Claims (2)
1. Verfahren zum Härten eines Chromgußeisenwerkstückes, insbesondere zum Durchhärten eines wellenförmigen und einem hohen Verschleiß ausgesetzten hochchromlegierten Gußeisenwerkstückes, das unter Einhaltung zeitlich langer Temperaturwechsel und einer bestimmten Lage in konventionellen Wärmebehandlungsanlagen bis auf Austenitisierungstemperatur erwärmt, gehalten und danach abgeschreckt wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein oder mehrere Chromgußeisenwerkstücke mit einem C-Gehalt <3,5% und einem Cr-Gehalt <25% im ersten Segment eines mindestens aus zwei Segmenten bestehenden Induktors in <90s von Raumtemperatur auf eine Härtetemperatur von > 1000cC erwärmt werden, diese dann in dem nachfolgenden Segment des Induktors einer Haltezeit von < 180s unterliegen und abschließend mit Preßluft in einer Zeit von 180 bis 300s abgeschreckt werden.1. A method for hardening a Chromgußeisenwerkstückes, in particular for hardening a wave-shaped and a high wear hochchromlegierten Gußeisenwerkstückes, which is heated to Austenitisierungstemperatur heated, held and then quenched in accordance with temporally long temperature changes and a certain position in conventional heat treatment equipment, characterized in that a or several cast chrome iron workpieces with a C content <3.5% and a Cr content <25% in the first segment of an at least two-segment inductor in <90s from room temperature to a hardening temperature of> 1000 c C are heated, then in subject to the subsequent segment of the inductor a holding time of <180s and are finally quenched with compressed air in a period of 180 to 300s.
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Erfindungsansprüche:Invention claims:
2. Verfahren nach Punkt ^gekennzeichnet dadurch, daß die Lage der Chromgußeisenwerkstücke unbestimmt ist.2. Method according to point ^ characterized in that the position of the cast chrome iron workpieces is indefinite.
Anwendungsgebiet der Erfindung .Field of application of the invention.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten eines Chromgußeisenwerkstückes mittels Induktor, insbesondere zum Durchhärten eines wellenförmigen und einem hohen Verschleiß ausgesetzten hochchromlegierten Gußeisenwerkstückes, in der Gießereiindustrie und in der metallverarbeitenden Industrie.The invention relates to a method for hardening a chromium-cast iron workpiece by means of an inductor, in particular for hardening a wave-shaped and highly wear highly chromium-alloyed cast iron workpiece, in the foundry industry and in the metalworking industry.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bekannt ist es, daß zur Erzielung hoher Härtekennwerte für Werkstücke aus Chromgußeisen zeitlich aufwendige technologische Prozesse realisiert werden müssen, da Chromgußeisen gegen schroffe Temperaturwechsel empfindlich ist. Dies gilt sowohl für die Prozeßstufe Erwärmen als auch für das Halten. Entsprechend den gegenwärtigen Erkenntnissen werden notwendige Haltezeiten >30 min empfohlen und angewandt. Zum Erreichen konkreter Härtekennwerte, vorzugsweise Oberflächenhärtekennwerte, erfolgt die Wärmebehandlung zur Durchwärmung der Chromgußeisenwerkstücke in konventionellen Wärmebehandlungsanlagen, obwohl bereits Verfahren und Einrichtungen zur Induktionserwärmung von länglichen, rotationssymmetrischen Werkstücken aus Stahl bekannt sind. So wurde bereits in der EP-Änmeldung 0072901 ein Verfahren und Einrichtung zum gleichmäßigen induktiven Erwärmen länglicher Werkstücke, die einen sich über den· größten Teil ihrer Länge erstreckenden Längenabschnitt mit demgegenüber größerem Querschnitt aufweisen, dargestellt. Die Erwärmung erfolgt mit Hilfe eines mehrwindigen Induktors, der an einem beweglichen Induktorträger oder dgl. koaxial zu · einer Arbeitsstrecke angeordnet ist, auf der sich die zu erwärmenden Werkstücke bewegen. Bei induktiver Kopplung des Induktors mit dem dickeren Längenabschnitt des Werkstückes wird der Induktor gleichsinnig zu dem Werkstück bewegt, so daß die effektive Erwärmungsdauer des dickeren Längenabschnitts des Werkstückes erhöht und damit dieser Längenabschnitt auf die gleiche Temperatur erwärmt wird wie der dünnere Längenabschnitt des Werkstückes. Nachteilig ist, daß zum gleichmäßigen Erwärmen der länglichen Werkstücke immer eine bestimmte Werkstücklage eingehalten werden muß. Weiterhin ist durch DE-PS 2627791 ein Verfahren zum Oberflächenhärten von Werkstücken aus Stahl, insbesondere Eisenbahnschienen, bekannt. Das auf die geforderte Festigkeit zu bringende Werkstück wird in einem Ofen vorgewärmt, mit Brennern oder durch Induktionserwärmen auf Austenitisierungstemperatur gebracht und anschließend mit Preßluft als gasförmige Hauptkomponente, der als weitere Komponente ein spätestens vor dem Auftreffen auf das Werkstück ebenfalls gasförmiger Kälteträger zugemischt wird, abgeschreckt. Nach der Oberflächenhärtung läßt man das Werkstück vollständig erkalten. