180090. lajstromszámú szabadalom • Berendezés huzal húzására és eljárás ennek előállítására
17 180091 18 Az alkalmazott nyomások és hőmérsékletek a 14. ábrán láthatók, amelyen a <, «= és < jelek a /Mo.Wj/C alapú, találmány szerinti cermet anyag használata esetén létrejövő eredményeket, ésa <■ < és < jelek összehasonlításként a WC—Co ötvözet esetén nyert eredményeket mutatják. Mindegyik esetben a szinterelést az előre meghatározott hőmérsékleti érték elérése után 20 percig végeztük. Ezen az ábrán az A vonal a grafit—gyémánt egyensúlyi vonala és B a Co—C eutektikus pont. A < és - jel azt az esetet mutatja, ahol egy teljes színtereit összetett testet kaptunk, a < és < jel azt mutatja, hogy hol nem volt a szintereit gyémánt rész egy teljes szintereit összetett betét test, és a körülvevő /Mo, W/C cermet anyagból vagy WC—Co ötvözetből származó folyékony kötőfázis, illetve kötő folyadékfázis hiányzott vagy kevés volt, továbbá a < és < jelek azokat a helyeket mutatják, ahol a gyémántpor egy része grafittá vált. Mint az ábrából kitűnik, a találmány szerinti, /Mo.WJC alapú cermet anyagot használó szintereit berendezés, illetve összetett betét test egy teljesen szintereit állapotot az 1200 °C hőmérsékleten és 48 kbar nyomáson, ezzel szemben WC—Co ötvözet használata eseten egy teljesen szintereit berendezést 1360 °C hőmérsékleten és 52 kbar nyomáson kapunk. Kereskedelmi szempontból nagyon jelentős, hogy a találmány szerinti szintereit berendezést, illetve összetett betétet mérsékelt nyomási és hőmérsékleti körülmények között nyerhetjük. A 15. ábra egy gyűrűs típusú ultranagy nyomású berendezésben keltett belső nyomás és az ehhez tartozó prés olajnyomása közötti viszonyt szemlélteti. Az ultranagy nyomású berendezésben a keltett belső nyomás és az ultranagy nyomást gerjesztő szakaszhoz adott terhelés viszonya általában nem lineáris, azonban a meredekség a nyomás növekedésével egyre kisebbé válik. Ezért a berendezéshez adott szükséges terhelés csökkenésének mértéke nagy akkor, ha a belső nyomás csökkenése kicsi. Ez a körülmény az ultranagy nyomású berendezések tartósságában nagy eltéréseket okoz. Az e kísérlethez használt berendezés esetében egy 52 kbar-os nyomás keltéséhez szükséges minimális olajnyomás 260 kg/cm2 volt ahhoz, hogy WC—Co cementált karbidötvözetet használva megkapjuk az összetett szintereit testet, azonban a találmány szerinti, /Mo/Wy'C alapú cermet anyTag használata -, esetén egy 48 kbar-os belső nyomás keltéséhez szükséges olajnyomás 210 kg/cm2 volt. Ez azt jelenti, hogy a berendezéshez adott energia 80%-át takarítottuk meg. Ezenkívül a fűtési hőmérsékletet tovább csökkentettük 1360 °C-ról 1200 °C-ra, ami az ultranagy nyomású berendezés élettartamát nagymértékben befolyásolja. Ha a szinterelést 48 kbar belső nyomáson és 1200 °C hőmérsékleten végeztük a találmány szerinti /Mo9W,/C alapú cermet anyag használata mellett, az ismételt felhasználások száma legalább háromszor annyi volt, mint abban az esetben, amikor ismert WC—Co anyagú cementált karbidötvözetet használtunk. 