DE10306063A1 - Production of workpieces made from amour steel for special vehicles comprises softening each workpiece at a temperature above the Curie point, cooling, processing the workpiece, bringing to a temperature above the Curie point and quenching - Google Patents

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Abstract

Production of workpieces made from amour steel containing 0.4-0.6% carbon having a martensitic structure comprises softening each workpiece at a temperature above the Curie point for a predetermined heating time to obtain an austenitic structure, cooling the workpiece above the critical cooling speed suitable for forming a martensitic structure, processing the workpiece, bringing to a temperature above the Curie point and quenching.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bearbeiten von Panzerstahl mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Im engeren Sinne bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zum Verarbeiten von Panzerstahl-Halbzeugen (insbesondere von Blechen) und/oder Bauteilen (Werkstücken), die z. B. als Panzerungselemente in oder an Sonderfahrzeugen Verwendung finden.The present invention relates refer to a process for machining armored steel with the features of the preamble of claim 1. Relates in the narrower sense the invention relates to methods for processing armored steel semi-finished products (in particular of sheet metal) and / or components (workpieces) that z. B. use as armor elements in or on special vehicles Find.

Homogene Panzerungselemente aus Panzerstahl, das sind gehärtete, niedrig legierte Sonderstähle (Vergütungsstähle), haben bestimmungsgemäß eine hohe Härte (57 – 64 HRC : Härteprüfung nach Rockwell C (C für „Cone"/Spitzenmessung)). Es handelt sich um legierte Baustähle mit 0,4 – 0,6 % C-(Kohlenstoff-)Gehalt. Bekannte Produkte werden z. B. als ARMOX 500 T, ARMOX 560 T und ARMOX 600 T vertrieben. Eine Referenz solcher Stähle findet man z. B. unter dem Internet-link http://www.oxelosund.ssab.se/svprodukter/armox/pdf/armxcivl.pdf.Homogeneous armor elements made of armored steel, these are hardened, low-alloy special steels (Tempering steels) as intended, a high one Hardness (57-64 HRC : Hardness test after Rockwell C (C for "Cone" / peak measurement)). It is alloyed structural steels with 0.4 - 0.6% C (carbon) content. Known products are e.g. B. as ARMOX 500 T, ARMOX 560 T and ARMOX 600 T distributed. A reference of such steels can be found e.g. More colorful the internet link http://www.oxelosund.ssab.se/svprodukter/armox/pdf/armxcivl.pdf.

Dort wird für das Biegen von Blechen des Typs ARMOX 500 T mit einer Dicke t auf einem Prisma der Weite W unter einem Abkantlineal mit dem Radius R ein Verhältnis von R/t = 6 und W/t = 20 gefordert.There is used for bending sheets of the type ARMOX 500 T with a thickness t on a prism of width W below a folding ruler with the radius R a ratio of R / t = 6 and W / t = 20 required.

In Abhängigkeit von der Vergütung des Stahls lässt sich entweder eine hohe Festigkeit des Stahls auf Kosten der Duktilität (elastisch-plastische Verformbarkeit) oder eine zum Energieverzehr hinreichende Duktilität bei allerdings verringerter Härte einstellen. Müssen Werkstücke aus Panzerstahlblechen verformt, insbesondere gebogen werden, so werden relativ aufwändige Biegeverfahren und -werkzeuge benötigt. Dennoch lassen sich herkömmliche Panzerstahlbleche aus den o. g. Werkstoffen nur bedingt und mit geringfügigen Formänderungen spanlos bearbeiten, insbesondere biegen (bis max. 4°), ohne zu brechen bzw. Oberflächenrisse zu zeigen. Hinzu kommt beim Schweißen dieser Werkstoffe ein starkes Absinken der Härte im Bereich der Wärmeeinflusszone. Dies könnte zu Schwachstellen in einer damit ausgeführten Panzerung führen.Depending on the tempering of the steel let yourself either high strength of the steel at the expense of ductility (elastic-plastic deformability) or a ductility sufficient for energy consumption reduced hardness to adjust. Have to workpieces deformed from armored steel sheets, in particular bent become relatively complex Bending processes and tools needed. Nevertheless, conventional Armored steel sheets from the above Materials only to a limited extent and with minor deformations Machining without cutting, in particular bending (up to max. 4 °) without breaking or surface cracks to show. In addition, there is a strong one when welding these materials Decrease in hardness in the area of the heat affected zone. this could lead to weaknesses in armor made with it.

