183417. lajstromszámú szabadalom • Többrészes, gyors öntéssel előállított fémszalag és eljárás valamint berendezés ilyen szalag előállítására
1 183417 2 30 többrészes szalag egyik része amorf, ez a rész össze van erősítve egy csatlakozó résszel, amelyik egyaránt lehet amorf és kristályos. A találmány szerinti berendezés egyik kiviteli alakjánál a többrészes szalag részeit egyidejűleg, egymás mellett öntjük a 18 öntőfelületre, amint ezt az 1. és 2. ábrákon mutatjuk. Ebben az esetben a 10a és 11a öntőnyílásokból egyidejűleg ömlik a 20 és 22 fémolvadék sugár a 18 öntőfelület egy keresztirányú vonalának két, csatlakozó részére. A 2. ábrán jól látszik, hogy a fémolvadék sugarak széle találkozik, és a két olvadék határfelületén, amelyet átmeneti zónának fogunk nevezni, egy sajátos ötvöződési folyamat zajlik le. Nyilvánvaló, hogy az alkalmazott öntési eljárásnál a hűtési sebesség olyan nagy, hogy az olvadékoknak nincs elegendő idejük arra, hogy a másik anyagnak a zónán kívüli részét érdemben befolyásolják. így az olvadék állapotban csatlakozó részek közötti kötés nem fogja károsan befolyásolni az egyes részek összetételét, vastagságát, keménységét, szilárdságát, korrózióállóságát vagy egyéb tulajdonságát. A berendezés egy másik kiviteli alakjánál a többrészes szalag részeit egymás után öntjük a 18 öntőfelületre, amint a 3. és 4. ábrákon látható. Ebben az esetben először a 10 olvasztótégelyből ömlik egy fémolvadék sugár a 18 öntőfelületre. A 11 második olvasztótégely az öntési irányban el van csúsztatva a 10 első olvasztótégelyhez képest, ezt az irányt a 3. ábrán nyíllal jelöltük. A 11 második olvasztótégely 1 la öntőnyílása úgy van kialakítva, hogy az első olvadék sugár szélével érintkezzen és az öntés folyamán fémes kötés alakuljon ki közöttük. Nyilvánvaló, hogy az első fém lehet olvadt, részben szilárd, vagy szilárd amikor a második fémolvadéksugárral találkozik. Az a lényeges csak, hogy az öntés közben a két rész között fémes kötés alakuljon ki, és így többrészes szalagot kapjunk. Bár az eddigiek során két fémolvadék sugárról beszéltünk, és így kétrészes szalag keletkezett, a találmány szerint akárhány részt össze lehet erősíteni fémes kötéssel. Például az 5. ábrán négyrészes szalagot láthatunk, az egyes részeket a, b, c, d betűkkel jelöltük, ezek öntése az A, B, C, D olvasztótégelyekből történik. A 6. ábrán mutatott kiviteli alaknál úgy kapunk háromrészes szalagot, hogy az a!, a2 szélső részeket egy A olvasztótégely két öntőnyílásából öntjük, a középső b részt pedig a B olvasztótégelyből, a három részt az öntés folyamán kialakuló fémes kötés erősíti össze. Belátható, hogy ennél a kiviteli alaknál az A olvasztótégelyt célszerű egy híddal kettéválasztani, a híd szélessége közelítőleg egyezik a b középső rész szélességével. Amikor a többrészes szalag részei között kialakul a fémes kötés, ezek a részek összeolvadnak. A csatlakozó részeket összeerősítő átmeneti zóna párhuzamos a szalag hossztengelyével, a szalag egyik felülettől a másikig terjed. Ezeket az átmeneti zónákat az ábrákon szaggatott vagy eredmény vonallal jelöltük, de hangsúlyoznunk kell, hogy a valóságban alig ismerhetők fel. A találmány egyik kiviteli alakjánál a szalagot zsilettpenge gyártás céljára készítjük. Ebben az esetben előnyös, ha a 10 első olvasztótégelyben levő fém összetétele olyan, hogy egy amorf ötvözetet kapjunk, amelyet szilárdsága, keménysége, szívóssága és korrózióállósága alkamassá tesz a zsilettpenge vágóélére. A 11 második olvasztótégelyben levő fémet úgy' kell megválasztani, hogy megfelelő