193543. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium-ötvözetek edzésére vizes edzőfolyadékkal
193543 2 1 A találmány tárgya eljárás alumínium-ötvözetek edzésére vizes edzőfolyadékkal. A 2 507 209. számú francia szabadalmi leírás ismertet egy vízoldható szerves polimeralapú vizes edzőfolyadékot vasötvöze - tek, különösen szénacélok és acélötvözetek hőkezelésére, amely az izzítási szakasz folyamán a redukciót, a hűtés sebességének fokozását, a maghevítési szakaszban a hűtés arányában fokozódó redukciót tesz lehetővé, és a maximális hűtési sebesség a fázis elején következik be, a szerves polimerek az edzendő anyagokra történő kicsapódását pedig megakadályozza. A szabadalmi leírásban ismertetett megoldásra jellemző, hogy a vízre számítva 0,1-30 t%, 4000 és 30 000 közötti, előnyösen 10 000 és 12 000 vagy 20 000 és 25 000 közötti móltömegü polioxialkilén-glikol-étert, és 0,5-15 t% antikorrozív adalékot, előnyösen 7-13 szénatomos oxokarbonsavak alkanolaminokkal alkotott sóját vagy alkanolamin-cinnamátokat tartalmaz. Ismeretes, hogy az alumínium-alapú ötvözetek edzése alapvetően eltér az acélok edzésétől. Amikor alumínium-alapú ötvözeteket edzőnk vizes közegben, akkor az a cél, hogy a legjobb kompromisszumot érjük el egyrészt a mechanikai nyújthatósági tulajdonságok és a vékony termékeknek vagy precíz sajtolt idomoknak az edzésekor mutatott dimenzionális stabilitása között, amelynek alapvető kritériuma a felület izotermiája és a hűtési effektus reprodukálhatósága, másrészt a mechanikai nyújthatósági tulajdonságok és a vastag anyag edzésénél fellépő maradék feszültség között, amelynek alapvető kritériuma a felgyorsított és reprodukálható hűtés. Ez lehetővé teszi az ötvözetek gyors edzését a kritikus edzési határok között (400-250°C) anélkül, hogy a felületi réteg vagy a fém „bőre" fölösleges lágyulását okozná, különösen magas, 500 és 400°C közötti hőmérsékleten. Ügy találtuk, hogy meglepő módon az előbb említett szabadalomban ismertetett, acélok edzésére szolgáló vizes edzőfolyadék alumínium-bázisú ötvözetek edzésére használva a legjobb kompromisszumot eredményezi a mechanikai tulajdonságok és a dimenzionális stabilitás között. A találmány tárgya tehát a 2 507 209 sz. francia szabadalmi leírásban ismertetett vizes edzőfolyadék alumínium-bázisú ötvözetek edzésére történő felhasználása. A találmányt a következő példákkal szemléltetjük. A vizes készítményt úgy állítjuk elő, hogy vízben oldunk EMKAROXR FC 31/45000 készítményt (a Produits Chimiques Ugine Kuhlmann gyártmánya) és hozzáadunk I.P. 9 jelű készítményt (ugyanannak a gyárnak a gyártmánya), melyeknek a jellemzőit fent ismertettük (összetételt 1. példák után). 2 összehasonlító tesztet végeztünk 20°C-os és 60°C-os víz mint referencia edzőfolyadék használatával. A találmány szerinti edzőfolyadékok az EMKAROX 15 t%-os vizes oldatai, amelyek 4 tömeg% 1.P.9 készítményt is tartalmaznak (a továbbiakban 15/4 jellel rövidítve), és az EMKAROX 12 tömeg%-os vizes oldatai, amelyek 5 tömeg% I.P. 9 készítményt is tartalmaznak (a továbbiakban 12/5 jellel rövidítve). A próbadarabokat 500°C kezdeti hőmérséklettel edzettük. A következőket figyeltük meg: 1. Az izzítási fázis hossza és nagy hőmérsékleti stabilitása fokozódott (500- -480°C-on); 2. a hűtési sebesség a kritikus edzési szakaszban (400-250°C) lényegesen fokozódott; 3. általában biztos volt az edzési hatás reprodukálhatósága, ami a hideg vagy meleg víznél egyáltalán nem mondható el. Gyorsított hűtés érhető el 500 és 250°C között a következő optimális kompozíciókkal: 15 t% EMKAROX FC31 + 4 t% I.P. 9 12 t% EMKAROX FC31 + 5 t% I.P. 9 10 t% EMKAROX FC31 + 6 t% I.P. 9 Az oldatok közül azok, amelyekben az EMKAROX tartalom 15 t% vagy annál kicsit több, magas hőmérsékleten (500-400°C) jobb hűtési sebességet mutatnak, mint a 60°C-os vízzel, keverés nélkül történő hűtésnél, valamint a hevítés és a maghevítés közötti átmenet kevésbé meredek, mint 60°C-os v'z esetén, ami az edzett termékek dimenzionális stabilitása szempontjából kedvezőbb. A hűtési sebesség a kritikus edzési tartományban (400-250°C) 30-50%-kal kisebb, mint ugyanez 60°C-os víz használatakor, nem-kevert állapotban, a fent említett oldatok előnyösen viszonylag vékony, magas jellemző edzési tulajdonságú alumínium-ötvözet termékek (7075) edzésére, vagy vastagabb, alacsonyabb kritikus edzési tartományú alumínium-ötvözet termékek (6061, 7020, 7010) edzésére használhatók. A következő táblázatokban összefoglaljuk az alumínium-ötvözetek edzésével folytatott kísérletek eredményeit, és bemutatjuk az EMKAROX -j- I.P. 9 koncentrált vizes oldatának alkalmazhatóságát. Kísérleti körülmények: — optimális körülmények: 5—20 t% EMKAROX FC 31/45000 + 2—10 t% I.P. 9 tartalmú vizes oldat — előnyös körülmények: 15 t% EMKAROX + 4 t% I.P. 9 (hivatk. 15/4) és 12 t% EMKAROX + 5 t% I.P. 9 (hivatk. 12/5). 1. példa A kísérletek célja az edzési folyamat következtében fellépő deformáció megállapítása Vizsgált anyag: AU4G (2017) jelű cső. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