Aus DE-C1-36 43 774 ist zwar ein Panzerungselement bekannt, das durch Kombination einer Schicht aus amorphem Metall (z. B. Eisen, Aluminium, Bor und Wolfram) mit einer Trägerschicht aus kristallinem Metall ein Material schafft, das hohe Festigkeit mit hoher Dehnbarkeit und Verformbarkeit verbindet. Solche und andere bekannte Panzerungswerkstoffe aus Verbundmaterial sind allerdings im Vergleich mit Panzerstahlblechen teuer.Out DE-C1-36 43 774 although an armor element is known which, by combining a layer of amorphous metal (e.g. iron, aluminum, boron and tungsten) with a carrier layer of crystalline metal, creates a material which combines high strength with high ductility and deformability. Such and other known armor materials made of composite material are, however, expensive in comparison with armored steel sheets.

Es ist grundsätzlich bekannt, gehärtete metallische Materialien durch Wärmezufuhr zu enthärten bzw. spannungsfrei zu glühen. Auch das schon erwähnte lokale Absinken der Härte von Panzerstahlblechen beim Schweißen ist dieselbe Stoffreaktion. Auf die schließlich erreichte Gefügestruktur hat allerdings auch die Abkühlgeschwindigkeit entscheidenden Einfluss.It is basically known to be hardened metallic Materials by applying heat to soften or to glow without tension. That already mentioned local drop in hardness of armored steel sheets during welding is the same substance reaction. On the finally achieved structure also has the cooling rate decisive influence.

Die Erfindung hat die Aufgabe, Verfahren zu schaffen, mit denen herkömmliches Panzerstahlblech mit hoher Härte einfacher bearbeitet, insbesondere kaltverformt und ggf. zu komplexen Formen verarbeitet werden kann.The object of the invention is a method to create with which conventional Armored steel sheet with high hardness machined more easily, especially cold worked and possibly too complex Shapes can be processed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an.This object is achieved with the Features of claim 1 solved. Give the subclaims advantageous developments of the method according to the invention.

Es sei angemerkt, dass die Ansprüche vereinfachend stets Werkstücke erwähnen; hierunter sind sinngemäß jedoch auch Halbzeuge wie z. B. Bleche zu verstehen. So weit in den Ansprüchen ein „bearbeitetes Werkstück" erwähnt wird, so ist hierunter ein Werkstück oder Halbzeug nach dem Weichglühen und anschließender Bearbeitung zu verstehen.It should be noted that the claims are simplistic always workpieces mention; among these are, however, analogous also semi-finished products such as B. Understand sheets. So far in the claims a “processed Workpiece "is mentioned so below is a workpiece or semi-finished product after soft annealing and then Understand editing.

Der Überlegung, dass zum (spanlosen) Bearbeiten eines Panzerstahls, insbesondere eines Blechs aus Panzerstahl, dessen Härte und Sprödheit durch Glühen herabgesetzt werden könnte, steht grundsätzlich die fachmännische Erwägung entgegen, dass zugleich die Streckgrenze und die Zugfestigkeit des Materials herabgesetzt werden. Wird gehärteter Stahl mit etwa 0,5 % C-Gehalt und martensitischem Gefüge für eine bestimmte Zeit über 768 °C (Curie-Punkt des Eisens) hinaus erhitzt, so wird das Kristallgefüge des Stahls in seine austenitische, vergleichsweise weiche Form überführt. Um eine mit noch höheren Temperaturen rasch zunehmende übermäßige Kornvergröberung zu vermeiden, sollte die Erhitzungstemperatur jedoch 911 °C (Metallgitter-Umwandlungspunkt) nicht überschreiten, wenn das Material später wieder als Panzerstahl verwendet werden soll. Zwar ist die Kornvergröberung (Grobnadeligkeit), welche die spanlose Verformung negativ (durch Bildung von inneren Rissen) beeinflussen kann, als solche nicht irreversibel, lässt sich aber nur durch wiederholtes Weichglühen rückgängig machen. Der hierzu notwendige Aufwand lässt sich durch Beachten der vorgenannten Temperatur-Obergrenze beim Weichglühen des martensitischen Gefüges vermeiden.The consideration that the (chipless) Machining an armored steel, in particular an armored steel sheet, its hardness and brittleness through glow could be reduced stands basically the professional consideration contrary to the fact that the yield strength and the tensile strength of the Material can be reduced. Is hardened steel with about 0.5% C content and martensitic structure for one certain time over 768 ° C (Curie point of iron) is heated, so the crystal structure of the steel converted into its austenitic, comparatively soft form. Around one with even higher ones Temperatures rapidly increasing excessive grain coarsening the heating temperature should be 911 ° C (metal grid transformation point) do not exceed if the material later to be used again as armored steel. Although the grain coarsening (coarse needles), which the chipless deformation negative (by formation of internal Cracks), as such not irreversible, but can only by repeated soft annealing cancel. The effort required for this leaves by observing the above-mentioned upper temperature limit for annealing of the martensitic structure avoid.

