PL61323B1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- PL61323B1 PL61323B1 PL123173A PL12317367A PL61323B1 PL 61323 B1 PL61323 B1 PL 61323B1 PL 123173 A PL123173 A PL 123173A PL 12317367 A PL12317367 A PL 12317367A PL 61323 B1 PL61323 B1 PL 61323B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zinc
- bath
- nickel
- temperature
- weight
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 99
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 75
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241001116389 Aloe Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003962 NiZn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020159 Pb—Cd Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- BLXAFHJYLUNBPC-UHFFFAOYSA-N [Pb].[Cd].[Zn] Chemical compound [Pb].[Cd].[Zn] BLXAFHJYLUNBPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000011399 aloe vera Nutrition 0.000 description 1
- HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N alumane;zinc Chemical compound [AlH3].[Zn] HXFVOUUOTHJFPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052614 beryl Inorganic materials 0.000 description 1
- CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N cadmium zinc Chemical compound [Zn].[Cd] CEKJAYFBQARQNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Description
Opublikowano: 20.1.1971 61323 KI. 40 b, 17/00 MKP C 22 c, 17/00 UKD 669.55 Wspóltwórcy wynalazku: Witold Kwiecien, Aniela Kaczmarzyk, Krysty¬ na Zlobinska, Herbert Czichon, Stefan Zielinski, Marian Cwienk Wlasciciel patentu: Zaklady Cynkowe „Silesia" Przedsiebiorstwo Panst¬ wowe, Katowice-Weinowiec (Polska) Sposób wytwarzania stopu cynkowego, zwlaszcza do produkcji plyt chemigraficznych przeznaczonych do wielostopniowego trawienia Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia stopu cynkowego z dodatkiem niklu przezna¬ czonego zwlaszcza do produkcji plyt chemigraficz¬ nych do wielostopniowego trawienia.Dotychczas znany sposób wytwarzania stopu cynkowego zawierajacego od 0,25 do 0,40% wago¬ wych kadmu i od 0,35 do 0,70% wagowych olowiu przeznaczonego do produkcji plyt chemigraficznych do wielostopniowego trawienia, sklada sie z pro¬ cesu stapiania w piecu plomiennym lub indukcyj¬ nym cynku hutniczego otrzymanego w piecach de¬ stylacyjnych o muflach lezacych z cynkiem otrzy¬ manym przez redystylacje cynku hutniczego spo¬ sobem ciaglym w olowiowej kolumnie rektyfika¬ cyjnej. Ilosc poszczególnych gatunków cynku do¬ biera sie tak, aby otrzymac wagowo zawartosc w stopie kadmu od 0,25 do 0,40% oraz olowiu od 0,35 do 0,70%, przy jednoczesnym utrzymaniu zanieczy¬ szczen innych metali na takim poziomie, aby wtra¬ cenia nie wplywaly ujemnie na jakosc plyt che¬ migraficznych.Zawartosc kadmu w przygotowywanym stopie cynkowym koryguje sie przez dodanie do. kapieli metalowej plyt metalowych stopu kadmowo-cyn- kowego lub cynku o czystosci 99,95% wagowych Zn. Po stopnieniu przeprowadza sie rafinacje cie¬ klej masy wsadowej za pomoca polistyrenu wpro¬ wadzanego do kapieli w postaci poretek i granu¬ lek. Odrafinowany stop nastepnie odlewa sie do zeliwnych form ogrzewanych do