CH647002A5 - Verfahren zum aufkohlen von stahl im salzbad. - Google Patents
Verfahren zum aufkohlen von stahl im salzbad. Download PDFInfo
- Publication number
- CH647002A5 CH647002A5 CH519481A CH519481A CH647002A5 CH 647002 A5 CH647002 A5 CH 647002A5 CH 519481 A CH519481 A CH 519481A CH 519481 A CH519481 A CH 519481A CH 647002 A5 CH647002 A5 CH 647002A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- salt
- bath
- carburizing
- alkaline earth
- earth metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
- C23C8/52—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions more than one element being applied in one step
- C23C8/54—Carbo-nitriding
- C23C8/56—Carbo-nitriding of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
- C23C8/42—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions only one element being applied
- C23C8/44—Carburising
- C23C8/46—Carburising of ferrous surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels weiterhin erläutert; alle Prozentangaben sind Gewichtsprozent.
A usführungsbeispiel
Ein Stahltiegel eines Fassungsvermögens von 801 wird mit 50 kg Ansatzsalz gefüllt, das zu 60% aus Bariumchlorid, zu 20% aus Natriumchlorid und zu 20% aus Kaliumchlorid besteht.
Diese Füllung wird mittels einer mit Erdgas betriebenen Heizung auf eine Temperatur von 800°C gebracht, wobei eine völlig homogene Schmelze entsteht.
Sodann werden 10 kg Zugabesalz hinzugefügt, das zu 60% aus Bariumchlorid, zu 20% aus Kaliumferrocyanid (= gelbes Blutlaugensalz) und zu 20% aus Kaliumcyanat besteht.
Die Stahltiegelgefüllung wird nun auf 900°C aufgeheizt und sodann die Werkstücke, nämlich Zahnräder (bestehend aus Einsatzstahl aus Legierung 20 MnCr 5) mit einem Stückgewicht von 1 kg, an einem Stahldraht hängend in die vorgenannte Schmelze eingebracht und innerhalb von 4 Stunden aufgekohlt.
Sodann entnimmt man diese Werkstücke aus der Schmelze und gibt sie unmittelbar danach in ein Warmbad ein, das zu 50% aus Kaliumnitrat und zu 50% aus Natrium-nitrit besteht; die Abschrecktemperatur beträgt 200°C.
Ergebnisse
Es wurde ein Rand-Kohlenstoffgehalt von 0,955% C erreicht.
Die Einsatzhärtungstiefe beträgt 0,83 mm.
Der Kohlenstoffverlauf und der Härteverlauf dieser
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
647002
Werkstücke (Zahnräder) sind in der beiliegenden Fig. 1 und der beiliegenden Fig. 2 angegeben.
Die Fig. 1 zeigt den C-Gehalt des Werkstückes in Abhängigkeit vom Randabstand; der C-Gehalt ist in Gew.-% angegeben; die Aufkohlungstiefe des C ist in mm gemessen.
Fig. 2 zeigt den Härteverlauf des Werkstückes in Abhängigkeit vom Randabstand.
Die Härte ist in Härte HV 1 und der Randabstand in mm angegeben.
Im kontinuierlichen Betrieb erfolgte die Kontrolle des Cyanidgehaltes durch Probenahmen und Titration mit Nickelsulfat und Murexid als Indikator.
Alle 3 Stunden wurde 0,5 kg Zugabesalz zugegeben, wobei sich ein Cyanidgehalt von etwa 1,5% einstellt.
Innerhalb einer Zeitdauer von 3 Monaten wurden 30 Probebolzen der Stahlqualität 20 MnCr 5, ferner 30 Probebolzen aus der Legierung C 15 und schliesslich 18 Probebolzen aus der Legierung 18 Cr Ni8 getestet und zwar jeweils 4 Stunden bei Temperaturen von 900°C.
Dabei ergaben sich Rand-Kohlenstoffwerte zwischen 0,9 und 0,98 Gew.-% C.
5 Damit ist die ständige Reproduzierbarkeit des erfindungsgemässen Verfahrens sichergestellt.
Aufgrund des ständigen Badgebrauchs ist auch eine ständige Kontrolle des geringen Cyanidgehalts möglich. Die Regulierung des Cyanidgehaltes d.h. die Sicherstellung des io gleichbleibend geringen Cyanidgehaltes wird fortschrittlicherweise nicht etwa durch Zugabe an Alkalicyanid erreicht bzw. geregelt, sondern lediglich durch Einbringen des Zugabesalzes gemäss den obigen Angaben.