Angesichts der beabsichtigten Weiterverwendung des behandelten Materials muss vermieden werden, dass es während des Weichglühens verzundert, durch C-Entzug entkohlt wird und dass seine Oberfläche durch Stickstoffaufnahme aus der Umgebung aufnitriert wird. Folglich scheidet die bekannte Verwendung von Glühgasen für das hier beschriebene Verfahren aus.Given the intended reuse of the treated material must be avoided that during the Soft glow scaled, is decarburized by C-deprivation and that its surface by Nitrogen uptake from the environment is nitrided. Consequently divorces the known use of glow gases for the procedures described here.

Zum Weichglühen des Panzerstahls wird vielmehr nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Vakuum-Glühverfahren verwendet. Hierbei werden die zu behandelnden Werkstücke in einer Vakuumkammer auf die erforderlichen Temperaturen (also oberhalb von 769 °C) erhitzt.Rather, according to an advantageous development of the The inventive method uses the vacuum annealing process. The workpieces to be treated are heated in a vacuum chamber to the required temperatures (i.e. above 769 ° C).

Dieses Verfahren bietet die für den besonderen anspruchsvollen Verwendungszweck des behandelten Materials erforderliche Prozesssicherheit. Die Härte des Stahls lässt sich vom Herstellungswert 57 – 64 HRC auf 27 – 28 HRC verringern (Werte aus Härteprüfung nach Brinell mit Hartmetallkugel).This procedure offers that for the special demanding use of the treated material required Process safety. The hardness of the steel from the production value 57 - 64 HRC on 27-28 Reduce HRC (values from hardness test after Brinell with carbide ball).

Nach Umwandlung in austenitisches Gefüge muss beim Abkühlen des Werkstücks vor dessen Weiterbearbeitung sichergestellt werden, dass sich nicht wieder martensitisches Gefüge, sondern vergleichsweise weiches und gut verformbares perlitisches Gefüge einstellt. Bekanntlich hängt die Bildung dieser unterschiedlichen Gefügeformen von der Abkühlgeschwindigkeit ab. Ist letztere hoch (Kühlen durch „Abschrecken"), so bildet sich, jedenfalls an den Oberflächen, unterhalb des Martensit-Punktes (bei 200 °C) wieder das harte Martensit-Gefüge. Nur bei relativ geringen Abkühlgeschwindigkeiten ist ein hoher Perlitanteil im Gefüge des Werkstücks erreichbar.After conversion to austenitic Structure must when cooling of the workpiece Before further processing, it should be ensured that again martensitic structure, but rather soft and easily deformable pearlitic structure established. As you know, depends the formation of these different structures from the cooling rate from. If the latter is high (cooling by "quenching"), at least on the surfaces, below the martensite point (at 200 ° C) the hard martensite structure again. Only at relatively slow cooling rates a high percentage of pearlite can be achieved in the structure of the workpiece.

Wichtig ist beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens in jedem Fall, dass sowohl beim Aufwärmen als auch beim Abkühlen möglichst gleichmäßige Temperaturverhältnisse im gesamten Werkstückvolumen eingehalten werden, damit es nicht zu inneren Spannungen bzw. bleibenden Gefügeunterschieden kommt. Das hier beschriebene Verfahren wird hauptsächlich bei Blechen angewendet, so dass von einer relativ gleichmäßigen Wärmeverteilung über deren Dicke (im Millimeterbereich) ausgegangen werden kann, jedoch sorgfältig die Temperatur-Homogenität über die Fläche beachtet werden sollte.It is important when performing the inventive method in any case, that the temperature conditions should be as uniform as possible both when heating up and when cooling down in the entire workpiece volume be observed so that there is no internal tension or permanent Structural differences comes. The procedure described here is mainly used for Sheets applied so that from a relatively even heat distribution over their Thickness (in the millimeter range) can be assumed, but carefully the Temperature homogeneity across the area should be observed.