temperatury oko¬ lo 15 20 25 2 lo 200°C. Odlane plyty poddaje sie przeróbce po¬ przez walcowanie i nastepnie skoruje sie oraz szli¬ fuje otrzymana walcówke.Wada stopu cynku z olowiem i kadmem oraz sposobu jego wytwarzania jest brak moznosci osiagniecia w czasie trawienia klisz drukarskich gladkiego dna kopii oraz regularnych pobocznie stozka wypuklych elementów druku. W czasie wypalania warstwy swiatloczulej plyta chemigra- ficzna staje sie miekka i mniej odporna na znisz¬ czenie i scieranie wypuklosci w czasie druku i matrycowania. Dalsza niedogodnoscia jest rozra¬ stanie sie ziarn w czasie wypalania plyt z powo¬ du stosunkowo niskiej temperatury rekrystalizacji.Wzrost krysztalów powoduje takze szorstkosc po¬ wierzchni trawionego druku (wypuklosci) oraz nie¬ równomierne wydluzenie w calej masie plyty da¬ jace w efekcie w przypadku przygotowywania dwóch lub trzech oddzielnych klisz przy druku kolorów niedokladne zgranie co na odbitce powo¬ duje nieprecyzyjne przedstawienie oryginalu.Na skutek wypalania w stanie podgrzanym do temperatury 315°C plyta traci sztywnosc i wygina sie pod wlasnym ciezarem w .czasie operacji ma¬ jacych miejsce w czasie wypalania. Aby powstale wygiecia usunac nalezy plyte poddac prostowaniu.Olów który w czasie wypalania rozrasta sie prze¬ waznie do znacznej wielkosci czastek daje w efek¬ cie chropowate trawienie. Zelazo wystepujace ja¬ ko zanieczyszczenie podwyzsza twardosc i odpor- 61 3233 61323 4 nosc na scieranie, ale z cynkiem daje faze mie¬ dzymetaliczna tak twarda, ze powoduje niszcze¬ nie narzedzi skrawajacych oraz powoduje segre¬ gacje stopu od strony przykokilowej wlewka lub walcówki od strony jei górnej powierzchni, co po¬ woduje róznice odpornosci na rekrystalizacje dwóch powierzchni walcowanego metalu i w efek¬ cie krzywienie sie wygrzewanej plyty.Dotychczas takze znany stop cynku z aluminium, magnezem i niklem oraz sposób jego wykonania polega na tym, ze najpierw sporzadza sie stopy wstepne cynku z aluminium oraz cynku z niklem, które wprowadza sie bezposrednio do cynku przed odlewaniem stopu, by ograniczyc jego straty przez utlenianie. Stop wstepny cynku z aluminium spo¬ rzadza sie przez dodawanie do kapieli metalowej o temperaturze okolo 650°C aluminium az do otrzymania od 20 do 25% wagowych Al w stopie.Stop wstepny cynku z niklem sporzadza sie takze przez dodawanie do kapieli metalowej o tempera¬ turze okolo 650°C niklu az do otrzymania zawar¬ tosci od 2 do 3% wagowych Ni w cynku plynnym.Cynk elektrolityczny stapia sie w piecu indukcyj¬ nym i po osiagnieciu temperatury od 430 dp 480°C dodaje sie stop wstepny cynku z aluminium oraz równoczesnie dodaje sie stop wstepny cynku z ni¬ klem. Stopiony metal wytrzymuje sie nastepnie w temperaturze od 430 do 480°C az do calkowite¬ go rozpuszczenia niklu i aluminium jednoczesnie stosujac mieszanie kapieli.Nastepnie dodaje sie magnez a po kilku minu¬ tach sciaga sie zgar cynkowy z powierzchni ka¬ pieli. Analiza stopu wykazuje po dodaniu poszcze¬ gólnych komponentów wagowo zawartosc: 0,25% Al, 0,02% Ni oraz 0,018% Mg. Ciekly metal wlewa sie do zelaznych form gdzie krzepnie. Wlewki