Verfahren zum Härten von Fellen. Das Härten von Feilen, welche im all gemeinen Kohlenstoffgehalte zwischen 0,5 und 1,5,'2o' aufweisen, erfolgt allgemein derart, dass die Feilen in Bädern aus ge schmolzenem Blei auf verhältnismässig hohe Temperaturen, z. B. solche, welche in der Nähe von etwa<B>800'</B> C liegen, erhitzt und anschliessend einer Abschreckung, z. B. durch Einführen in Salzwasser unterworfen werden. Bei dieser Arbeitsweise werden die Feilen vor der Wärmebehandlung mit einer die Entkohlung und unerwünschtes Ansetzen von Blei verhindernden Schutzschicht über zogen.
Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, für die Wärmebehandlung der Feilen an Stelle von Bleibädern, welche bei den er forderlichen hohen Temperaturen gesund heitsschädliche Dämpfe entwickeln und ausserdem noch anderweitige Nachteile auf weisen, Bäder aus schmelzflüssigen Salzen zu verwenden.
Eingehende Versuche haben gezeigt, dass eine erfolgreiche Feilenhärtung in schmelz flüssigen Salzbädern nur dann gelingt, wenn hierbei weder Entkohlung, noch Aufkohlung, noch Nitrierung stattfindet. Versuche zur Lösung dieser Aufgabe mit Hilfe von Salz schmelzbädern, welche als Entkohlung ver hinderndes Mittel Alkalicyanide enthalten, z.
B. durch Verwendung von Schmelzen, welche für die Zementierung von Eisen und Stahl geeignet sind, haben zumeist zu Miss erfolgen geführt. Dies ist verständlich, wenn man berücksichtigt, dass es sich bei Feilen um Gegenstände mit gezahnten Oberflächen handelt, welche eine Vielzahl wichtiger Eigenschaften, wie Härte, Griffigkeit, Bruch festigkeit, grosse Beständigkeit gegen Ab nutzung usw. in sich vereinigen müssen.
Es wurde nun gefunden, dass man aus gezeichnete Ergebnisse erzielt bei Verwen dung von Bädern, welche bestimmte Mengen von Cyanid und Erdalkalihalogenid ent- halten. Nach der Erfindung erfolgt das Härten von Feilen durch Erhitzen in schmelz flüssigen Bädern, welche 22 bis 15 % Cyanid, 10 bis<B>60%,</B> vorzugsweise 30 bis<B>50%</B> Erd- alkalihalogenid und im übrigen Alkaliha.lo- genid enthalten, und darauffolgendes Ab schrecken.
Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, dass man bei Verwendung derartiger Bäder durch Anwesenheit be stimmter Mengen von Erdalkalihalogenid die Wirkung des Bades auf die Feilen so be einflussen kann, dass weder Entkohlung, noch Aufkohlung, noch N itrierung statt findet. Würde man z. B. den Cyanidgehalt des Bades wesentlich über 15 % erhöhen und den Erdalkalihalogenidgehalt unter 10 senken, so würde eine Härtung der Feilen zähne, tmd zwar unter Stickstoffaufnahme erfolgen.
Derart gehärtete Feilen sind aber völlig unbrauchbar; sie besitzen insbeson dere keine Griffigkeit.
Als Erdalkalihalogenid kommt vorzugs weise Bariumchlorid in Betracht, welches in grösseren 'Mengen angewendet werden kann, ohne irgendwelche Störungen hervorzurufen. Dagegen können Strontiumchlorid und in er höhtem Masse Calciumchlorid Veranlassung zu unerwünschten Zersetzungen des Cyanids unter Kohleabscheidung geben.
Es empfiehlt sich infolgedessen, die Ha logenide von Strontium und insbesondere Calcium in verhältnismässig geringen, bei Er hitzungstemperaturen, z. B. 750 bis 850 C, störende Zersetzungen des Cyanids unter Kohleabscheidung nicht herbeiführenden Mengen zur Anwendung zu bringen. Barium chlorid kann für sich allein oder zusammen mit Strontiumchlorid oder Calciumchlorid, oder beiden angewendet -erden. Als Alkali halogenide kommen Natriumchlorid, Kalium chlorid oder beide Chloride in Betracht.
In gegebenen Fällen kann man der Schmelze auch Lithiumchlorid als sehmelzpunktsernie- drigenden Zusatz einverleiben.
Durch geeignete Auswahl der Halogenide und ihrer Basen kann man Schmelzen von geringer Viskosität erzielen und hier durch Materialverluste durch Anhaften der Schmelze an den behandelten Feilen weit gehend vermindern.
Ein Schmelzband gemäss der Erfindung kann z. B. folgende Zusammensetzung haben: 50 Teile Bariumchlorid, 20 Teile Natrium chlorid, 30 Teile Kaliumchlorid, 4-8 Teile Natriumcyanid.
Der Cyanidgehalt, welcher im Verlaufe des Arbeitens des Bades zurückgeht, wird zweckmässig, z. B. durch zeitweiliges Zu geben von frischem Cyanid, innerhalb ge eigneter Grenzen gehalten. Durch Ersatz des verbrauchten Cyanids allein kann man aber die Gebrauchsfähigkeit der Bäder nicht län gere Zeit aufrechterhalten. Wenn nämlich der Gehalt an Erdalkalihalogenid unter eine gewisse Grenze sinkt, tritt eine Verschlech terung der Wirkungsweise des Bades ein. Es ist infolgedessen auch für Ersatz des Erd- alkalihalogenids, insbesondere beim Nach lassen der Wirksamkeit der Schmelzen Sorge zu tragen.
