AT133872B - Verfahren und Mittel zum Zementieren von Eisen, Stahl und deren Legierungen. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Mittel zum Zementieren von Eisen, Stahl und deren Legierungen. 
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Strontiumsalze, gegebenenfalls im Gemisch mit den Schmelzpunkt herabsetzenden Zusätzen, wie z. B.
Natriumehlorid, Kaliumchlorid od. dgl., mit Alkalicyanid gut kohlende Bäder ergeben, die trotz ihrer   Kostspieligkeit   für gewisse Zwecke Verwendung finden können. 



   Ein Schmelzbad mit Strontiumsalzen im Gemisch mit Bariumchlorid, das sich   vorzüglich bewählt   hat. hat etwa folgende Zusammensetzung :
50   Bariumchlorid,  
20 Strontiumehlorid,
10 Natriumchlorid,
10 Kaliumchlorid,
10 Natriumcyanid. 



   Ein Zementierungssehmelzbad dieser Zusammensetzung ist nach mehrtägigem Gebrauch fast unverändert wirksam. Lässt die Zementierwirkung nach, so kann man sie durch Zufügen von geringen   Mengen Alkalicyanid,   das man entweder unverdünnt oder in Mischung mit andern Salzen zugeben kann, auf die vorherige günstige Höhe bringen. Die nach der Erfindung zementierten   Gegenstände werden   in der üblichen Weise abgeschreckt. 



   Beispiel 1 : Eiserne Bolzen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0-1% wurden bei   9200 C in   ein Schmelzbad, das 50 Teile   Bariumchlorid,   25 Teile Natriumehlorid und 25 Teile Kaliumchlorid enthielt und dem 3 Teile Natriumcyanid zugesetzt wurden, eingetaucht. Nach zwei Stunden betrug die sichtbare Zementationstiefe 1miil und nach vier   Stunden 1 mrhz.   Der Übergang der zementierten Schichte in die unzementierte ist bei   Durchführung   der Zementierung nach dem vorliegenden Verfahren ein ganz   allmählicher.   Dabei nimmt die zementierte Schichte nach erfolgter Abschreckung bis zu beträchtlicher Tiefe Glashärte an, so dass man mehrere Zehntelmillimeter abschleifen kann und trotzdem noch eine glasharte Oberfläche des übrigbleibende Gegenstandes erhält.

   Wird das Zementierbad im Laufe der Zeit weniger wirksam, so kann man durch Zugabe von   Alkalicyanid   die Wirksamkeit wieder herstellen. 



  Der Zusatz des frischen Cyanids kann entweder in kleinsten Mengen, entsprechend der langsamen Wirksamkeitsabnahme, oder in grösseren Gaben, nach längeren Zementationsperioden, vorgenommen werden. 



   Man kann dem   Sehmelzbad   mit Vorteil auch feinverteilte Kohle einverleiben, deren Menge in engen Grenzen gehalten werden kann. 



   Zweckmässig arbeitet man derart, dass die Luft von der Oberfläche des   Tiegelinhaltes fernsehalten   wird, z. B. dadurch, dass man den Tiegel mit einem   gutschliessenden   Deckel abdeckt oder die Oberfläche der Salzschmelze mit einer Decke von Graphit, Holzkohle oder andern die Oxydation des   Tiegelinhaltes   verhindernden Substanzen versieht oder beide   Massnahmen zugleich   anwendet. 



   Die Anwesenheit feinverteilter Kohle im Schmelzbad, wie z. B. Holzkohle. Aktivkohle usw., begfinstigt das Eindringen des Kohlenstoffes erheblich, so dass man entweder die Eintauchsdauer abkürzen kann, wenn eine Einsatzhärte von bestimmter Tiefe gewünscht wird, oder in einer bestimmten Zeiteinheit zu grösseren Einsatztiefen gelangt, als wenn man ohne Kohlezusatz arbeiten würde. Auch beim Arbeiten in Gegenwart von feinverteilter Kohle bleibt die zementierte Schichte eutektisch, so dass wesentliche Teile von ihr beim Abschrecken Glashärte annehmen. Der Übergang von der zementierten Schichte zu den unzementierten Teilen verläuft auch hier allmählich, so dass ein Abplatzen der gehärteten Schichte nicht zu befürchten ist. 