z kolei walcuje sie w znany sposób do potrzebnej grubosci, które sie potem poleruje.Pomimo uzyskania plyt chemigraficznych które posiadaja wieksza odpornosc na scieranie i tra¬ wia sie latwiej i bardziej gladko od plyt ze stopu Zn-Pb-Cd oraz posiadaja korzystniejsze wlasnosci przy wypalaniu niedogodnoscia stopu cynkowego zawierajacego nikiel jest niejednorodnosc tego stopu. Wystepuja w stopie duze oddzielne powierz¬ chnie lub skupienia niklu wzglednie fazy miedzy¬ metalicznej niklu z cynkiem oraz tlenków metali w masie (macierzy) cynkowej. Ta trudnosc wyni¬ ka z faktu, ze nikiel ma temperature topnienia wyzsza niz temperatura wrzenia cynku. Wpraw¬ dzie ta niekorzystna ceche mozna zmniejszyc w pewnym stopniu przez obróbke plastyczna i cieplna;, ale zupelnie nie da sie wyeliminowac tej niedo¬ godnosci.Celem wynalazku jest usuniecie lub co najmniej zmniejszenie niedogodnosci stopu cynkowego za¬ wierajacego nikiel, zwlaszcza eliminacja niejedno¬ rodnosci stopu oraz wtracen tlenkowych.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wyna¬ lazkiem w ten sposób, ze przygotowuje sie naj¬ pierw zaprawe cynku z niklem a nastepnie wpro¬ wadza sie zaprawe do kapieli cynkowej. Zaprawe (stop wstepny) cynku z niklem sporzadza sie w ten sposób, ze do podgrzanego tygla lub wanny znanego pieca topielnego do temperatury okolo 150°C laduje sie na dno polowe przewidzianego cynku o czystosci powyzej 99,99% Wagowych Zn a nastepnie rozdrobniony nikiel o ziarnistosci do 5 15 mm i czystosci co najmniej 99,7% wagowych Ni, po czym z kolei laduje sie druga polowe cynku do tygla lub pieca topielnego. Ilosc niklu, która kieruje sie do wytworzenia stopu wstepnego wy¬ nosi od 2 do 5% wagowych w stosunku do masy 10 cynku.Na powierzchnie badz to jeszcze niestopionego lub stopionego cynku kieruje sie topnik w ilosci t do 5% wagowych w stosunku do ciezaru cynku i niklu zlozonego z chlorku sodowego i chlorku po- 15 tasowego, zmieszanych w stosunku wagowym 1:1 lub chlorku sodowego i chlorku wapniowego zmieszanych w stosunku 1:1 uprzednio wysuszo¬ nych w temperaturze 150°C. Tygiel lub wanne pieca podgrzewa sie intensywnie az do temperatu- 20 ry 420°C a z kolei do 750°C. Nastepnie przegrze¬ wa sie kapiel stopu do S00°C w ciagu 10 minut i miesza kapiel najkorzystniej wirnikiem odpornym na dzialanie cynku zanurzanym na 1/3 wysokosci plynnej kapieli, po czym plynny stop po zdjeciu z 25 jego powierzchni roztopionych soli odlewa sie do form metalowych podgrzanych uprzednio do tem¬ peratury 180°C.W oddzielnym piecu plomiennym lub indukcyj¬ nym po wprowadzeniu do kapieli metalowej cyn- 30 ku w znany w istocie sposób zaprawy cynku z alu¬ minium i magnezem lub tylko stapia sie cynk o czystosci co najmniej 99,99% wagowych Zn w tem¬ peraturze do 520°C, po czym obniza sie tempera¬ ture kapieli od 480 do 490°C i wprowadza sie w 15 postaci kawalków do kapieli zaprawe cynku z ni¬ klem w takiej ilosci, aby utrzymac w gotowym stopie od 0,05 do 0,25% wagowych Ni. Po stopieniu zaprawy cynku z niklem sciaga sie zgary z po¬ wierzchni kapieli i kieruje sie z kolei do kapieli 40 znany srodek rafinujacy w