legyen a vágóélnek való rész alátámasztására. I. példa. Kétrészes fémszalagot készítettünk a találmány szerint, két olvasztótégelyt használtunk, az elrendezés a 3. ábrán láthatóhoz volt hasonló. Az öntőelem egy 200 mm átmérőjű rézkerék volt, amely 32 m/s sebességgel forgott egy vízszintes tengely körül. Az öntőfelüíet ezen kerék felületének egy 38 mm kerületű része volt. Az 1. példában azt az olvasztótégelyt fogjuk elsőnek nevezni, amelyik a kerék forgásának irányában van eltolva a másik olvasztótégelyhez képest. A 11 első olvasztótégelyt szilíciumoxidból készítettük, általában körkeresztmetszetű 10 mm belső átmérővel, résalakú öntőnyílássá szűkül, amelynek belső méretei 5 mm x 0,42 mm. Az öntőnyílás alját 0,43 mm-re tartottuk az öntőfelülettől, az öntőnyílás párhuzamos volt a kerék tengelyével. A 10 első olvasztótégely 8,4 g olvadékot tartalmazott az atomszázalékban kifejezve Fe83Si5B12 összetételű ötvözetből, amelyet a továbbiakban I ötvözetnek nevezünk. A 10 második olvasztótégely is szilíciumoxidból készült, körkeresztmetszetének belső átmérője 10 mm volt, 24 mm hosszban szűkült egy körkeresztmetszetű öntőnyílássá, amelynek belső átmérője 0,64 mm volt. Az öntőnyílás alját 0,43 mm-re tartottuk az öntőfelülettel. A 10 második olvasztótégely az első olvasztótégelyhez képest 5 mm-rel volt eltolva a kerék forgásával ellentétes irányban . A 10 második olvasztótégelyben 5,6 g olvadék volt a Fe4oNi4oB2o atomszázalékban kifejezett összetételű ötvözetből. Ezt az ötvözetet a továbbiakban II ötvözetnek fogjuk nevezni. A 10 második olvasztótégely öntőnyílásának a széle rajta van a forgó kerék egy pontja által leírt azon körön, amelyen az első olvasztótégely öntőnyílásának a széle, úgy hogy a két öntőnyílás eltolása már átlapolásukat eredményezné. A példában a 10 és 11 olvasztótégelyek. Kerék tengelytől azonos távolságban helyezkednek el. A 11 első olvasztótégely 1,5 fokra, a 10 második olvasztótégely 40 fokra van a függőlegestől a kerék forgásirányával ellentétes irányban. Az olvasztótégelyeket 1350°C-ra hevítettük egy indukciós fűtőtekerccsel és így megolvasztottuk tartalmukat. Az olvasztótégelyben atmoszférikus nyomású argon védőgáz volt, bár a védőgáz alkalmazása nem szükséges elengedhetetlenül a jelen találmány alkalmazásához. Az öntőfelület az ön tő nyű ásókhoz képest 32 m/s kerületi sebességgel mozgott, az argon gáz túlnyomásával biztosítottuk, hogy az olvasztótégelyekből egyidejűleg kifollyanak az olvadékok, a túlnyomás a 11 első olvasztótégelynél 14 kPa, a 10 második olvasztótégelynél 49 kPa volt. Az öntőfelületről mintegy fél másodpercig távozott folyamatosan kétrészes szalag. A szalag 4,5 mm széles volt, jó síkkifekvéssel. A 11 első olvasztótégelyből származó része 2,7 mm széles és 30 fim vastag volt, a másik része 50 fim vastag. A szalag szívós volt, és amikor a vizsgálat során eltörtük, az átmeneti zóna nem bizonyult kitüntetett helynek. A szalag mindkét része amorf volt. Azt tapasztaltuk, hogy a két rész egymás összetételét nem zavarta a csatlakozás helyétől olyan kis távolságokban sem, amelynek nagyságrendje 0,5 mm alatt volt. Például a szalag kerék felőli oldalát vizsgálva, egy jól fejlett nikkel csúcsot figyeltünk meg 1,6 mm-en keresztül, ez a csúcs 0,05 mm-es belül nullára csökkent a két rész csatlakozásánál. A nikkel eloszlása látható a 8. ábrán, ahol a nikkel vonal magassága egyenesen arányos a nikkel tartalommal a szalagnak a II ötvözetből álló részén. A szilíciumtartalom is élesen változott a csatlako-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
