CH436907A - Verfahren zur Einsatzhärtung von Schnellarbeitsstahl - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Einsatzhärtung    von     Schnellarbeitsstahl       Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren  zur Einsatzhärtung von     Schnellarbeitsstahl    sowie die  Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von ein  satzgehärteten Werkzeugen aus     Schnellarbeitsstahl.     



  Werkzeuge aus     Schnellarbeitsstählen,    die in erster  Linie starken Verschleissbeanspruchungen ausgesetzt  sind und bei denen keine besondere     Rotgluthärte    ver  langt wird, werden zweckmässig einer Einsatzbehand  lung unterzogen. Solche einsatzbehandelte     Schnellarbeits-          stähle    werden unter anderem beispielsweise als Schnitt  werkzeuge für Dynamo- und     Trafobleche    verwendet.

    Es ist bereits bekannt, bei solchen .Einsatzbehandlungen  einerseits den zur Erwärmung auf     Härtetemperaturen     dienenden Salzbädern Stoffe     zuzusetzen,    die eine     Ent-          kohlung    verhindern bzw. wesentlich vermindern. Dabei  wird angestrebt, die     Schnellstahl-Härtesalzbäder    mit       Badtemperaturen    bis gegen 1400  C verwendbar zu  machen, und zwar unter entsprechender Verhinderung  der     Entkohlung.    Bei derart hohen Temperaturen wird       jedoch    nicht immer eine ausreichende     Entkohlungs-          sicherheit    gewährleistet.

   Da aber von     Schnellstahlwerk-          zeugen    besonders hohe Anforderungen hinsichtlich  Härte und Verschleisswiderstand verlangt werden, so  kann bereits eine geringe     Entkohlung    einen fühlbaren  Leistungsabfall der fertigen Werkzeuge mit sich bringen.  



  Bei Anwendung der an sich bekannten Einsatz  härtung bei Werkzeugen aus     Schnellarbeitsstählen    zeigt  es sich jedoch, dass beim Abkühlen aus dem     Einsatz     in der Einsatzzone häufig das Auftreten von feinen  Rissen zu bemerken ist.

   Vor allem bei     hohlzylinder-          förmigen    Werkzeugen, nämlich     Pressringen    und der'  gleichen, die starken Verschleissbeanspruchungen aus  gesetzt sind, treten kleine Längsrisse auf, die bei der  anschliessenden Verwendung des Werkzeuges zu vor  zeitigem Bruch führen     können.    Gerade bei solchen  Werkzeugformen ist daher eine Härtung direkt aus dem  Einsatz nicht zweckmässig, wobei auch die Verwendung  einer     Zwischenglühung    zwischen Einsetzen und     Härten     keinen Erfolg mit sich bringt, weil diese feinen Risse    bereits beim Abkühlen anschliessend an die Einsatz  behandlung entstehen.  



  Es ist auch bereits     vorgeschlagen    worden, Schnell  stähle     während    des     -Härtungsvorganges,    nämlich beim  Abkühlen von den üblichen Härtetemperaturen für       Schnellarbeitsstähle,        einer        Kohlungsbehandlung    bei  Temperaturen zwischen 950-700  C kurzzeitig zu unter  ziehen und sodann weiter abkühlen.

   Die     Kohlungsbe-          handlung    findet dabei in einem     Kohlungssalzbad    statt,  während die     Schlussabkühlung    nach der     Kohlungsbe-          handlung    in einem     Blankabschrecköl    vorgenommen  wird.  



  Versuche haben ergeben, dass bei Anwendung einer  besonders     abgestimmten        Einsatzbehandlung    in Verbin  dung mit einer dazu angepassten     Härtung    das Auftreten  von Rissen bei Werkzeugen aus     Schnellarbeitsstählen     vermieden werden kann. Dabei wird gleichzeitig sowohl  genügend hohe     Oberflächenhärte    als auch ein befriedi  gender Verschleisswiderstand erzielt.  



  Die Erfindung     betrifft    ein Verfahren zur Einsatz  härtung von     Schnellarbeitsstahl,    das darin besteht, dass  der Stahl in einem     aufkohlenden    Medium bei Tem  peraturen von 870 bis 930  C erwärmt wird und     sodann     rasch auf Temperaturen zwischen 720 bis 780  C ab  gekühlt und zwischen 3 bis 6 Stunden auf diesen Tem  peraturen gehalten wird, worauf ein     Wiedererwärnnen     auf     Härtetemperaturen    bis 950  C ein Halten auf der  angewandten Temperatur, ein     Härten    und ein anschlie  ssendes Anlassen erfolgt. Vorzugsweise wird das An  lassen bei Temperaturen zwischen 150 bis 200  C  durchgeführt.  



  Es ist vorteilhaft, die Härtung in einem Warmbad  bei Temperaturen zwischen 400 bis 450  C durchzu  führen.  