ilosci do 1 kg na tone kapieli na przyklad polistyren lub inne tworzywo sztuczne o duzej sklonnosci do wydzielania ga¬ zów — aktywnych reduktorów, po odrefinowaniu kapieli sciaga sie zgary z powierzchni kapieli i 45 podgrzewa do temperatury 520°C jednoczesnie mieszajac kapiel przez okres do 1 godziny.W celu maksymalnego odtleniania kapieli ko¬ rzystnie jest wprowadzic w czasie podgrzewania kapieli zaprawe na bazie cynku zawierajaca silny 50 odtleniacz jak beryl. Z kolei po zakonczeniu ope¬ racji podgrzewania polaczonej z mieszaniem ka¬ pieli pozostawia sie kapiel w bezruchu w ciagu 5 minut w celu odstania powierzchni kapieli a z kolei po sciagnieciu zgarów plynny stop o tempe- 55 raturze 520°C odlewa sie do form metalowych uprzednio podgrzanych do temperatury 220°C.W stosunku do znanych powszechnie niedogod¬ nosci stopów cynkowych z niklem i znanych jego wad zupelnie nieoczekiwanie i zaskakujaco nowy «o sposób wytwarzania stopów cynkowych z dodat¬ kiem niklu* od 0,05 do 0,25% wagowych usuwa po¬ dane ujemne cechy i umozliwia uzyskanie do¬ tychczas nieosiagalnej jednorodnosci rozprowadze¬ nia niklu w calej masie cynkowej w zasadzie bez 65 dodatkowej obróbki odlanego juz stopu. Osiagnie- iei 3z3 to to zadanie chociaz rozpuszczalnosc niklu w •cynku jest w stanie stalym bardzo mala i wedlug podwójnego ukladu równowagi wynosi 0,03% wa¬ gowych Ni w temperaturze 400°C, 0,01% wagowych Ni w temperaturze 240°C oraz zaledwie 0,007% w temperaturze 100°C.Przy zawartosciach niklu od 0,12 do 0,25% Ni w •cynku wystepuje autektyka o temperaturze top¬ nienia ód 418,5 do 41M°C. Jest to eutektyka, któ¬ ra w temperaturze pokojowej sklada sie z roztwo- tu stalego granicznego niklu w cynku oraz fazy miedzymetalicznej o wzorze NiZn8. Eutektyka wydziela sie na granicach ziarn pierwotnego kry¬ sztalu cynku, powodujac w ten sposób jakoby za¬ klinowania ziarn, Które nie moga sie rozrastac pod wplywem dzialania na stop podwyzszonej temperatury.Przy zadawalajacej jednorodnosci stopu wysoka odpornosc stopu na rekrystalizacje zwielokrotnia zalete stopu cynku z niklem wynikajaca z braku wiekszych ziarn w plycie chemigraficznej po jej wypaleniu.. Plyty chemigraficzne ze stopu cynko¬ wego zawierajacego nikiel wykazuja szczególnie wysoka plastycznosc przy równoczesnej dobrej twardosci co daje w efekcie bardzo wysokie na¬ klady druku przy stosowaniu kopii z tego rodza¬ ju blach.Sposób wytwarzania stopu cynkowego do pro¬ dukcji plyt chemigraficznych przeznaczonych do wielostopniowego trawienia wedlug wynalazku w przykladzie wykonania polega na tym, ze oddzie¬ lenie przygotowuje sie stop wstepny zlozony z cynku i niklu a z kolei otrzymany stop stapia sie w kapieli metalicznego cynku.S,top wstepny (zaprawe) cynku z niklem wytwa¬ rza sie w ten sposób, ze na dno podgrzanego ty¬ gla do temperatury okolo 150°C najkorzystniej ty¬ gla grafitowego laduje sie w kawalkach polowe przewidzianej do stopienia ilosci cynku o czystosci powyzej 99,99% wagowych Zn a nastepnie rozdrob¬ niony metaliczny nikiel o czystosci co najmniej 99,7% wagowych Ni i ziarnistosci do 15 mm. Z ko¬ lei laduje sie druga polowe