   Die Menge der im Bade anwesenden feinverteilten Kohle wird   zweckmässig   so gehalten, dass sie die Dünnflüssigkeit des Sehmelzbades nicht stört oder das   möglichst   restlose Ablaufen des geschmolzenen Salzes von dem zementierten Gegenstand beim Herausheben aus dem Tauchbad nicht verhindert. In den meisten Fällen genügen schon Bruchteile von Prozenten an Kohle, z. B.   0"1-1'0%, als Zusatz, um   eine erhebliche Beschleunigung der Kohlenstoffeinwanderung zu erzielen. 



   Der Zusatz der Kohle geschieht   zweckmässig   derart, dass man sie in feinverteilter, z. B. feinstgemahlener Form dem Sehmelzbade zusetzt, z. B. indem man sie zugleich mit dem Cyanid, mit dem man sie vorteilhaft vorher zusammengeschmolzen hat, in das geschmolzene   Bariumchlorid     einfühlt. Man   kann die Kohle aber auch in dem Schmelzbad durch Zusatz von verkohlenden Substanzen, z. B. Zucker, Sägemehl od. dgl., erzeugen. 



   Beispiel 2 : Das Schmelzbad bestand aus 60 Teilen   Bariumchlorid,   20 Teilen Natriumchlorid und 20 Teilen Kaliumchlorid, dem 3% Kaliumcyanid und 0-2% feingemahlene Holzkohle zugesetzt wurden. Bei 930  C wurden eiserne Bolzen mit einem Kohlenstoffgehalt von   0'1% eingetaucht und   vier Stunden in dem Schmelzbad belassen. Nach dieser Zeit betrug die sichtbare Einsatztiefe   1'4-1'6 Mm,   wovon nach dem Abschrecken etwa die Hälfte Glashärte aufwies. 



   Das nach der Erfindung anzuwendende Schmelzbad zeigt weiter den besonderen Vorteil, dass sich keine schlammartigen Absonderungen bilden, die einer gleichmässigen   Zementation     entgegenwirken   können oder auch die gleichmässige   Durchwärmung   des Tiegelinhaltes verhindern und die zu besonderen   Massnahmen   zur Entfernung der Ausscheidung zwingen. 



   Es ist bereits seit langem bekannt, zur Wärmebehandlung (Vergütung) von Stahl Bäder ans geschmolzenem Blei oder geschmolzenen Salzen, z. B. Bariumchlorid, zu verwenden und den   Salzbädern   

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 gegebenenfalls auch noch geringe Mengen von Cyankali zuzusetzen, um ein Entkohlen der behandelten Gegenstände zu verhindern. Demgegenüber handelt es sich bei vorliegender Erfindung um ein Verfahren zum Zementieren unter Einwanderung von Kohlenstoff und Stickstoff in den behandelten Gegenstand bis zur Erreichung der gewünschten Einwirkungstiefe. 



   Aus den bekannten   Vergütungsverfahren   war nicht zu schliessen, dass man bei Durchführung von Zementationsprozessen unter Verwendung von Bariumcyanid Wirkungen erreichen kann, welche die Wirkungen, die durch Anwendung des bisher zu diesem Zwecke stets verwendeten   Alkalicyanidbades   erreichbar sind, beträchtlich übertreffen, u. zw. auch dann, wenn   Schmelzbäder   verwendet werden, welche nur einen Bruchteil der Cyanidmenge enthalten, die bisher für die Durchführung von Zementationsprozessen allgemein zur Anwendung gekommen ist. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Zementieren von Eisen, Stahl und deren Legierungen in schmelzflüssigen, Alkalicyanid enthaltenden Bädern, dadurch gekennzeichnet, dass diese geringe Mengen von Alkalicyanid, vorteilhaft und mindestens   40%     Bariumchlorid,   gegebenenfalls noch schmelzpunkterniedrigende bzw.   dünnflüssig   machende Zusätze, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder beide, enthalten.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bäder neben Bariumchlorid Strontiumverbindungen, vorzugsweise Strontiumehlorid, gegebenenfalls in das Bariumchlorid überstei- genden Mengen enthalten.

   3. Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Gemisch von Bariumehlorid und geringen Mengen von Alkalicyanid, sowie gegebenenfalls noch Zusatzstoffen, wie Alkalichlorid und (oder) Kohle.

   4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das BariumcMoud teilweise durch Strontiumverbindungen, vorzugsweise Strontiumchlorid, ersetzt ist.