Gegebenenfalls kann man ferner beispielsweise nach 15 Entstehen der kompletten Schmelze zur Erreichung einer sogenannten künstlichen Alterung des Bades geringe Mengen an Soda, beispielsweise 1 Gew.-% bezogen auf die Badmenge, hinzugeben.
v
2 Blätter Zeichnungen
Claims (9)
1. Umweltfreundliches Verfahren zum Aufkohlen von Stahl im Salzbad gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) der Verfahrensbehälter wird mit einem Ansatzsalz gefüllt, das aus einem Gemisch von Alkalihalogenid und Erdalkalihalogenid besteht;
b) das Ansatzsalz wird zum Schmelzen gebracht;
c) es wird Zugabesalz hinzugegeben, das aus einem Gemisch von Erdalkalihalogenid, Alkaliferrocyanid und Alka-licyanat besteht, wobei das Erdalkalihalogenid des Zugabesalzes chemisch mit dem Erdalkalihalogenid des Ansatzsalzes übereinstimmt;
d) die Verfahrensbehälterfüllung wird auf die Anwendungstemperatur erhitzt;
e) das zu behandelnde Werkstück wird in die Verfahrensbehälterfüllung, nämlich in das Aufkohlungsbad getaucht und dort bis zur Erreichung der gewünschten Auf-kohlungstiefe belassen;
f) das Werkstück wird aus dem Aufkohlungsbad entnommen und in einem Abschreck-Medium abgeschreckt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verfahrensstufe a) bei Umgebungstemperatur der Verfahrensbehälter zu 80% des gewünschten Gesamtfüllmenge mit Ansatzsalz gefüllt wird.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Verfahrensstufe b) das Ansatzsalz auf eine Temperatur von 800°C erhitzt, wobei Schmelzfluss eintritt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete, dass in der Verfahrensstufe c) 20% Zugabesalz hinzugegeben werden, das aus Erdalkalihalogenid, Kaliumferro-cyanid oder Natriumferrocyanid sowie aus Kaliumcyanat oder Natriumcyanat besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Bad auf eine Anwendungstemperatur von 880°C bis 1020°C erhitzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu behandelnde Werkstück, wie beispielsweise eine aus Stahl bestehende Kurbelwelle oder ein Zahnrad, in das Aufkohlungsbad eintaucht und dort je nach der gewünschten Aufkohlungstiefe belässt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufkohlungstemperatur kontrolliert und/oder geregelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Verfahrensstufe f) das aus dem Bad entnommene Werkstück in Wasser, Öl oder im Abschrecksalzbad abschreckt.
9. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des geringen Cyanidgehalts des Bades durch Einbringen des Zugabesalzes durchgeführt wird.
Aufkohlungsverfahren von Stahl im Salzbad stehen dem Stand der Technik in verschiedenen Varianten zur Verfügung, jedoch sind diese Verfahren generell mit dem Nachteil behaftet, im Salzbad einen hohen Cyanidgehalt aufzuweisen. Dieser hohe Cyanidgehalt der Bäder ist aus Umweltschutzgründen bedenklich. Es ist ferner bei solchen Bädern mit hohem Cyanidgehalt nur bedingt möglich, die aus den Bädern kommenden Werkstücke direkt in einem Abschrecksalzbad abzuschrecken, da der hohe Cyanidgehalt sehr heftige explosionsartige Reaktionen zwischen flüssigem Nitrit-Nitrat einerseits und dem Cyanid andererseits auslösen kann.
Alle diese Nachteile des Standes der Technik werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Aufkohlen der eingangs genannten Gattung unter Erreichung von Vorteilen überwunden; insbesondere wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine umweltfreunliche Aufkohlungsmöglich-keit von Stahl im Salzbad geschaffen. Ein weiterer grosser Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass sämtliche verwendete Salzmischungen alkalicyanidfrei sind.
Ferner ist es nach dem erfindungsgemässen Verfahren möglich, die aus dem Bad kommenden Werkstücke unmittelbar anschliessend in nitrit-nitrathaltigen Salzbädern abzuschrecken ohne dass unerwünschte Nebenreaktionen wie beispielsweise explosionsartige Oxidationsreaktionen stattfinden. Das erfindungsgemässe Verfahren zum Aufkohlen von Stahl im Salzbad ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
a) der Verfahrensbehälter wird mit einem Ansatzsalz gefüllt, das aus einem Gemisch von Alkalihalogenid und Erdalkalihalogenid besteht;
b) das Ansatzsalz wird zum Schmelzen gebracht;
c) es wird Zugabesalz hinzugegeben, das aus einem Gemisch von Erdalkalihalogenid, Alkaliferrocyanid und Al-kalicyanat besteht, wobei das Erdalkalihalogenid des Zugabesalzes chemisch mit dem Erdalkalihalogenid des Ansatzsalzes übereinstimmt;
d) die Verfahrensbehälterfüllung wird auf die Anwendungstemperatur erhitzt;
e) das zu behandelnde Werkstück wird in die Verfahrensbehälterfüllung, nämlich in das Aufkohlungsbad getaucht und dort bis zur Erreichung der gewünschten Aufkohlungstiefe belassen;
