176172. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémfelületek termokémiai hántolására

7

176172

száll fel mind az R primér reakciózónából, mind az S salakhordalékból. Az S salakhordalék elülső része viszonylag kisebb hőmérsékletű, így ebből a részből kevesebb füst keletkezik. Ugyanakkor az S salakhordalék elülső részére irányul általában a 13. és 14. ábrákon látható 9 keresztfúvóka is. Az R reakciózónából az S salakhordalék anyagának egy részét az oxigénsugár a hántolási sáv peremei felé tolja. Ha az N hántolófúvóka a hagyományos módon kör alakú vagy négyszögletes kibocsátó nyílással van ellátva, az ily módon oldalra tolt olvadék megszilárdul, és az M munkadarabra tapad, amint az a 2. és 3. ábrákon látható. Az itt bemutatott 12 hántolási sáv oldalainál 13 bordák alakulnak ki a 11 határvonalak mentén. Azonkívül, hogy a primér reakciózónából fémolvadék folyik ki és 13 bordákat alkot, ettől függetlenül egy másik jelenségből adódóan is 13 bordák képződnek. Az S salakhordalék egy része a reakciózóna előtt ugyanis szintén 13 bordákat alkot. Ezeket a bordákat nevezzük másodlagos bordáknak. A 13 bordákat, akár elsődleges, akár másodlagos bordák, a munkadarab felületéről a hengçrlés előtt mindenképpen el kell távolítani.

A4, és 5. ábrán a 20 másodlagos bordák kialakulását mutatjuk be. A termokémiai hántolást az A nyű irányában végezzük olyan fúvókával, amelylyel csupán elsődleges bordák kialakulását' lehet elkerülni. Az így létrejövő 22 hántolási sáv az ábrán látható d szakaszon bordamentes, a 22 hántolási sáv további részén azonban a 24 határvonal mentén 20 másodlagos bordák képződnek. A 22 hántolási sáv 23 kezdőpontjától a d szakaszon levő bordamentes rész mutatja, hogy ha elsődleges bordák kialakítására alkalmazott különlegesen kialakított fúvókát alkalmazunk, az oxigén fúvókából kiáramló oxigénsugár- megakadályozza valóban az ilyen jellegű bordaképződést. Ugyanakkor azonban amikor a primér reakciózóna előtt felgyűlő olvadék mennyisége meghalad egy bizonyos értéket, az oxigénsugár által előre mozgatott olvadékból már oldalra is anyag folyik ki, és a hántolási sáv határain másodlagos bordák jelennek meg.

A 6. és 7. ábrákon a találmány szerint kialakított 30 hántolási sávot mutatunk be, amelynek 31 határvonalai mentén semmilyen borda nem képződik. Az M munkadarabon lokális hántolást végeztünk speciálisan kialakított hántolófejjel, és a találmány szerint megakadályoztuk mind az elsődleges, mind a másodlagos bordák kialakulását.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

A 8. ábrán ugyancsak lokális hántolás látható a találmány szerint kialakított 41 hántolófejjel, amikor is nagynyomású vízsugarat bocsátunk ki, és az ezzel létrehozott 44 vízsugárral a 46 salakhordalék 55 egy részét leválasztjuk a 46 salakhordalék 42 elülső pereménél. A 46 salakhordalék 42 elülső peremét az említett 44 vízsugárral hűtjük le, és bontjuk cseppekké, majd a 45 salakcseppeket az A nyíl irányában lemossuk. Annak érdekében, hogy a fo- 60 lyamat során keletkező gázoknak a környező levegőbe történő távozását megakadályozzuk, a lapos 44 vízsugár szélessége legalább akkora legyen, mint a reakciózóna szélessége. A kibocsátott 44 vízsugár M munkadarab felszínével mintegy zsákot alkotva 65

C

fogja föl és köti le a keletkező füstöt, illetve gázokat.

A másodlagos bordaképződés megakadályozására a 44 vízsugár szélessége meg kell haladja az olvadék W szélességét, amikor a 46 salakhordalékot metszi és azt cseppekké bontja. A 46 salakhordalék megmaradó része elég kis térfogatú ahhoz, hogy az oxigénsugár akadálytalanul tudja a teljes mennyiséget előretolni, ugyanakkor elegendő nagyságú ahhoz, hogy az M munkadarab következő szakaszát előmelegítse.

Ahhoz, hogy az elsődleges bordaképződést is megakadályozzuk a másodlagos bordaképződéssel egyidejűleg, a 41 hántolcfejet speciális módon kell kialakítani. Lokális hántolás esetén a 41 hántolófejet az 507 888 sz. USA szabadalmi bejelentésünkben ismertetett módon kell kialakítani. Ha a munkadarab teljes felületét egymás mellett párhuzamosan működtetett fúvókákkal kívánjuk hántolni, a fúvókák kialakítása a 4 013 486 sz. USA szabadalmunknak megfelelően kell történjék.

Jóllehet a 8. ábrán egyetlen 40 vízszórófej látható, és ez produkálja a 44 vízsugarat, nyilvánvaló, hogy több ilyen 40 vízszórófej is alkalmazható egyidejűleg. Ez a megoldás akkor célszerű, hogyha tökéletesebb füstelzárást akarunk megvalósítani, vagy ha tökéletes szétválasztást kívánunk létrehozni a füstölő reakciózóna, azaz az elsődleges reakciózóna és a salakhordalék forró hátsó része között.

A 9. ábrán a 8. ábrán bemutatotthoz hasonló berendezés oldalnézete látható. Itt az N hántolófúvóka jelképezi a 41 hántolófejet. Ez az N hántolófúvóka bocsátja ki a B oxigénsugarat, amely az N hántolófúvóka tengelyirányában haladva az R primér reakciózónánál éri el az M munkadarab felületét. A 9. ábrán a hántolási sáv mélységét D-vel jelöltük, és A nyíl mutatja a hántolás irányát. Az 50 vízszórófejből kibocsátott J vízsugár az S salakhordalékot az R reakciózónától L távolságban metszi, és az M munkadarab felületével szöget zár be. Figyelni kell azonban arra, hogy a J vízsugár semmiképpen se érintse az R primér reakciózónát, minthogy azt esetleg teljes mértékben kioldhatja.

A találmány szerinti megoldásnak a 8. vagy 9. ábrán bemutatott változataival egyidejűleg akadályozható meg a másodlagos bordaképződés és a reakció során keletkező gázoknak, illetve füstöknek a környező levegőbe kerülése. A találmány szerinti eljárás alkalmazása során hideg acél munkadarabok hántolásakor célszerűen mintegy 9 m/perc hántolási sebességgel kell dolgozni, az alkalmazott hántolási mélység körülbelül 3/16 inch. Ilyen paraméterek mellett az L távolság körülbelül 35 cm kell legyen, és a J vízsugárnak az M munkadarabbal bezárt szöge célszerűen 30—45°. A kibocsátott vízsugár nyomása általában 8kg/cm2-től llkg/cm2 értékig terjedhet. Az alkalmazott közeg előnyösen víz. Az S salakhordalékot általában nem szabad nagyobbra növeszteni, mint az L távolság, ami lényegében megegyezik a B oxigénsugár által megtett távolsággal, minthogy az 51 salakhordaléknak a J vízsugár által leválasztott része cseppekké bontva eltávolítható a hántolási sáv környezetéből. Mind a 8. ábrán, mind a 9. ábrán bemutatott berendezésben

4