Bei längerem Gebrauch der Bäder verändert sich die Zusammensetzung auch in dem Sinn, dass Karbonat, z. B. Natrium karbonat, gebildet wird, das bei Anreicherung über gewisse Grenzen die Wirkungsfähigkeit der Schmelze vermindern kann, insbesondere Renn gleichzeitig der Erdalkalihalogenid- gehalt des Bades sich verringert hat. Im all gemeinen ist es infolgedessen empfehlens wert, die Bäder von Zeit zu Zeit durch frische Ansätze zu ersetzen.
Es hat sich gezeigt, dass das vorliegende Verfahren die bisher allgemein übliche handwerksmässig ausgeübte Feilenhärtung in Bleibädern vollwertig zu ersetzen vermag und ausgezeichnet geeignet ist für die An wendung in technischem Serienbetrieb. Man erhält einen gleichmässigen Anfall von ein wandfrei gehärteten Feilen. Die erfindungs gemäss gehärteten Feilen zeichnen sich durch besonders gute Eigenschaften, z. B. mit Be zug auf Bruchfestigkeit, Widerstandsfähig keit gegen Abnutzung und Griffigkeit, auch bei längerem Gebrauch, aus.
Das Aufbringen von Schutzschichten, wie es bei der bisher üblichen Wärmebehand lung von Feilen in Bleibädern üblich war, ist beim Arbeiten nach vorliegender Erfin dung nicht mehr notwendig.
Method of hardening skins. The hardening of files, which generally have carbon contents between 0.5 and 1.5, '2o', is generally carried out in such a way that the files are heated to relatively high temperatures in baths of molten lead, e.g. B. those which are in the vicinity of about <B> 800 '</B> C, heated and then a quenching, z. B. be subjected by introduction into salt water. With this method of operation, the files are coated with a protective layer that prevents decarburization and the undesired build-up of lead before the heat treatment.
The applicant has set himself the task of using baths made of molten salts for the heat treatment of the files instead of lead baths, which develop harmful vapors at the high temperatures required and also have other disadvantages.
Extensive tests have shown that files can only be hardened successfully in molten salt baths if neither decarburization, nor carburization, nor nitration takes place. Attempts to solve this problem with the help of molten salt baths, which contain ver preventive agents as decarburization, z.
B. by using melts which are suitable for cementing iron and steel, have mostly led to misses. This is understandable if one takes into account that files are objects with serrated surfaces that have to combine a variety of important properties, such as hardness, grip, breaking strength, high resistance to wear, etc. in themselves.
It has now been found that excellent results are achieved when using baths which contain certain amounts of cyanide and alkaline earth metal halide. According to the invention, files are hardened by heating in molten baths containing 22 to 15% cyanide, 10 to 60%, preferably 30 to 50% alkaline earth metal halide and otherwise contain alkali halide, and subsequent quenching.
The invention is based on the new finding that when using such baths, the presence of certain amounts of alkaline earth metal halide can influence the effect of the bath on the files so that neither decarburization, nor carburization, nor nitration takes place. Would you z. B. increase the cyanide content of the bath significantly over 15% and lower the alkaline earth metal halide content below 10, then a hardening of the files teeth, tmd take place with nitrogen absorption.
However, files hardened in this way are completely useless; in particular, they have no grip.
As an alkaline earth metal halide, barium chloride is preferred, which can be used in larger amounts without causing any interference. In contrast, strontium chloride and, to a greater extent, calcium chloride can give rise to undesirable decomposition of the cyanide with carbon deposition.
It is therefore recommended that the Ha logenides of strontium and especially calcium in relatively low, at He heating temperatures, eg. B. 750 to 850 C, disruptive decomposition of the cyanide with carbon deposition not causing amounts to apply. Barium chloride can be used alone or together with strontium chloride or calcium chloride, or both. Sodium chloride, potassium chloride or both chlorides are suitable as alkali halides.
In certain cases, lithium chloride can also be incorporated into the melt as an additive which lowers the melting point.
By suitable selection of the halides and their bases, melts of low viscosity can be achieved and, in this case, largely reduced by material losses due to the melt adhering to the treated files.
A melt band according to the invention can, for. B. have the following composition: 50 parts of barium chloride, 20 parts of sodium chloride, 30 parts of potassium chloride, 4-8 parts of sodium cyanide.
The cyanide content, which decreases in the course of working the bath, is expedient, e.g. B. by temporarily giving fresh cyanide, kept within ge appropriate limits. By replacing the used cyanide alone, however, the usability of the baths cannot be maintained for a long time. If the alkaline earth metal halide content falls below a certain limit, the functioning of the bath deteriorates. As a result, care must also be taken to replace the alkaline earth metal halide, especially if the melts are less effective.
With prolonged use of the baths, the composition also changes in the sense that carbonate, e.g. B. sodium carbonate is formed, which can reduce the effectiveness of the melt when enriched above certain limits, in particular Renn at the same time the alkaline earth metal halide content of the bath has decreased. In general, it is therefore advisable to replace the baths with fresh solutions from time to time.
It has been shown that the present process is able to completely replace the previously generally customary manual file hardening in lead baths and is excellently suited for use in technical series production. A uniform amount of files hardened without walls is obtained. The fiction according to hardened files are characterized by particularly good properties, such. B. with Be train on breaking strength, resistance to wear and tear and grip, even with prolonged use.
The application of protective layers, as was customary in the previous heat treatment of files in lead baths, is no longer necessary when working according to the present invention.