f) das Werkstück wird aus dem Aufkohlungsbad entnommen und in einem Abschreck-Medium abgeschreckt, das der Werkstoff art entsprechend gewählt werden kann.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3048607A DE3048607C2 (de) | 1980-12-23 | 1980-12-23 | Cyanidfreies Verfahren zum Aufkohlen von Stahl und Zugabesalz zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH647002A5 true CH647002A5 (de) | 1984-12-28 |
Family
ID=6120037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH519481A CH647002A5 (de) | 1980-12-23 | 1981-08-12 | Verfahren zum aufkohlen von stahl im salzbad. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0054962B1 (de) |
AT (1) | ATE12951T1 (de) |
CH (1) | CH647002A5 (de) |
DE (2) | DE3048607C2 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6165597A (en) * | 1998-08-12 | 2000-12-26 | Swagelok Company | Selective case hardening processes at low temperature |
US6093303A (en) | 1998-08-12 | 2000-07-25 | Swagelok Company | Low temperature case hardening processes |
US6547888B1 (en) | 2000-01-28 | 2003-04-15 | Swagelok Company | Modified low temperature case hardening processes |
DE102006026883B8 (de) * | 2006-06-09 | 2007-10-04 | Durferrit Gmbh | Verfahren zum Härten von Edelstahl und Salzschmelze zur Durchführung des Verfahrens |
DE102007051949B3 (de) * | 2007-10-31 | 2009-03-12 | Durferrit Gmbh | Verfahren zum Härten von Oberflächen von Werkstücken aus Edelstahl und Verwendung einer Salzschmelze zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1053243A (de) * | 1900-01-01 | |||
US1952090A (en) * | 1931-07-11 | 1934-03-27 | American Cyanamid Co | Case-hardening metals |
-
1980
- 1980-12-23 DE DE3048607A patent/DE3048607C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-08-12 CH CH519481A patent/CH647002A5/de not_active IP Right Cessation
- 1981-12-22 EP EP81110690A patent/EP0054962B1/de not_active Expired
- 1981-12-22 AT AT81110690T patent/ATE12951T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-12-22 DE DE8181110690T patent/DE3170212D1/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3170212D1 (en) | 1985-05-30 |
DE3048607C2 (de) | 1983-07-07 |
EP0054962B1 (de) | 1985-04-24 |
EP0054962A1 (de) | 1982-06-30 |
DE3048607A1 (de) | 1982-07-01 |
ATE12951T1 (de) | 1985-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2334992C2 (de) | Isothermisch behandeltes Gußeisen mit Kugelgraphit | |
DE69924951T2 (de) | Niedrig legierter Stahl für röhrenförmige Gegenstände in der Ölindustrie | |
DE2630176C2 (de) | Verfahren zum Abschrecken chromhaltiger Baustähle | |
DE3923999A1 (de) | Verfahren zum aufkohlen und vergueten von stahlteilen | |
DE2934113A1 (de) | Verfahren zur erhoehung der korrosionsbestaendigkeit nitrierter bauteile aus eisenwerkstoffen | |
DE3314708C2 (de) | ||
DE69817098T2 (de) | Herstellungsverfahren für Bauteile aus zementierter oder carbonitrierter Stahl und Stahl für die Herstellung dieser Bauteile | |
DE1292464B (de) | Diffusionsueberzogener Eisenmetallkoerper und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE1521660B2 (de) | ||
DE2830850B2 (de) | Verwendung eines Einsatzstahls | |
CH647002A5 (de) | Verfahren zum aufkohlen von stahl im salzbad. | |
DE4442328C1 (de) | Verfahren zur Vorbehandlung von Stahlteilen vor dem Salzbadnitrieren | |
DE1950004B2 (de) | Verwendung eines Stahles fur Bau teile mit hoher Schwingungsfestigkeit | |
DE2553051C3 (de) | Verfahren zum Feuer-Tauchaluminieren der Erzeugnisse aus Eisenlegierungen | |
AT222157B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Nitrieren von Metallen, insbesondere Eisenlegierungen, in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbädern | |
DE2756191B2 (de) | Verfahren zur Wärmebehandlung von Bohrloch-Auskleidungen | |
DE2709263A1 (de) | Hochfester stahl fuer das aufchromen durch diffusion | |
AT258993B (de) | Verfahren zum Aufkohlen und Carbonitrieren von legierten und unlegierten Stählen | |
DE1208598B (de) | Alkalicyanathaltige Salzschmelze und Vorrichtung zum Carbonitrieren | |
AT271539B (de) | Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallen, insbesondere von Stahl | |
EP0890656A1 (de) | Verfahren zum Aufsticken der Randschicht metallischer Werkstücke | |
CH366848A (de) | Verfahren zum Nitrieren von Metallen, insbesondere Eisenlegierungen, in alkalicyanid- und alkalicyanathaltigen Salzbädern | |
DE3525071C1 (de) | Verfahren zur Herstellung hochbelastbarer Maschinenteile aus mikro-legiertem Stahl mit zähem, hochfestem Kern und einer verschleißfesten Fe↓2↓B-Randschicht | |
DE1508221C3 (de) | Vorlegierung zur Herstellung von GuBeisen mit Kugelgraphit | |
DE707639C (de) | Verfahren zum Haerten von Zahnraedern mit gehaerteter Oberflaeche und zaehem Kern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |