175552. lajstromszámú szabadalom • Eljárás javított felületi kenőképességű vaslemezáruk előállítására
3 175552 4 egyszerűen beilleszthető a jelenleg használatos technológiai műveletsorba, és a meglevő berendezéseken is végrehajtható. A találmány szerinti eljárás, amelynek során a lemezeket lágyítás előtt magnézium-szulfát-oldattal öblítjük, eleget tesz ennek a követelménynek. A találmány szerinti eljárás kidolgozásához vezető kísérletek során olyan bevonatot kívántunk kialakítani az acéllemezek felületén, amely lágyabb magánál az acélfelületnél (ez az eset lényegében analóg az elektrolitbevonással kialakított ónfelület alkalmazásával). Figyelembe véve, hogy a fémszulfidok Mosh-keménységi foka általában kisebb a lágyított, kis széntartalmú acélénál, a lágyítás előtti fémszulfátos öblítés, majd a 3 707 408 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetetthez hasonló utókezelés alkalmazásával a kis széntartalmú acélfelületen fémszulfid-bevonatot alakítottunk ki. A várhatóan jó eredményt biztosító öblítőszerek előzetes értékelése céljából kísérletsorozatot végeztünk D-típusú acéllemezeken, vizes fémszulfát-oldatok és egyéb sóoldatok felhasználásával. A lemezeket a megfelelő oldatba merítettük, megszárítottuk, majd 4 órán át 95% nitrogént és 5% hidrogént tartalmazó, —40 C°-nál alacsonyabb harmatpontú gázáramban 677 C°-on hevítettük. A bevonó oldatok hatásának előzetes értékelése céljából súrlódási kísérleteket végeztünk. E kísérletekben a mintákat 21 kg/cm2 szorítónyomással összeszorítottuk, majd hosszirányban elhúztuk egymástól, és mértük az elhúzáshoz szükséges erőt, majd vizuálisan meghatároztuk a matrica berágódását. Meg kell jegyeznünk, hogy e kísérlet során a matrica berágódása mindig kisebb annál, ami a varratnélküli tartályok mélyhúzásos előállítása során fellép. így kézenfekvő az a következtetésünk, hogy minden olyan kenőanyag-rendszer, amelynek alkalmazásakor a fenti kísérletben bármiféle berágódás észlelhető, a gyakorlati húzási-mélyhúzási műveletben csak kevéssé lesz használható. Az előkísérletek eredményeit az 1. táblázatban foglaljuk össze. 1. táblázat Kezelő oldat* Húzóerő kg Berágódás kezeletlen eltörik nagymértékű 0,1 m MnS04 263 nyomnyi 0,2 m MnS04 192 nincs 0,1 m Al^SO^) 290 enyhe 0,2 m A12(S04)j 212 nincs 0,2 m ZnS04 236 nincs 0,2 m CuS04 209 nincs 0,1 m LiOOCH 308 nincs 0,1 m Mg(OOCH)2 349 közepes 0,1 m SnS04 363 közepes 0,2 m SnS04 263 közepes 0,1 m FeS04 358 közepes 0,1 m NiS04 eltörik enyhe 0,1 m Co S04 eltörik erős 0,2 m [(NH4)2Mo04] eltörik közepes 0,1 m MgS04 eltörik enyhe 0,1 m Al(OOCH)j eltörik erős 0,2 m Pb(C2H302)2 372 erős *A felsorolt fémszulfát-oldatok, továbbá az ammónium-molibdát-oldat 0,1 m kénsavat is tartalmaznak. A táblázat adataiból kitűnik, hogy kezeletlen feketelemezek esetén nagymértékű berágódás lép fel, és a lemezek a súrlódásvizsgálat körülményei között eltörnek ; egyes öblítési kezelések hatására azonban jelentős mértékben csökken a törésveszély és/vagy a berágódás mértéke. Ennek megfelelően azon öblítőszerek hatását, amelyek alkalmazásakor a húzóerő körülbelül 212 kgnál kisebb érték, és berágódás nem észlelhető, laboratóriumi méretű húzó és mélyhúzó présgépeken tovább vizsgáltuk. E vizsgálatok eredményeit a 2. táblázatban közöljük. 2. táblázat Kezelő oldat* Berágódás 0,2 m ZnSO4+0,l m A negyedik darab készítése h2so4 után berágódik 0,2 m CuSO4+0,l m A hatodik darab készítése h2so4 után súlyos repedezések észlelhetők 31 g/1 Mg(HCOz)2 A második darab készítése után berágódik 0,2 m Al(SO4)3-f0,l m Az első darab készítése után h2so4 beszakad 0,2 m MnSO4+0,l m Berágódás 24 darab készíh2so4 tése után sem észlelhető A 2. táblázat adataiból megállapítható, hogy a kezeletlen feketelemez a laboratóriumi présgépen (wolframkarbid-matricák és DIEGARD kenőanyag felhasználásakor) már a második vagy harmadik tartály előállításakor berágódást okoz, és a berágódás a további műveletekben egyre fokozódik. Hasonlóképpen, az előkísérletek során biztató eredményt mutató bevonószerekkel kezelt lemezek túlnyomó többsége esetén legföljebb hat tartályt lehet előállítani a matrica berágódása nélkül. Ezzel szemben a mangánszulfáttal kezelt lemezek vizsgálati adatai azt mutatják, hogy a matrica még 24 tartály készítése után sem károsodik. A berágódás nagymértékű csökkentése mellett a mangánszulfátos kezelés az ónlemezét megközelítő (0,25 lb/bb) terhelési erő elviselését eredményezi, és a tartályok külalakja kiváló. Egy további kísérletsorozatban, amikor üzemi méretű húzó-mélyhúzó berendezést használtunk fel, a fenti bevonat még erősen redőzött felületű tartály előállításakor is megakadályozta a matrica feltapadását. Kezeletlen feketelemezek esetén a redős felületű tartályok készítésekor a matricák rendszerint a tartályokhoz tapadnak. Az üzemi méretű húzómélyhúzó berendezések alkalmazásakor egyes esetekben a mélyhúzási művelet során kismértékű berágódásokat észleltünk. A tartályfelületek elemzésével megállapítottuk, hogy ez a jelenség annak tulajdonítható, hogy a húzás során a mangánszulfid lényegében teljes mértékben eltűnt a tartály oldalairól. Egy további kísérletsorozatban négy teljes méretű (körülbelül 4310 kg-os), elektrolitikus úton lúggal tisztított D-típusú acéltekercset kezeltünk a fentiek szerint. A tekercseket 0,2 mólos mangánszulfát-oldatba merítettük, majd megszáritottuk, végül T, ciklusban ládában lágyítottuk. A tekercseket nitrogént és hidrogént tartalmazó redukáló atmoszférában lágyítottuk, míg a lágyított tekercseket ezután megeresztve hengerléssel 5-ös végső méretre hoztuk. A kapott anyagok mintáit 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