  Ferner betrifft die     Erfindung    die Anwendung des  erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von     ein-          satzgehärteten    Werkzeugen aus     Schnellarbeitsstahl,    bei  spielsweise Schnittwerkzeugen für Dynamo- und     Trafo-          bleche.     



  Das Härten erfolgt     vorzugsweise    von möglichst nied-           riger    Härtetemperatur aus, da sonst ein zu     grosser          Restaustenitanteil    entsteht, der zu geringerer Härte der  Werkstücke führen würde. Das     Anlassen    auf die je  weils gewünschte Härte, abgestimmt auf die geforderte  Beanspruchung, kann dann     im    allgemeinen bei den  bevorzugt angeführten Temperaturen vorgenommen  werden. Die     Anlasstemperaturen    können jedoch auch  höher liegen, je nach der gewünschten Härte, sind aber  gesamt gesehen nicht so hoch, wie sie üblicherweise bei  Schnellstählen gebräuchlich sind.  



  Die bei Anwendung des erfindungsgemässen Ver  fahrens angesetzte Einsatzdauer richtet sich nach der  jeweils     gewünschten        Aufkohlungstiefe.    Mit     Hilfe        dieser     Behandlung werden im Vergleich zur üblichen Ein  satzbehandlung, bei der aus dem Einsetzen direkt auf  Raumtemperatur abgekühlt wird, noch eine Reihe von  Verbesserungen erzielt, die insbesondere in der voll  ständigen Vermeidung der Bildung kleiner Längsrisse  liegt. Ferner wird durch diese Wärmebehandlung die  Übergangszone von der eingesetzten zur nichteinge  setzten Schicht besser ausgeglichen, wodurch die immer  wieder auftretenden Gefahren des     Abplatzens    der Ein  satzzone verringert werden.

   Es ist somit durch die er  findungsgemäss vorgeschlagene     isotherme        Zwischenglüh-          methode    möglich, die Karbide in der Einsatzzone so  vorteilhaft     einzuformen,    dass die Ausbildung eines zu  sammenhängenden     Karbidnetzes    verringert wird, wo  durch     sich    die Zähigkeit der Einsatzschicht wesentlich  erhöht und eine längere Haltbarkeit des Werkzeuges  gewährleistet     wird.     



  An Hand eines     Ausführungsbeispieles    wird die .Er  findung noch näher erläutert.  



  Ein     Hohlzylinder    aus einer     Schnellstahllegierung    mit  0,85     %    Kohlenstoff, 0,20 %     Silizium,    0,25 % Mangan,  4,30 % Chrom, 6,20 %     Wolfram,    1,90     %        Vanadin,   <B>5</B>,00     %          Molybdän,    Rest Eisen mit den üblichen Begleitelemen  ten, wurde in     Kohlungsgranulat    eingesetzt, auf 900  C  erwärmt und bei dieser Temperatur 7 Stunden gehalten.  Sodann wurde das Werkstück in Koksgriess umgesetzt,  rasch auf 760  C abgekühlt und bei dieser Temperatur  4 Stunden lang gehalten.

   Anschliessend     wurde    der  Hohlzylinder auf eine Härtetemperatur von 950  C    wieder     erwärmt,    15 Minuten auf dieser Temperatur ge  halten und sodann     in    einem Warmbad auf 450  C  abgekühlt (gehärtet) und 2 Stünden bei dieser Tempera  tur gehalten, worauf das Werkstück an Luft bis auf  Raumtemperatur abgekühlt und bei 180  C eine Stunde  lang angelassen wurde.  



  Bei einer     Kohlungstäefe    von 0,45 mm und einer  Härte von 64     Rockwell-RC    in der Einsatzzone konnten  keinerlei Risse am Werkstück festgestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Einsatzhärtung von Schnellarbeits- stahl, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl in einem aufkohlenden Medium bei Temperaturen von 870 bis 930 C erwärmt wird und sodann rasch auf Tempera turen zwischen 720 bis 780 C abgekühlt und zwischen 3 bis 6 Stunden auf diesen Temperaturen gehalten wird, worauf ein Wiedererwärmen auf Härtetemperaturen bis 950 C ein Halten auf der angewandten Tempera tur, ein Härten und ein anschliessendes Anlassen er folgt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das Anlassen bei Temperaturen zwi schen 150 und 200 C erfolgt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Härtung in einem Warmbad bei Temperaturen zwischen 400 bis 450 C erfolgt. PATENTANSPRUCH 1I Anwendung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I zur Herstellung von einsatzgehärteten Werkzeugen aus Schnellarbeitsstahl. UNTERANSPRUCH 3. Anwendung nach Patentanspruch Il zur Her stellung von Schnittwerkzeugen für Dynamo- und Trafo- bleche.