aminek következtében tengelyirányban ellenirányú feszültség lép fel a hevített képlékeny alakítás során, mely a végső huzófeszültség 15%-a és a rugalmassági határ között van, a munkadarab hőmérséklete pedig, az említett hevített állapotban végzett alakítás során 350 és 500 C° között van. j Találmányunk szerint i igen nagyfontosságú, hogy 101 másodpercnél nem hosszabb időn belül az utolsó hideg alakítási művelet, valamint a hevített állapotban történő | keresztmetszet csökkentési művelet is végbemenjen, az ellenirányú feszültség egyidejű létesítése mellett, olymódon,| hogy a kristályszerkezet elmozdulása, mely a hidegmegmunkálás eredménye, még ne rögzítődjék. Bár előnyösen a találmánynak az anyag minőségétől és alkalmazásától függően bizonyos kiviteli változatai célszerűek, találmányunkat nem korlátozzuk kizárólag ezekre a változatokra. A találmány szerinti eljárás megvalósításának egyik előnyös módja, ha a huzalt két húzókon egymásután húzzuk és a huzalt két húzási hely között hevítjük. Az utolsó hideg alakítási művelet egy hideg húzási művelet az első huzókőnél, mely egyben biztosítja az ellenirányú húzást is a következő húzókő alakítása közben, míg a hevített keresztmetszet-csökkentő művelet egy hevített állapotban végzett húzási művelet. A puszta hevített húzási művelet során, amikoris a huzal hőmérséklete a huzóállvány elhagyásakor 350 és 550 C* között van, a relaxációs tulajdonságok bizonyos javulása már észlelhető. A javulás mértéke fokozódik a húzási hőmérséklet növelésével. A találmányunk szerint azonban a már említett hevített állapotban végzett keresztmetszet csökkentő műveleten kívül ellenirányú húzást is alkalmazunk. Ugyanakkor figyelemmel kell lenni ana, hogy a hevített állapotban való húzást közvetlenül az utolsó hideg alakítási, . művelet után kell elvégezni. Ily módon a hideg alakítás által j előidézett elmozdulások során nincs elegendő idő arra, " hogy ezek a vándorló atomok a szénatomokkal;' kapcsolódjanak. Ennek megfelelően az utolsó hideg alakítási művelet és a hevített állapotban történő húzás között 1Ö másodpercnél hosszabb idő nem telhet eL Amikor ellenirányú húzás egyidejű alkalmazásával történik a húzás szobahőmérsékletnél, annak érdekében, hogy a relaxációt nej fokozzuk észrevehetően, hogy ennek következtében a mái. említett módon ellenfeszültség jöhessen létre, a relaxációs1* értéket kell javítani Ezt az állításunkat az elvégzett vizsgálat eredménye bizonyította, melyet egy megfelelő szénacélból készített (0,75% C) huzallal végeztünk. Ezt az acélt szokásos módon hideg keresztmetszet csökkentési műveleteknek vetettük alá, melyek során az anyag átmérőjét a kezdeti átmérő 70%-ával csökkentettük. Az utolsóelőtti húzási művelet után és egy közbenső tekercselés közbeiktatása nélkül a huzalt közvetlenül az utolsó huzókőhöz vezettük, amikoris a végleges 5%-os méretcsökkentés következett be. Ezt a végleges méretcsökkentést visszahúzás beiktatásával végeztUk, melyet az utolsóelőtti húzókő ellenállásával biztosítottunk (25%-os keresztmetszet csökkentés, példaképpen a végleges húzófeszültség 40%-a). Ezzel egyidejűleg a huzalnak az utolsó előttitől az utolsó húzókő felé való mozgatása során a huzalt olyan magas hőmérsékleti értékre hevítettük, ami biztosította, hogy az utolsó húzókövet 375 C* hőmérsékleten hagyja eL Az ilyen módon kezelt huzallal végzett relaxációs vizsgálat során 1,5-2% eredményt kaptunk. (Húzás egészen a végleges húzófeszültség 70%-áig és 10 15 20 25 30 36 40 45 60 66 70 76 énnek a feszültségnek 1000 órán keresztül szobahőmérsékleten való megtartásával). A kapott érték a rugalmas reakcióerőben bekövetkezett csökkenés. Amikor azonban az utolsó húzást visszahúzás nélkül végeztük, a huzal relaxációja 2,5 és 3,5% között volt. Amennyiben az utolsó húzást hevítés beiktatása nélkül