ilosci cynku w ka¬ walkach do tygla na warstwe niklu. Ilosc niklu, która laduje sie do tygla w celu stopienia z cyn¬ kiem wynosi od 2 do 5% wagowych w stosunku do ilosci cynku sluzacego do wytwarzania stopu wstepnego. Na powierzchnie kawalków cynku w tyglu kieruje sie warstwe zuzla (topnika) w ilosci -do 5% wagowych w stosunku do ciezaru metalicz¬ nego cynku i niklu.Warstwa topnika sklada sie z chlorku sodowe¬ go i chlorku potasowego zmieszanych w stosunku wagowym 1:1. Chlorek sodowy i chlorek potasowy przed zaladowaniem do tygla suszy sie w tempe¬ raturze 150°C. Po zaladowaniu tygla cynkiem, ni¬ klem i solami podgrzewa sie tygiel intensywnie az do temperatury 420°C po czym po pewnym okresie wynoszacym do 0,5 lub 1 godziny, który jest uzalezniony od pojemnosci tygla i szybkosci -doprowadzenia ciepla do kapieli metalowej, pod¬ grzewa sie znajdujaca sie w tyglu kapiel do tem¬ peratury 750°C. W czasie podgrzewania najpierw, stapia sie dolna warstwe cynku juz w tempera¬ turze 420°G, przy czym nikiel Jako ciezszy prze¬ plywa na dno kapieli. "W czasie tego procesu na¬ stepuje dyfuzyjne rozpuszczenie metalicznego ni¬ klu w. plynnym cynku, przy czym na samej gra- 5 nicy plynnego cynku i jeszcze metalicznego niklu tworzy sie niskotopliwa eutektyka która od¬ dziela sie od metalicznego niklu az do calkowite¬ go rozpuszczenia w kapieli cynkowej metaliczne¬ go niklu. io W temperaturach ponizej 750**C tworzy sie takze faza miedzymetaliczna NiZn„. Po stopieniu cynku stapiaja sie topniki, które oddzielaja metaliczna kapiel od zetkniecia z atmosfera utleniajaca na przyklad powietrzem lub spalinami. Po stopieniu 15 cynku i niklu przegrzewa sie kapiel do tempera¬ tury 800°C w ciagu 20 minut, miesza sie kapiel najkorzystniej przy pomocy mieszadla odpornego na korodujace dzialanie cynku. Wirnik mieszadla winien byc zanurzony na 1/3 wysokosci plynnej 20 kapieli metalowej, aby wyeliminowac mozliwosc segregacji niklu w calej masie kapieli cynkowej.Tak przygotowany stop po zdjeciu z jego powierz¬ chni roztopionych soli odlewa sie do form metalo¬ wych podgrzanych uprzednio do temperatury 180/C. 25 W oddzielnym piecu plomiennym Jub indukcyj¬ nym stapia sie ¦ cynk o czystosci powyzej 99,99% wagowych Zn i zawierajacy ponizej 0,002% wago¬ wych Cd w temperaturze do 520°C, po czym obni¬ za sie temperature kapieli od 480 do 490°C i do 30 kapieli wprowadza sie po uprzednim sciagnieciu zgarów zaprawe cynku z niklem w ilosci 100 kg na 1 t cynku, przy czym zawartosc niklu w za¬ prawie cynku z niklem wynosi 2,5% wagowych Ni a docelowy sklad stopu zawiera 0,25% wagowych 35 Ni i reszte cynku. Zaprawe do kapieli dodaje sie w postaci kawalków, przy czym po dodaniu kaz¬ dej porcji zaprawy miesza sie kapiel a kolejne porcje zaprawy dodaje sie po stopieniu poprzed¬ nio dodanej porcji zaprawy. 