Nach Durchführen dieser kontrollierten Abkühlung können die so behandelten Werkstücke unter Einhaltung der Vorschriften des Herstellers sehr viel besser und einfacher bearbeitet werden als im Ursprungszustand. Insbesondere lassen sich Bleche gut und praktisch ohne Einschränkung des Abkantwinkels (der zuvor nur 4° betrug oder jedenfalls einen verhältnismäßig großen Biegeradius einhalten musste (bei einem 3-mm-Blech aus ARMOX 500 T mindestens 18 mm) biegen sowie schweißen.After performing this controlled cooling down can the workpieces treated in this way much better in compliance with the manufacturer's instructions and easier to edit than in the original state. In particular can sheet metal well and practically without restriction of the Folding angle (previously only 4 ° or at least a relatively large bending radius had to be observed (at least for a 3 mm sheet made of ARMOX 500 T) 18 mm) bend and weld.

Nach Beenden dieser Bearbeitungsschritte müssen die Werkstücke zum Wiederherstellen ihrer Panzerstahl-Eigenschaften weiterbehandelt werden. Wieder ist, wie beim vorangehenden Weichglühen auch, Erhitzen über den Curie-Punkt hinaus (769 °C) erforderlich bis unter 911 °C, um die Bildung von gröberem Austenit-Korn zu vermeiden. Natürlich sollte das gesamte Werkstück möglichst homogen aufgeheizt bzw. durchgewärmt werden.After completing these processing steps, the workpieces treated to restore their armored steel properties become. Again, as with the previous soft annealing, Over heat beyond the Curie point (769 ° C) down to 911 ° C, about the formation of coarser Avoid austenite grain. Naturally should be the entire workpiece preferably homogeneously heated or warmed through become.

Sodann wird das Material durch schroffes Abkühlen wieder gehärtet. Damit eine möglichst vollständige (Rück-)Umwandlung des Austenits in Martensit erreicht wird, muss das Abschreckmedium die Wärme aus den Werkstücken möglichst homogen und so schnell abführen, dass die kritische Abkühlgeschwindigkeit von 550 °C/s (bei Stahl mit 0,5 % C-Gehalt) erreicht oder überschritten wird. Hierdurch können Härtegrade von 42 – 47 HRC erreicht werden. Zwar sind diese Werte geringer als die ursprüngliche Härte, reichen aber für den vorgesehenen Einsatzweck vollständig aus. Sie können im Hinblick auf eine gleichzeitig erreichbare höhere Duktilität sogar von Vorteil hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit der Werkstücke gegen Angriffe sein.The material is then cooled again by abrupt cooling hardened. So that one if possible full (Re) conversion of austenite in martensite must be quenched the heat from the workpieces preferably dissipate homogeneously and so quickly, that the critical cooling rate of 550 ° C / s (for steel with 0.5% C content) is reached or exceeded. This can cause degrees of hardness from 42 - 47 HRC can be achieved. These values are lower than the original Hardness, but are enough for the intended purpose completely. You can in With regard to a higher ductility that can be achieved at the same time advantageous in terms of the resistance of the workpieces to Be attacks.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden weichzuglühende Bleche auf einer Keramikplatte übereinander geschichtet und in einem Vakuum-Ofen auf eine Kerntemperatur von 860 °C gebracht. Nach deren Erreichen werden die Bleche für 60 bis 120, vorzugsweise 90 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.In an advantageous embodiment of the method according to the invention become soft glowing Sheets stacked on a ceramic plate and in a vacuum oven to a core temperature of 860 ° C brought. After they are reached, the sheets are for 60 to Maintained at this temperature for 120, preferably 90 minutes.

Nach Erreichen der vorgesehenen Temperatur-Haltedauer werden die Bleche im Vakuum durch Abschalten der Heizung abgekühlt, wobei die Abkühlgeschwindigkeit wesentlich niedriger als die kritische Geschwindigkeit bleibt. Der Ofen wird nicht geöffnet, insbesondere wird jeglicher Kontakt der Bleche mit Stickstoff möglichst vermieden. Sind die Bleche auf 200 °C abgekühlt, so kann die restliche Abkühlung auf die Umgebungs- bzw. Bearbeitungstemperatur durch Öffnen des Ofens beschleunigt werden.After reaching the intended temperature holding time the sheets are cooled in a vacuum by switching off the heating, whereby the cooling rate remains significantly lower than the critical speed. The Oven is not opened, in particular, any contact of the sheets with nitrogen is possible avoided. Once the sheets have cooled to 200 ° C, the rest of them cooling down to the ambient or processing temperature by opening the Be accelerated.

Mit Vorzug kann sodann stichprobenartig die Härte geprüft werden, um nachzuweisen, dass der Zweck des Weichglühens erreicht und die perlitische Phase in den Blechen eingestellt wurde.It can then preferably be random the hardness checked to demonstrate that the purpose of soft annealing has been achieved and the pearlitic phase in the sheets was set.

