178361. lajstromszámú szabadalom • Eljárás munkadarbok zsugorítással, szinterezéssel való előállításához alkalmas acélpor gyártására
5 178361 6 méret-mutató durvább részecskeméret eloszlást, a kisebb J részecskeméret-mutató finomabb részecskeméret eloszlást jelent-A por J részecskeméret-mutatója például a következőképpen határozható meg : Mesh érték A szita lyuknagysága mikronban Visszamaradt % Halmozott visszamaradt % 100 149 2,4 2,4 140 105 5,3 7,7 200 74 16,2 23,8 230 62 4,9 28,7 325 44 12,9 41,6 Edény 58,4 100,0 100,0 204,2 így a választott poranyagnak részecskeméret-mutatója 204,2/100, vagyis J=2,04. A találmányunk szerinti eljáráshoz a 2—4 részecskeméret-mutatójú porokat lehet előnyösen felhasználni. A J ismeretében a por hőkezelése után olyan őrlési folyamatot lehet végezni, amely az adott, speciális követelményeket kielégitő tulajdonságú port eredményez. Az őrlési művelet elvégzéséhez tárcsás malmot alkalmazunk. A hőkezelés során egymáshoz tapadt szemcsetömegeket először összetörjük, általában 25 mm-nél kisebb nagyságúra, majd az így kapott anyagot függőleges vagy vízszintes síkban forgó tárcsák közé juttatjuk ésezek révén őröljük. Az őrölni kívánt anyagot a tárcsák középrészéhez adagoljuk, ahonnan a centrifugális erő hatására a kerületi őrlő szakaszhoz csúszik, majd a tárcsák közül eltávozik. A találmányunk szerinti eljáráshoz fogak nélküli tárcsákat alkalmazunk. A tárcsák közötti távolságot G őrlőrés határozza meg. A tárcsás malommal könnyen létre lehet hozni a találmányunk céljainak megfelelő, szabályozott és előre meghatározott őrlési fokozatot, amely gyakorlatilag egyrészt a G őrlőrés, másrészt a tárcsa közepes rm sugarán levő pont lineáris v kerületi sebességének függvénye. A tárcsás malom tárcsái két koncentrikus kör által határolt gyűrű alakúak, amelyeknél a középpont és a belső határoló kör közötti távolság, illetve sugár r,. A középpont és a tárcsát kívül határoló kör közötti távolság, illetve sugár r2. így a közepes rm sugár értéke ri +*2/2. Mivel a lineáris v kerületi sebesség egyenlő az w szögsebesség és a sugár szorzatával, a közepes rm sugáron levő pont lineáris v kerületi sebességét meg lehet határozni a tárcsák percenkénti fordulatszámából. így Például ha 30 cm közepes rm sugarú tárcsák 3000 ford/perc fordulatszámmal járnak, a lineáris v kerületi sebesség értéke v=wr, vagyis v=3000 x 2tí x 30= 180 000 cm/perc. Statisztikai regressziós függvények és műszaki elem^i módszerek használata révén azt találtuk, hogy a fenti változóknak a kész termékként megjelenő por térfogatsúlyára való befolyását a következő egyenlettel lehet tteghatározni : Térfogatsúly g/cm3=2,16+0,30 J-l,28xl0-5 v + +2,87 xlO-2 LG + l,93x IQ-6 vxJ+4,00x xlO-" v2— 3,96x 10-6 x v xLG, ahol J a túlnyomásos vízzel felaprított por részecskeméretmutatója a hőkezelést megelőző állapotban, v az őrlő tárcsák közepes rm sugarán levő pont lineáris kerületi sebessége, LG az őrlőrés logaritmusa. A fenti egyenlet használata révén egy őrlési ciklust úgy lehet megtervezni, hogy a kész por tulajdonságai megfeleljenek a különleges előírásoknak. A találmány szerinti eljárás megértésének megkönnyítése céljából két példát ismertetünk, amelyeknél a fenti egyenletet alkalmaztuk. I. példa Az 1. ábrán látható diagram előállítása során laboratóriumi méretű tárcsás malmot alkalmaztunk, amelynél a tárcsa átmérője 330,3 mm, közepes rm sugara pedig 134,87 mm volt. A lineáris v kerületi sebesség helyett a tárcsa ezzel egyenértékű fordulatszámát alkalmaztuk. A lineáris v kerületi sebesség függ a tárcsa méreteitől és fordulatszámától, ezért nagyobb tárcsa-méreteknél ugyanaz a lineáris v kerületi sebesség kisebb fordulatszámmal lesz egyenértékű, a malom tárcsájának kisebb méretei esetén pedig nagyobb fordulatszámmal. Kétféle port, az A és B port alkalmaztuk, amelyeken szitával elvégeztük az előzőkben ismertetett elemzést. Ennek eredménye a következő volt: Por +100 +140 + 200 + 230 + 325 Edény J Ä WÄ 18,0 26,0 6,2 ' 1+3 2+1 " 3,29 B 4,4 9,5 21,0 6,0 17 41,6 2,52 A kapott J részecskeméret-mutató, a malom őrlő tárcsájának fordulatszáma és az őrlőrés, illetve az őrlőrés logaritmusa alapján az előzőkben ismertetett egyenlet segítségével meghatároztuk a különböző értekekhez tartozó térfogatsúlyokat. A példa esetében az őrlőrést 1,6 mm nagyságúra választottuk. A kapott eredményeket az 1. ábrán látható diagramban tüntettük fel. Ha az A port használjuk, akkor például az őrlő tárcsa 2500 ford/perc fordulatszámánál 3,2 g/cm3 és 3650 ford/ perc fordulatszámánál 3,45 g/cm3 térfogatsúlyt kapunk. II. példa Ugyanazt a malmot és ugyanazokat a porokat használtuk, mint az I. példánál, azzal az eltéréssel, hogy a G őrlőrést 0,4 mm-re állítottuk be. Az I. példában ismertetetthez hasonló módon eljárva a 2. ábrán látható diagramot kaptuk. Az A por alkalmazása esetén a kisebb őrlőrés következtében lényegesen kisebb fordulatszámok mellett lehet hasonló térfogatsúlyt elérni, mint az 1. ábra diagramjához tartozó 1,6 mm-es őrlőrés esetén, így a tárcsás malom 1600 ford/perc fordulatszáma mellett a kapott por térfogatsúlya 3,2 g/cm3, 2775 ford/perc fordulatszám esetén pedig 3,45 g/cm3. A B por sokkal finomabb az A pornál, ezért a nagy térfogatsúlyok létrehozásához az említett kis átmérőjű malomban nem alkalmazható olyan jól, mint az A por. 0,4 mm-es őrlőrés esetén a B minőségű porból a tárcsás malom 3225 ford/perc fordulatszámnál lehet 3,2 g/cm3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