40 Nastepnie sciaga sie zgary z powierzchni kapie¬ li i kieruje sie do kapieli porcjami srodek rafinu¬ jacy na przyklad polistyren w ilosci 1 kg na 1 to¬ ne kapieli metalowej lub inny znany srodek, któ¬ ry po wprowadzeniu na dno kapieli metalowej roz- 45 klada sie na aktywne reduktory. Powstale zwiaz¬ ki z rozkladu srodka rafinujacego usuwaja zanie¬ czyszczenia z wnetrza kapieli metalowej zwlasz¬ cza w postaci tlenków metali rozpuszczanych lub zmieszanych z kapiela albo odtleniaja kapiel przez so redukcje tlenków metali. Po skonczonej rafinacji kapieli metalowej sciaga sie zgary z powierzchni kapieli i podgrzewa sie kapiel do temperatury 520°C jednoczesnie mieszajac kapiel przez okres do 30 minut. 5* Nastepnie pozostawia sie kapiel w bezruchu w ciagu 5 minut w celu odstania powierzchni kapieli (uspokojenie). Po odstaniu kapieli sciaga sie w przypadku powstania zgarów z powierzchni kapie¬ li zgary cynkowe a plynny metal w temperaturze eo 520*0 odlewa sie w znany sposób jako wlewki przeznaczone do walcowania do form metalowych uprzednio podgrzanych do temperatury 220°C. Pro¬ ces przeróbki plastycznej i obróbki powierzchnio¬ wej dokonuje sie w zasadzie ogólnie znanymi do- 35 tychczas sposobami.61323 Wykonane blachy ze stopu zawierajacego 0,25% ivagowych Ni a reszte cynku po wyzarzeniu w temperaturze 200 i 250°C nie wykazuja, ogladane przy wszystkich mozliwych powiekszeniach na mi¬ kroskopie, zadnych zmian w strukturze a w szcze¬ gólnosci w wielkosci i ksztalcie ziarn. Nawet w tych obszarach temperatury nie zmienia sie pier¬ wotne wlókniste ziarno charakterystyczne dla pro¬ cesu walcowania. Blacha wyzarzana w tempera¬ turze 300°C wykazuje male zmiany ziarna zmierza¬ jace jakoby w kierunku porzadkowania ziarna pod wzgledem wielkosci jak równiez ksztaltu, która przejawia sie w daznosci do zaokraglenia czastek.Sa to jednak zmiany minimalne i stanowia maly ulamek pola widzenia.W blasze wyzarzonej w temperaturze 350°C wi¬ dac juz intensywniejsza daznosc do porzadkowa¬ nia sie ziarna, przy czym spostrzega sie równiez pewien wzrpst ogólny ziarn. Jest to jednak wzrost, którego nie mozna nazwac niekorzystnym, ponie¬ waz na calej powierzchni ziarna posiadaja jedna¬ kowa wielkosc dzieki równomiernemu rozprowa¬ dzeniu niklu w calej masie cynkowej. Dopiero blacha wyzarzona w temperaturze 400°C posiada znacznie wieksze ziarno od poprzednich próbek, ale równoczesnie nalezy stwierdzic, ze ilosc ziarn o przecietnej równej wielkosci jest bardzo duza, czyli blacha jest bardzo jednorodna pod wzgledem strukturalnym.W podanej ponizej tablicy nr 1 zestawiono twardosci w stopniach Brinella (°HB) w odniesie¬ niu do poszczególnych temperatur wyzarzania dla 15 20 25 30 blach o grubosci 1,75 i 1,0 nim przy zawartosct 0,25% wagowych Ni Tablica 1 grubosc blachy 1,75 mm i 1,0 mm 200° 41,3 41,3 250° 39,6 39,0 380° 38,3 37,9 35tf* 37,6 36,8 40T 35,3 Z podanych wyników pomiarów w tablicy nr 1 wynika, ze obserwacje mikrostruktury powiazane z pomiarem twardosci znajduja pelne potwierdze¬ nia w wynikach pomiarów. Nieco odmienne zacho¬ wanie sie wlasnosci blachy o grubosci 1,0 mm tlu¬ maczy sie faktem szybszego wyzarzania z uwagi na mniejsza mase oraz faktem, ze blacha jest ciensza. Niemniej jednak fakt, ze spadek wlasno¬ sci od temperatury 300°C nastepuje dopiero po dluzszym wyzarzeniu blachy potwierdza jej wy* sokie walory chemigraficzne, w zakresie tempera¬ tur powszechnie stosowanych w