CH653706A5 - Verfahren und vorrichtung zur abschnittsweisen waermebehandlung von bauteilen aus eisenwerkstoffen. - Google Patents

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CH653706A5
CH653706A5 CH3312/81A CH331281A CH653706A5 CH 653706 A5 CH653706 A5 CH 653706A5 CH 3312/81 A CH3312/81 A CH 3312/81A CH 331281 A CH331281 A CH 331281A CH 653706 A5 CH653706 A5 CH 653706A5
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    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Description

653 706
2

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur abschnittsweisen Wärmebehandlung von Bauteilen aus Eisenwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet,
dass die zu wärmebehandelnden Abschnitte austenitisiert werden und anschliessend in einem Abschreckmedium bis zur gewünschten Umwandlung belassen werden, so dass partiell Zwischenstufengefüge eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Abschnitte auf eine Temperatur von 850-1000 °C erwärmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschreckbad ein Warmbad ist, das in einem Temperaturbereich von 180-450 °C gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Abschreckmedium ein Salzbad verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Abschreckmedium Öl verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Abschreckmedium ein Metallbad verwendet wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Aufheizstelle ein Abschreckbad angeordnet ist, in welches das Bauteil unmittelbar nach beendeter Erhitzung hineinfällt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur abschnittsweisen Wärmebehandlung von Bauteilen aus Eisenwerkstoffen.
Zur Erzielung hochfester Eigenschaften ist es bekannt Bauteile, wie z.B. Wellen, Zahnringe, Stirnräder, Schaltgabeln u.a. einer Wärmebehandlung durch Oberflächenhärtung zu unterziehen. Dabei entsteht vielfach ein grosser Verzug an den Bauteilen, der durch Richten wegen der eingetretenen Sprödigkeit der gehärteten Stelle nicht mehr korrigiert werden kann. Zudem ist bei Teilen geringer Wandstärke ein Durchhärten oft nicht zu vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine wirtschaftliche Methode und Vorrichtung vorzuschlagen, durch die eine partielle Ausbildung von Zwischenstufengefügen am Bauteil möglich wird.
Es sollen Probleme des Verzugs weitgehend eliminiert werden, Folgebearbeitungsoperationen an nicht gehärteten Stellen möglich sein und erweiterte Eigenschaftskombinationen erzielt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Lehre der Ansprüche 1 und 7 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
5 Anhand der Figuren soll im folgenden ein Beispiel näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der vorgeschlagenen Zwischenstufen-Vergütungsanlage, und
Fig. 2 zu erwartende Temperaturkurven eines beliebigen io Bauteils sowie die zu erwartende Gefügeausbildung.
Auf Probekörpern mit einer Dimensionierung von 16 x 60 mm und Zahnrädern mit weitgehend perlitischem Grundge-füge wurden bainitische Randschichten erzeugt.
Probekörper mit einem Ausgangsmaterial der Zusammen-15 setzung: 3,65 Gew.-% C; 2,38 Gew.-% Si; 0,46 Gew.-% Mn, Rest Fe und einem Grundgefüge von 75% Perlit und 25% Ferrit wurden partiell wärmebehandelt. Zunächst wurden die zu behandelnden Abschnitte induktiv auf eine Temperatur zwischen 850 und 1000 °C erwärmt.
20 Die Fallhöhe zwischen Heizspule und Vergütungsbad war auf etwa 90 mm festgesetzt. Anschliessend wurden die Probekörper im Salzbad bei 275 °C während 120 Minuten gehalten.
Die Erprobung des Verfahrens erfolgte auch an einem Zahnrad Modul 3. Ausgangsmaterial war GGG mit perliti-25 schem Grundgefüge.
Die Erwärmung erfolgte, wie bei den Probekörpern, auf eine Temperatur von 900 °C. Die Aufheizzeit betrug 32 Sekunden. Anschliessend wurde das Prüfrad im Salzbad bei 280 °C während 120 Minuten gehalten.
30 Die Fig. 1 zeigt eine modifizierte Induktionshärteanlage, wobei das Abschreckbad 1 unmittelbar unter der Induktionsspule 2 angeordnet ist, so dass das Bauteil 3 direkt, ohne die übliche Besprühung mittels einer zwischen Induktionsspule und Bad 1 angeordneten Brause, ins Bad fällt. Das 35 Abschreckmedium kann ein Salzbad oder Öl sein. Es kann aber auch ein Metallbad verwendet werden.
In der Fig. 2 ist ein Bauteil A dargestellt, wobei die zu erwartende Gefügeausbildung zusammen mit den zu erwartenden Temperaturkurven im entsprechenden ZTU-Dia-40 gramm angegeben sind.
Es hat sich gezeigt, dass Zwischenstufengefüge sich durch hervorragendes Verschleissverhalten bei hohen Festigkeiten auszeichnen.
Durch die Verwendung des Verfahrens wurden ausge-45 zeichnete Resultate erzielt. Bei einem Bainitgehalt von etwa 90% wurden bei den Probekörpern Härtewerte im Bereich von 46-48 HRC gemessen. Bei den Prüfrädern lagen die Härtewerte in den Zahnpartien bei 39-41 HRC.
G
1 Blatt Zeichnungen
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