203857. lajstromszámú szabadalom • Eljárás önhordó szerkezetű kerámia test előállítására fémalapanyag oxidálásával és önhordó szerkezetű kerámia test
1 HU 203 857 B 2 Ennek feladata az oxidációs reakció elősegítése colt dópoló anyagként. A vizsgálatok megkezdése előtt vegyi elemzéssel ellenőriztük a 380.1 jelű ötvözet összetételét és azt a gyári adatokkal megegyezőnek találtuk, azzal a kivétellel, hogy 0,1 t% magnézium helyett 0,17 ...0,18 t%magnézium volt benne. Az egyéb összetevők részaránya; 7,5... 9,51%, szilícium, 3,0... 4,01% réz, 7,91% cink, 6,01% vas, 0,51% mangán, 0,51% Ni és 0,351% szilícium. A névlegesnél nagyobb magnézium koncentráció azért elfogadható és kívánatos, mert a magnézium az oxidációs reakciót elősegítő dópoló anyagként szerepel. A fémekből és az előformából álló együttest több példányban állítottuk elő. Ezeket 1-1 tűzálló anyagú csónakba helyeztük és minden oldalról wollasztonit részecskékkel vettük körbe. Ennek feladata az, hogy az oxidációs reakciót csak az előminta térfogatának kitöltéséig tegye lehetővé. A csónakokat ezt követően kemencébe helyeztük és levegő jelenlétében felhevítve 80 órán keresztül tartottuk 1000 *C hőmérsékleten. A termékeket a kemencéből eltávolítva és a kerámia testeket kinyerve megállapítottuk, hogy a megolvadt alumínium ötvözet felületéből kiindulva alumíniumtrioxid alapú kerámia mátrix jött létre, amely az előmintába behatolt, annak szerkezetét átnőtte. Az anyagokat átvágtuk, keresztmetszetüket metallográfiái módszerekkel vizsgáltuk. Megállapítottuk, hog a 38 Alundum jelű anyagból készült töltőanyagot az alumínium-trioxid mátrix jól összefogta, ebben fémes fázisként alumínium, szilícium és nikkel volt elsősorban jelen, tehát a fém alapanyagból, annak Ötvöző és dópoló anyagként és az előminta anyagából a fémes összetevők itt is megjelennek. A fém alapanyagban jelen volt egyéb fémek kisebb mennyiségében szintén fellelhetők voltak a fémes fázisban. Az összetett szerkezetű kerámia testeket ezt követően mechanikai tulajdonságaik megállapítása céljából különböző vizsgálatoknak vetettük alá. A legjellegzetesebb a nikkelt tartalmazó anyag szívósságának növekedése volt, amit a szokásos vizsgálati módszerekkel állapítottunk meg. így a 101% nikkelt tartalmazó előmintával készült kerámia testeknél az átlagos szívósság 8,5 MPa.m1/2 volt, míg a 30 t% nikkelt tartalmazó előminta alapján kapott termékeknél az átlagos érték 11,3 MPa.m1/2 volt Hasonló anyagokkal nikkel bevitele nélkül elkészített mintáknál a szívósságra a 4 ... 7 MPa.m1/2 értéktartományba eső értékek adódtak. Bár a találmányt a fentiekben még csak néhány kiviteli példa és foganatosftási mód alapján ismertettük részletesen, a megadott útmutatások alapaján szakember nyilvánvalóan még további, az igénypontokkal meghatározott oltalmi körbe eső megoldásokat tud kidolgozni. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás önhordó kerámia test előállítására fém alapanyag oxidálásával, amikoris fém alapanyagot gáz vagy gőz halmazállapotú oxidálószer jelenlétében felmelegítünk és megemelt hőmérsékleten olvasztott testet hozunk létre, amelyet az oxidálószerrel érintkezésbe hozunk, ezzel oxidációs reakcióterméket állítunk elő, amelyet egyrészt az olvasztott testtel, másrészt a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószerrel érintkezés- 5 ben tartunk, a megemelt hőmérsékleten a megolvasztott fémet mozgásba hozzuk oxidációs reakciótermékén keresztül az oxidálószer irányában, az oxidálószerrel az oxidációs reakciótermék felületén érintkezésbe hozzuk és ezzel az oxidációs reakciótermék és fémes 10 összetevőből álló kerámia testet hozunk létre, azzal jellemezve, hogy a fém alapanyagba megolvasztása után az oxidálószer jelenlétében második fémet adagolunk és ezzel alakítjuk ki az oxidációs reakcióterméket valamint fémes összetevőket tartalmazó kerámia tes- 15 tét, és ezzel spinellmentes kerámia testet hozunk létre úgy, hogy a második fém adott mennyiségével a spinell jelenlétét az oxidációs reakciótennék kezdő felületére korlátozzuk. 2. Eljárás önhordó szerkezetű kerámia test előállítá- 20 sára fém alapanyag oxidálásával, amikoris fém alapanyagot gáz vagy gőz halmazállapotú oxidálószer jelenlétében felmelegítünk és megemelt hőmérsékleten olvasztott testet hozunk létre, amelyet az oxidálószerrel érintkezésbe hozunk, ezzel oxidációs reakciótermé-25 két állítunk elő, amely egyrészt az olvasztott testtel, másrészt a gőz vagy gáz halmazállapotú oxidálószerrel érintkezésben tartunk, a megmeelt hőmérsékleten a megolvasztott fémet mozgásba hozzuk oxidációs reakciótermékén keresztül az oxidálószer irányában, az 30 oxidálószerrel az oxidációs reakciótermék felületén érintkezésbe hozzuk és ezzel az oxidációs reakciótermék vastagságát növeljük, majd a reakciót folytatjuk és ezzel a fém alapanyag oxidációs reakciótermékéből és a mozgásba hozott fém megszilárdulásával kialakuló 35 fémes összetevőt tartalmazó kerámia testet hozunk létre, azzal jellemezve, hogy a mozgásba hozott fémet második fémmel egészítj ük ki, az oxidációs reakciót folytatjuk és ezzel a mozgásba hozott fémben a fém alapanyag mennyiségét lecsök- 40 kentjük, a kerámia testben a második fémmel és a fém alapanyaggal feldúsult egy vagy több fémes fázist hozunk létre, és ezzel a fémes fázisokat tartalmazó fémes komponenssel létrejött, lényegében spinellektől mentes, vagy 45 az oxidációs reakciótermék kezdő felületére korlátozott jelenlétű spinellt befogadó kerámia testet készítünk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második fémet a megemelt hőmérsék-50 let létrehozása előtt a fém alapanyaggal ötvözzük és ezzel a mozgásba hozott fémet mozgása előtt a második fémmel kiegészítj ük. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második fémet a fém alap-55 anyag felületén kialakított egy vagy több rétegben helyezzük el a fém alapanyagon a megemelt hőmérséklet létrehozása előtt. 5. Az 1-4.. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fém alapanyag mellett a meg-60 emelt hőmérséklet létrehozása előtt töltőanyagból lét-11