chemigrafii pod¬ czas wypalania kopii.W podanej ponizej tablicy nr 2 zestawiono z ko¬ lei pomiary wytrzymalosci wzdluz linii walcowa¬ nia w KG/mm2 w zaleznosci od temperatury wy¬ zarzania blachy. Stop cynkowy z którego wyko¬ nano blache zawiera 0,06% wagowych Ni a reszte cynku.Grubosc 20° blachy 1,75 mm 27,35 0,7 mm 19,83 60° 27,29 19,62 100° 26,67 18,94 Ta 140° 25,83 18,76 blica 2 180° 22,95 18,56 m 220° 16,36 13,14 260° 16,19 13,30 300° 16,15 12,92 340° 15,97 12,99 380° 15,64 12,57 Z podanych pomiarów wynika, ze wytrzymalosc na rozrywanie blach pod wplywem wyzarzania spada systematycznie do temperatury 220°C. W za¬ kresie temperatur od 220 do 300°C wytrzymalosc na rozrywanie ustala sie praktycznie dla obu gru¬ bosci blach na jednakowym poziomie, przy czym róznica wytrzymalosci pomiedzy blacha o grubo¬ sci 1,75 mm a blacha 0,7 mm w zakresie tempera¬ tur 220 do 300°C zmniejsza sie do 3 kg/mm2. Po¬ miary twardosci dla blach ze stopu cynkowego o zawartosci 0,06% wagowych Ni w zasadzie nie od¬ bieraja od twardosci dla blach o zawartosci 0,25% wagowych Ni.Blachy uzyskiwane wedlug podanego przykladu sposobu wykonania wynalazku maja takze ko¬ rzystne wlasnosci przy stosowaniu techniki druku offsetowego gdzie wymagana jest duza odpornosc na scieranie i wysoka wytrzymalosc mechaniczna.W ramach wynalazku mozna przeprowadzac od¬ miany i ulepszenia. Przykladowo mozna stosowac obróbke cieplna otrzymanych wlewków wzglednie blach. Mozna takze stosowac wieksze lub mniej¬ sze udzialy wagowe niklu pod warunkiem, ze do 50 45 wytworzenia takich stopów cynkowych stosowany bedzie sposób wedlug wynalazku. PL PL
Claims (2)
1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania stopu cynkowego, zwla¬ szcza do produkcji plyt chemigraficznych przezna¬ czonych do wielostopniowego trawienia, sklada¬ jacy sie z procesów przygotowania zaprawy cyn¬ ku z niklem oraz innych zapraw na bazie cynku,, stapiania skladników w postaci zapraw i cynku czystego, rafinacji kapieli metalowej i odlewania, wlewków przeznaczonych do walcowania, znamien¬ ny tym, ze po wprowadzeniu do kapieli metalowej w znany w istocie sposób zaprawy cynku z alu¬ minium i magnezem lub tylko po stopieniu ka¬ pieli cynku w temperaturze do 520°C obniza sie temperature kapieli od 480 do 490°C, po czym wprowadza sie w postaci kawalków do kapieli za¬ prawe cynku z niklem w takiej ilosci, aby utrzy¬ mac w gotowym stopie od 0,05 do 0,25% wagowych Ni, nastepnie sciaga sie zgary i kieruje sie do ka¬ pieli znany srodek rafinacyjny w ilosci do 1 kg.61323 9 10 na tone kapieli na przyklad polistyren lub inne podobne sztuczne tworzywo o duzej sklonnosci do wydzielania gazów - aktywnych reduktorów a z kolei po skonczonej rafinacji sciaga sie zgary z powierzchni kapieli i podgrzewa do temperatury 520°C jednoczesnie mieszajac kapiel przez okres do 1 godziny, przy czym w celu maksymalnego odtleniania wprowadza sie w czasie tej operacji takze w postaci zaprawy na bazie cynku silny od- tleniacz jak beryl, po czym kapiel pozostawia sie w bezruchu w ciagu 5 minut w celu odstania po¬ wierzchni kapieli a z kolei po sciagnieciu zgarów kapiel stopu cynkowego o temperaturze 520°C od¬ lewa sie do form metalowych uprzednio podgrza¬ nych do temperatury 220°C.