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Aufwand zum Härten hoch und keine Durchärtung der Werkstücke möglichIt is known that time-consuming technological processes have to be realized in order to achieve high hardness characteristics for workpieces made of chrome cast iron, since chromium cast iron is sensitive to rapid temperature changes. This applies both to the process stage heating and for holding. According to current knowledge, necessary hold times> 30 min are recommended and applied. To achieve specific hardness characteristics, preferably surface hardness characteristics, the heat treatment is carried out for heating the cast chromium cast iron in conventional heat treatment plants, although methods and devices for induction heating of elongated, rotationally symmetrical steel workpieces are already known. For example, European Patent Application 0072901 has already disclosed a method and device for the uniform induction heating of elongated workpieces which have a longitudinal section extending over the greater part of their length and having a larger cross section. The heating takes place with the aid of a multi-turn inductor which is arranged on a movable inductor carrier or the like coaxially with a working path on which the workpieces to be heated move. Upon inductive coupling of the inductor with the thicker length portion of the workpiece, the inductor is moved in the same direction to the workpiece, so that the effective heating time of the thicker length portion of the workpiece increases and thus this length portion is heated to the same temperature as the thinner length portion of the workpiece. The disadvantage is that for uniform heating of the elongated workpieces always a certain workpiece position must be maintained. Furthermore, by DE-PS 2627791 a method for surface hardening of workpieces made of steel, in particular railroad tracks, known. The workpiece to be brought to the required strength is preheated in an oven, brought to austenitizing temperature with burners or by induction heating and then quenched with compressed air as the gaseous main component, which is also mixed with gaseous refrigerant at the latest before hitting the workpiece. After surface hardening, the workpiece is allowed to completely cool. The disadvantage of this method is that the effort to harden high and no hardening of the workpieces possible
Alle bekannten Härteverfahren haben den Nachteil, daß sie zum Durchhärten von.legierten Chromgußeisenwerkstücken nicht oder nur mit hohem zeitlichen und maschinellen Aufwand anwendbar sind, da immer eine Durchwärmung dieser Werkstücke und zeitlich lange Temperaturwechsel gegeben sein müssen.All known hardening processes have the disadvantage that they are not applicable for hardening von.legierten chrome cast iron workpieces or only with high temporal and mechanical complexity, as always a heating of these workpieces and time-long temperature changes must be given.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die Kosten zum Härten von Chromgußeisenwerkstücken zu senken und ihre Gebrauchseigenschaften zu erhöhen. The aim of the invention is to reduce the costs for hardening of cast-chromium cast iron workpieces and to increase their service properties.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zum Härten, insbesondere Durchhärten, von einfach geometrisch gestalteten und einem hohen Verschleiß ausgesetzten Chromgußeisenwerkstücken, vorzugsweise von wellenförmigen Werkstücken aus hochchromlegiertem Gußeisen mit <3,5% C und <25% Cr mittels Induktor in unbestimmter Werkstücklage und kürzerer Zeit. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem ein oder mehrere Chromgußeisenwerkstücke im ersten Segment eines mindestens aus zwei Segmenten bestehenden Induktors in <90s von Raumtemperatur auf eine Härtetemperatur von > 1 000°C erwärmt werden, diese dann in dem nachfolgenden Segment des Induktors einer Haltezeit von <180s unterliegen und abschließend mit Preßluft in einer Zeit von 180 bis 300s abgeschreckt werden. Dadurch ist es möglich, daß in sehr kurzer Zeit eine Reaustinitisierung des Chromgußeisens eintritt und durch die gezielte sehr schnelle Abkühlung ein Martensitgefüge entsteht, das im Zusammenwirken mit den in dieser martensitischen Grundmatrix vorhandenen Chromkarbide eine hohe Härte hervorrufen. Sehr wesentlich ist, daß die Werkstücke in unbestimmter Lage im Induktor behandelt werden können.The object of the invention is to develop a method for hardening, in particular through hardening, of geometrically designed and highly wear-exposed cast chrome iron workpieces, preferably of undulating workpieces of high chromium-alloyed cast iron with <3.5% C and <25% Cr by means of inductive indefinite Workpiece position and shorter time. According to the invention, the object is achieved by heating one or more chrome cast iron workpieces in the first segment of an inductor consisting of at least two segments from room temperature to a hardening temperature of> 1000 ° C., then setting them in the subsequent segment of the inductor for a holding time of < Subject to 180s and finally be quenched with compressed air in a period of 180 to 300s. As a result, it is possible for the chromium cast iron to re-reactivate in a very short time, and a martensite microstructure is produced by the targeted, very rapid cooling, which in combination with the chromium carbides present in this martensitic matrix results in high hardness. It is very important that the workpieces can be treated indefinitely in the inductor.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß vorzugsweise Chromgußeisenwerkstücke mit einem C-Gehaltvon <3,5% und einem Cr-Gehalt von < 25% in unbestimmter Lage in extrem kurzer Zeit rißfrei auf eine Härtetemperatur > 1 000°C erhitzt werden können, eine Durchhärtung des Werkstückes erfolgt sowie eine sehr hohe Gleichmäßigkeit des erzielten Härteergebnisses von mindestens <68 ± 1 HRc realisierbar ist. Die so gehärteten hochchromlegierten Gußeisenwerkstücke sind durch teine hohe Verschleißfestigkeit gekennzeichnet.The advantages of the method according to the invention are that preferably chromium cast iron workpieces with a C content of <3.5% and a Cr content of <25% in undetermined position can be heated crack-free to a hardening temperature> 1000 ° C. in an extremely short time, a hardening of the workpiece takes place and a very high uniformity of the obtained hardness result of at least <68 ± 1 HRc is feasible. The thus cured hochchromlegierten Gußeisenwerkstücke are characterized by high resistance to wear t.