180857. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumíniumhuzal előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 180857 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1979. XI. I5. Közzététel napja: 1982. VIII. 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1985. IV. 30. Nemzetközi osztályozás: (MA-3237) NSZO3 C 22 C 21/00 H 01 B 1/02 j^^TaSálrnsj^ Szabadalmi Tár. J^lajdoma Feltalálók: Dr. Kertész László, oki. fizikus, tanszékvezető, Budapest 40% Kovácsné Treer Mária, kút. mérnök, Diósd 20% Ritecz József, gépészmérnök, Budapest 40% Szabadalmas: Magyar Kábel Művek, Budapest Eljárás alumíniumhuzal előállítására 1 A találmány tárgya eljárás alumíniumhuzal előállítására, amikor is legfeljebb 0,7% szennyezőelemet tartalmazó kohóalumíniumot megolvasztunk, az olvadékot folyamatosan öntjük és dermedés után a huzalt hengerléssel vagy sajtolással majd hidegalakítással előállítjuk. A találmány szerinti eljárással mindenekelőtt alumínium folyamatos öntésénél alkalmazható, kohóalumíniumból az ismerteknél jobb mechanikai tulajdonságokkal jellemzett alumíniumhuzalok állíthatók elő. Villamos vezetékekhez, kábelekhez alkalmazott alumíniumhuzal előállítására az ismert eljárások szerint nagy tisztaságú, általában legfeljebb 0,5% szennyezést tartalmazó alumíniumot használnak. Az anyagot megolvasztják, a folyamatos öntés ismert eljárásai szerint például előmelegített kokillából kiengedik vagy öntőhengerre vezetik és dermedés után a szükséges keresztmetszetre hengerük vagy sajtolják, majd hidegalakítással hozzák végleges alakjára. Ilyen feltételek mellett az anyag a környezet és egyéb feltételek által meghatározott természetes hűléssel, általában 102 K/s-nál nem nagyobb hűlési sebességgel dermed. Ez a sebesség függ az anyag hőmérsékletétől, összetételétől stb. Az alumíniumhuzalokat mindenekelőtt villamosenergia továbbítására alkalmazzák. Ebben az esetben a legfontosabb cél a villamos vezetőképesség lehető legnagyobb értékének biztosítása, amit a szennyezések mennyiségének csökkentésével lehet elérni, mivel a szennyező anyagok atomjai a kristályszerkezetbe beépülve az alumínium villamos tulajdonságait lerontják. A tisztaság növelésével azonban együtt jár egy kedvezőtlen jelenség: minél tisztább az alumínium, annál rosszabbak mechanikai jellemzői (például keménysé-2 ge, szakítószilárdsága). Éppen ezért a tisztaság növelésével nem lehet a mechanikai igénybevételeknek jól ellenálló alumíniumhuzalokat előállítani. így például a 99,5%-os tisztaságú alumínium szakítószilárdsága lágyítás nélkül kb. 130, 5 lágyítás után kb. 70 N/mm1 2, fajlagos ellenállása rendre 28,7 és 28,2 ohm • mm2/m, míg hajtogatási száma 0—2, illetve 0—5. A nemesített AlMgSi ötvözet (alumínium-tartalma kb. 98,8%) szakítószilárdsága (kb. 330 N/mm2) és hajtogatási száma (4) határozottan jobb az elődjénél, de ezt alacsonyabb 10 vezetőképesség (a fajlagos ellenállás 33 ohm • mm2/m körüli érték) kíséri. A nagyobb tisztaságú alumínium előállítása költséges megoldásokat igényel, ezért ez nem megfelelő út a vezetőképesség javítására. A villamos és a mechanikai jellemzők közötti ellentmondás 15 feloldására ismeretes ötvözőanyagok alkalmazása és/vagy hőkezelés alkalmazása. Az ötvözés igényli az ötvözőanyagok pontos adagolását, másrészt szükség van igényes technológiájú hőkezelés alkalmazására. A tisztított alumínium hőkezeléssel szintén alkalmassá tehető alumíniumhuzal előállítására. 20 A hőkezelési műveletek igényes technológiájúak, számuk az anyag összetételétől, az elérni kívánt jellemzőktől függ. Az alumínium előállítása során általában legfeljebb 0,7% szennyezőanyagot, ebben az átmeneti fémek csoportjába tartozó szennyezéseket (Fe, Co, Ni) is tartalmazó kohóalu- 25 minium keletkezik. Ennek közvetlen felhasználása huzalgyártáshoz nem célszerű, és erre a célra általában igényesebb, tehát költségesebb technológiával előállított nagyobb tisztaságú alumíniumot alkalmaznak. Találmányunk célja a kohóalumínium hatékony felhasz- 30 nálásának lehetővé tétele huzalgyártásban. Feladata olyan 180857
