164307. lajstromszámú szabadalom • Eljárás finom kristályos csizolóanyag előállítására
3 164307 4 ben csupán hasonló összetételű szilárd tárgyakkal érintkezik. Az eljárásnak vannak mégis bizonyos hátrányai. Az eljárás kezdetén használatba vett blokkok nem nyerhetők vissza teljes egészükben, mert 5 összetörnek, amikor az öntvény összehúzódik, és ekkor finom komponensek, valamint kisebb blokkok keletkeznek, amelyeket nem lehet újra használni. Ezt a problémát egy külön készülék beiktatásával kell megoldani, amely lehetővé teszi io a hőálló blokkok változatlanul tartását. Ez a külön készülék, amelyben pl. igen kis öntőformákat használnak, csökkenti az üzem termelékenységét, minthogy teljesítőképessége kicsi és üzembentartása sok nehézséggel jár. 15 A blokkok szabálytalan alakja és mérete következtében a közti üregek dimenziói szabálytalanok lesznek, és így a krisztallitok megszilárdulási sebessége és méretei ugyancsak szabálytalanok lesznek. 20 A blokkok szabálytalan alakja következtében nagyobb mennyiségű légzsák keletkezik, emiatt viszont fokozódik a porózus zónák képződése. Ez a jelenség befolyásolja a minőséget, amellett fokozódik, ha a termék egy részét visszavezetjük 25 a folyamatba. A találmány célja, hogy eljárást biztosítson finomkristályos csiszolószerek előállítására az említett hátrányok nélkül. Azt találtuk, hogy egy elektromosan megolvasz- 30 tott csiszolóanyagot lehűthetünk olyan hűtőblokkokkal, amelyek anyagának olvadáspontja lényegesen kisebb a csiszolóanyag olvadáspontjánál. Azt találtuk továbbá, hogy ha az üregek 35 mérete 5 mm és 20 mm között van, vagyis 20-80 mm nagyságú hűtőblokkokat használunk, akkor a vas, nikkel, kobalt, króm és hőálló ötvözeteik igen alkalmasak a hőelvonás szempontjából kedvező tényezők biztosítására, ha a 40 blokkokon nincsenek kis görbületi sugarú kidudorodások vagy külső élek. Ha az említett görbületi sugarak 10 mm-nél nagyobbak, akkor elkerülhető a blokkok egymással való összeolvadása. Előnyösen szabályos geometriai alakú, különösen gömb- 45 alakú hűtőblokkokat használunk. Azt találtuk például, hogy a vasból vagy acélból, előnyösen félkemény acélból készült gömbalajkú blokkokkal kielégítő eredményeket . kapunk. 50 A blokkokat az olvadék betöltésével egyidőben vagy az olvadék betöltése után helyezzük az öntőformába, feltéve hogy az utóbbi esetben igen gyorsan visszük be őket. Előnyösen azonban az olvadék betöltése előtt helyezzük el az öntőfor- 55 mákban a blokkokat, és az olvadékot felülről öntjük rájuk, ügyelve arra, hogy nagy mennyiségű öntvény öntése esetén vagy olyankor, ha az olvadék túlhevített állapotban van, az olvadék kiöntőnyílása öntés közben ne kerüljön közvet- 60 lenül egy vagy több blokk fölé, mert ekkor a blokkok túlmelegednének és megolvadnának. Ezt könnyen elérhetjük azáltal, hogy a kiöntőnyüást messzebb tartjuk az öntőformától, vagy az olvadékot megosztva, több öntőnyíláson át a 65 szilárd csiszolóanyag töredékeire öntjük ki. Figyelembevéve a kristályosodás finomságát befolyásoló tényezőket, az öntőforma felső részén nagyobb átmérőjű gömböket helyezünk el, mint az öntőforma alsó részén. 1. kísérlet Egy elektromos kemencében az alábbi komponensek keverékét olvasztottuk meg: 72,4% A12 0 3 , 25% Zr02 , 2% Ti0 2 , 0,5% Si0 2 és 0,1% Fe 2 0 3 . Az olvadékot egy 1,20 m átmérőjű, 0,4 m mélységű és 225 liter térfogatú gömbalakú öntöttvas öntőformába öntöttük, amelyet előzőleg 1050 kg, 40 mm átmérőjű félkemény acélgömbbel töltöttünk meg. Az öntőformába 380 kg olvadékot öntöttünk ki. Az olvadék 30mp-nél rövidebb idő alatt megszilárdult, és äz öntés után 1 percnél rövidebb időn belül teljes egészében 900 C° körüli hőmérsékletre hűlt le. Az öntvényt azonnal eltávolítottuk az öntőformából és víz rápermetezésével lehűtöttük. Lehűtés közben az öntvény magától összetöredezett, és 200 mm-nél kisebb töredékek keletkeztek. A töredékeket 10 percen át őröltük egy 2 m3 kapacitású golyósmalomban. Az acélgolyókat, ezután elválasztottuk a csiszolóanyagtól, amelynek szemcséi 25 mm-nél kisebbek voltak. A golyók nem szenvedtek semmiféle károsodást, semmi jelét nem mutatták olvadásnak és újra használhatók voltak. A csiszolóanyagot a szokásos őrlő- és rostálóberendezésekben dolgoztuk fel tovább. 97,5%-os keménységi indexű szemcséket kaptunk. A keménységi indexet az alábbi módszerrel határoztuk meg. 25 g 1,41 mm és 1,11mm közötti méretű szemcsét (14-es és 16-os ASTM-szita) vettünk, és betöltöttük egy 100 mm átmérőjű és 130 mm hosszú acélhengerbe, amelyben 16 db 25 mm átmérőjű acélgolyót helyeztünk el. A hengert 15 percig forgattuk vízszintesen elhelyezett tengelye körül percenként 70 fordulattal. A szemcséket ezután egy 25-ös, 45-ös és 80-as ASTM-szitával felszerelt Ro-Tap készüléken rostáltuk át. A 25-ös szita 0,71 mm-nek, a 45-ös 0,35 mm-nek, a 80-as pedig 0,177 mm-nek felel meg. A 25-ös szitán visszamaradt anyag súlyát 4-gyel, a 45-ös szitán visszamaradt anyag súlyát 2-vel, a 80-as szitán visszamaradt anyag súlyát 1-gyel, a 80-as szitán átment anyag súlyát pedig 0,5-del szoroztuk meg, a szorzatokat összeadtuk, és az összeg százalékban kifejezve adta a keménységi indexet. 2. kísérlet A hűtőblokkok alakjának az eljárásra gyakorolt hatását oly módon vizsgáltuk, hogy a gömbalakú golyókat az 1. kísérlet szinti eljárásban 40 mm átmérőjű és 40 mm hosszúságú acélhengerekkel helyettesítettük. Azt tapasztaltuk, hogy a hengerek éleik közelében megolvadtak és szilárdan hozzátapadtak a «iszolóanyaghoz, aminek következtében a hűtőblokkok tönkrementek, elválasztá-2