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w celu otrzymania zaprawy, do podgrzanego tygla lub wanny znanego pieca topielnego do tempera¬ tury okolo 150°C laduje sie na dno polowe prze¬ widzianego cynku o czystosci powyzej 99,99% wa¬ rgowych Zn a nastepnie rozdrobniony nikiel o ziar¬ nistosci do 15 mm i czystosci co najmniej 99,7% wagowych Ni, po czym z kolei laduje sie druga polowe cynku do tygla lub wanny pieca, przy czym ilosc niklu wynosi od 2 do 5% wagowych w 5 stosunku do ilosci calego stopu wstepnego a na¬ stepnie kieruje sie do tygla warstwe topnika (zuz¬ la) w ilosci do 5% wagowych w stosunku do cie¬ zaru cynku i niklu zlozonego z chlorku sodowego i chlorku potasowego zmieszanych w stosunku wa- 10 gowym 1:1 lub chlorku sodowego i chlorku wap¬ niowego zmieszanych w stosunku 1:1, uprzednio wysuszonych w temperaturze 150°C, po czym pod¬ grzewa sie tygiel lub piec intensywnie az do tem¬ peratury 420°C a z kolei do 750°C po czym prze- 15 grzewa sie kapiel stopu do 800°C w ciagu do 10 minut i miesza kapiel najkorzystniej wirnikiem odpornym na dzialanie cynku zanurzonym na 1/3 wysokosci plynnej kapieli, po czym plynny stop po zdjeciu z jego powierzchni roztopionych soli odlewa sie do form metalowych podgrzanych uprzednio do temperatury 180°C. 20 PL PL
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL61323B1 true PL61323B1 (pl) | 1970-08-25 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108866404B (zh) | 一种大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法 | |
| CN102392207B (zh) | 一种钢材热浸镀锌基合金的制备方法 | |
| US20080245447A1 (en) | Process for Producing a Grain Refining Master Alloy | |
| AU2005272455A1 (en) | Master alloy for use in modifying copper alloy and casting method using the same | |
| WO2007091690A1 (ja) | 半融合金鋳造用原料黄銅合金 | |
| EP2783020B1 (en) | Grain refinement, aluminium foundry alloys | |
| CN106544561A (zh) | 一种铝合金板材的铸造方法 | |
| LU508089B1 (en) | 800 mpa ultrahigh-strength aluminum alloy round cast ingot and preparation method therefor | |
| Nishino et al. | Grain refinement of magnesium casting alloys by boron addition | |
| PL61323B1 (pl) | ||
| CN107447140B (zh) | 一种性能优异的高强铝合金及其制备方法 | |
| CN118685650A (zh) | 一种铝钛硼细化剂的添加方法 | |
| CN101880806A (zh) | 耐热镁合金及其制备方法 | |
| GB2171723A (en) | Producing an alloy containing titanium carbide | |
| CN117107123B (zh) | 一种高强高塑金属型铸造铝合金及其制备方法 | |
| JPH02282435A (ja) | ニッケルを含有した亜鉛母合金の製造方法 | |
| CN120905568A (zh) | 一种高温高强度耐热铝合金 | |
| JPH10183267A (ja) | ニッケル−亜鉛母合金及びその製造方法 | |
| Zhang et al. | Microstructure and mechanical properties of purity aluminum refined with salt containing Ti and B elements | |
| SU823445A1 (ru) | Способ получени отливок изАлюМиНиЕВОгО ВТОРичНОгО СплАВА | |
| JPS6223946A (ja) | アルミニウム結晶微細化剤の製造方法 | |
| JP3296164B2 (ja) | 金属間化合物を含むアルミ系ドロスの処理方法 | |
| NO20220521A1 (en) | AlSiMgX MASTER ALLOY AND USE OF THE MASTER ALLOY IN THE PRODUCTION OF AN ALUMINIUM FOUNDRY ALLOY | |
| CN119956179A (zh) | 一种适用于航天器材中的轻量化抗氧化镁合金和应用 | |
| JPH0336246A (ja) | りん青銅合金の製造方法 |