6. -példa Egyr /Mo,Wa/C—10% Co—0,5% Ee ötvözetből egy 13 mm külső átmérőjű, 4 mm belső átmérőjű és 8 mm magas színtereit testet készítettünk. Az eredményként kapott szintereit test szerkezetének vizsgálatánál egy Murakami oldattal marattunk. Azt tapasztaltuk, hogy a /Mo, W/2C karbid sokkal könynyebben maródott, mint a /Mo, W/C karbid, ami azt mutatja, hogy a /Mo, W/,C fázisnak körülbelül 10 téri ogat százaléka volt finoman diszpergálva a /Mo, W/C fázison alapuló szerkezeten. Ezt a színtereit testet 200—400 mesh szemcse nyagyságú gyémántporral töltöttük meg és ezt a fölső és alsó részén cermet anyagú vékony lemezekkel fedtük, amely lemezek ugyanolyan összetételű, /Mo,W,/C alapú ötvözetből voltak, mint előzőleg ismertettük. Az eredményként kapott szerelvényt egy ultranagy nyomású és magas hőmérsékletű berendezésbe helyeztük, amelyet a gyémánt szintéziséhez használtunk, ami után először a nyomást emeltük 55 kbar-ra, majd elektromos áram átbocsátása révén a hőmérsékletet növeltük 1400 °C-ra és a szerelvényt 10 percig ebben az állapotban tartottuk. A hőmérséklet és nyomás csökkenése után a kísérleti mintát kiszedtük, amelynek külső kinézése jó volt és nagy méretpontosságot mutatott. A /Mo, W/C alapú ötvözetből az 1400 °C-nak megfelelő, Mo-t, W-ot és C-t tartalmazó Co ötvözetet folyadékfázisban juttattunk a gyémántrészbe, amely kötőanyagul szolgál és ezzel egyidejűleg a gyémántrész teljesen hozzá van kötve az ezt körülvevő, /Mo,W/C alapú ötvözethez. A betétnek gyémánt részét röntgensugaras mikroanalizálóval való vizsgálatnak vetettük alá annak érdekében, hogy a kötőfázis részt megvizsgáljuk. Az 1. ábra a gyémántkristályok és kötőfázis eloszlási állapotát, a 2. ábra pedig a molibdénelemek eloszlását mutatja, a 3. ábra viszont a szintereit test szerkezetét szemlélteti. A szintereit test egy részében lézerrel lyukat készítettünk azért, hogy 1,2 mm átmérőjű huzalok előállításához egy megfelelő húzó berendezést kapjunk. A lyuk belső felületét leppolással készre munkáltuk, minek eredményeként egy hibamentes, szép felületet kaptunk. Amikor ezt a berendezést Ee—Ni ötvözetű huzal előállítására használtuk, ezzel körülbelül 600 kg huzalt lehetett húzni, ezzel szemben az ismert, WC—Co ötvözetből levő berendezés használata esetén csak mintegy 20 kg huzalt lehetett húzni, mert a berendezés berágódott. A kereskedelemben kapható gyémánt szerszámmal is csak mintegy 200 kg huzalt lehet megmunkálni, mert rajta már ekkor is berágódások jelentkeznek. 7. példa Egy /Mo7W3/C—10% Co—5% Ni—0,5% Fe anyagú ötvözetből lemez alakú, 25 mm átmérőjű és 8 mm magas szintereit testet készítettünk, amelyben a 11. ábra szerint 24 db 3 mm átmérőjű és 7 mm mély lyukat alakítottunk ki. E szintereit test szerkezetének megfigyelése alapján azt kaptuk, hogy a /Mo. W/3C ötvözet granulált volt és finoman oszlott el a szerkezetben. A lyukakba 3 mikron szemcsenagyságú gyémánt port töltöttünk és ezeket ugyanabból a cermet anyagból levő dugókkal lefedtük. A nyert szerelvényt egy hengeres grafit fűtőkészülékbe helyeztük, továbbá a fűtőkészülék és a kísérleti minta közötti rést hexagonális BN kristályok -5 10 15 20 25 30 35 40 45 5C 5f 60 65 9