végeztük, a relaxáció 4,5 és 5,5% között volt, függetlenül attól, hogy alkalmaztunk-e visszahúzást is. Megállapítható fentiekből, hogy feltétlenül szükséges a hevített állapotban való húzást közvetlenül az utolsó hideghúzási művelet után alkalmazni. Az olyan huzalnál, melynél a hevített állapotban való húzás visszahúzás alkalmazása mellett 30 perccel az utolsó hideghúzási művelet után történt 2,5-3,5%-os relaxációt eredményezett. A váltakozó irányú torziós igénybevétel száma, melynek egy ismert eljárással a hevített állapotban húzott huzal alávethető, amint azt megállapítottuk, jelentős mértékben változik a hevített állapotban való húzás során alkalmazott hőmérsékleti értéktől. 200 C*-tól felfelé (hőmérsékleti érték a húzókő kilépő oldalán) a torziós igénybevételek száma gyorsan csökken és megállapítható, hogy 350 C* fölötti hőfokon való húzás után a huzal törékennyé válik. Ebben az állapotában alig vethető alá a huzal két váltakozó irányú torziós igénybevételnek. Egy műveleten 360*-os torziót értünk, egyik irányban, melyet 220*-os torzió követ ellenkező irányban, majd végül újabb 360*-os torzió következik az első irányban 50 átmérő hosszon. Arra a megállapításra jutottunk azonban, hogy 350 C° fölötti szakaszban alkalmazott visszahúzás esetén a torziós ciklusok száma jelentősen növekszik éspedig annál inkább, minél magasabb a hőmérséklet. Már 350 C*-nál a hevített állapotban való húzás során, 3 ciklusnak megfelelő torziós hatás fejthető ki, míg 410-ül. 420 C-nál 7 ül. 10 torziós ciklus fejthető ki. Ez azt bizonyítja, hogy minél jobban fokozzuk a megmunkálási hőmérsékletet, annak kihatása nő, mind a relaxációra, mind pedig a megmunkálhatóságra. Ebben az esetben azonban a rugalmassági határ olyan alacsony, hogy már csak egy igen kis mértékű ellenirányú feszültség is elősegíti az acél képlékeny alakítását. A fentiekből levonható tehát az a következtetés, hogy 450 C* a gyakorlatilag alkalmazható 4 hőmérsékleti határ, ez az érték természetesen nem jelent szigorú elhatárolást. Amikor a huzal átmérőjét a húzás során csökkentjük, előnyösnek látszik a maradék feszültségekkel kapcsolatban is a találmány alkalmazása. . Pusztán hideghuzás alkalmazása esetén ellenfeszültségek nem lépnek fel, csupán maradék feszültségek jelentkeznek a felületen a nyomófeszültséggel kapcsolatban. A huzófeszültségek, melyeket a hideg húzási [műveletek eredményeznek, igen magasak a 'toyomófeszültséghez viszonyítva, melyet az ellenirányú .feszültség hozhat létre. A meleg állpotban való húzás során a maradék húzófeszültségek rendkívül alacsonyak, és ezek torán gyakran negatív értékeket kapunk. Ilyen körülmények Vözött feltétlenül indokolt a visszahúzás alkalmazása, a jtúzófeszültség csökkentésére vagy azoknak nyomófeszültséggé való átalakítására. Ebben az esetben még maradék nyomófeszültség is előáll a normál és alacsonyabb értékű keresztmetszet csökkentés esetén is. A meleg állapotban való húzás segítségével nem csökkentjük a végleges húzófeszültséget és ez nem csökkenti a rugalmassági határt sem, mivel az adott hőmérséklet esetén a hidegen megmunkált anyagnál újrakristályosodás nem lép feL Ezzel teljesen ellentétben, ezek a tulajdonságok még inkább fokozhatok, főleg visszahúzás alkalmazása esetén. A találmány szerinti eljárás során ezenkívül a feszültség alatt álló részeknek a fellépő korróziós hatással szembeni ellenállása is jelentősen javul. Találmányunk nem korlátozódik a fentiekben leírt kiviteli változatra, vonatkozik előfeszített betonelemekhez használt olyan erősítő elemek előállítására is, melyek a találmány ' szeirnti eljárással elkészíthetők, valamint találmányunk vonatkozik ilyen erősítőbetéteket tartalmazó vasbeton- • szerkezetre is. A találmány szerinti eljárás néhány előnyös foganatosítási módját a további példákaban ismertetjük;