Hieran schließen sich die notwendigen Bearbeitungen (Schneiden, Biegen, Abkanten, Schweißen etc.) zum Erzielen des gewünschten, ggf. als Karosseriebauteil eines Personenfahrzeugs komplex geformten Werkstücks an.This is followed by the necessary processing (Cutting, bending, folding, welding etc.) to achieve the desired, possibly complex-shaped as a body part of a passenger vehicle workpiece on.

Abschließend müssen die fertig gestalteten Werkstücke wieder gehärtet werden. Hierzu werden sie, wie schon erwähnt, wieder erhitzt. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Werkstücke in einer Salzschmelze aufgeheizt, die auf der erforderlichen Temperatur oberhalb des Curie-Punktes gehalten wird. Es versteht sich, dass diese Salzschmelze neutral sein muss, also die Werkstücke in keiner Weise negativ beeinträchtigen darf; korrosive Angriffe sowie Diffusion von Inhaltsstoffen des Salzbades in den Stahl sind nach Möglichkeit auszuschließen.Finally, the finished workpieces must again hardened become. For this purpose, as already mentioned, they are heated again. After an advantageous Further development of the method according to the invention become the workpieces heated in a molten salt at the required temperature is held above the Curie point. It goes without saying that this molten salt must be neutral, i.e. the workpieces in none Way adversely affect may; corrosive attacks and diffusion of ingredients of the Salt baths in the steel should be excluded if possible.

Die bearbeiteten Werkstücke werden in der Salzschmelze vorzugsweise wiederum auf 860 °C erhitzt. Für das vollständige homogene Durchwärmen genügen etwa 30 Minuten Haltezeit.The machined workpieces are preferably again heated to 860 ° C. in the molten salt. For the full homogeneous warming up is sufficient 30 minute hold time.

Ist eine vollständige Umwandlung in austenitisches Gefüge sicher erreicht, so müssen die Werkstücke mit hoher Abkühlgeschwindigkeit (mindestens –550 °C/s) heruntergekühlt werden, um eine möglichst vollständige Martensit-Struktur herzustellen.Is a complete transformation into austenitic structure reached safely, so must the workpieces with high cooling speed cooled down (at least –550 ° C / s), to one if possible full Manufacture martensite structure.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch hierzu ein Bad, insbesondere ein Bad aus einer Salzschmelze, verwendet. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Wärmeentzug homogen über die Oberfläche der Werkstücke verteilt abläuft. Verzug der Werkstücke wird weitestgehend ausgeschlossen. Das Bad hat eine Temperatur unterhalb des Martensit-Punktes, der bei 200 °C liegt. Die vorzugsweise bei 160 °C gehaltene Abkühl-Salzschmelze (Warmbad) hat ferner den Vorteil, dass die Wärme langsamer, quasi schonender, entzogen wird, als es in einem Wasser- oder Öl-Bad der Fall wäre. Hierbei ist die vergleichsweise geringere Wärmeleit- oder -aufnahmefähigkeit der Salzschmelze von Vorteil.After another advantageous one Design of the method according to the invention a bath, in particular a bath from a molten salt, used. This ensures that heat is removed homogeneous over the surface of the workpieces distributed expires. Warpage of the workpieces is largely excluded. The bath has a temperature below the martensite point, which is 200 ° C. The preferably at Kept at 160 ° C Cool down molten salt (Warm bath) also has the advantage that the heat is slower, more gentle, is withdrawn than would be the case in a water or oil bath. in this connection is the comparatively lower thermal conductivity or absorption capacity of the Melting salt is an advantage.

Die Zeitspanne für die Überführung der Werkstücke aus der heißen in die „kalte" Salzschmelze muss naturgemäß begrenzt werden, damit keine unkontrollierte Abkühlung der Werkstücke an Luft bei Umgebungstemperatur stattfinden kann.The time span for the transfer of the workpieces the hot into the "cold" salt melt naturally limited so that there is no uncontrolled cooling of the workpieces in air can take place at ambient temperature.

Es ist z. B. denkbar, die Werkstücke an Ort und Stelle zu belassen und lediglich die Salzschmelze in dem Bad-Behälter auszuwechseln, wenn dieser Vorgang mit hinreichender Schnelligkeit und vertretbarem Aufwand durchführbar ist.It is Z. B. conceivable, the workpieces in place and Leave the place and just change the molten salt in the bath container, if this process with sufficient speed and reasonable Effort feasible is.

Ist sichergestellt, dass die Werkstücke vollständig unter die Temperatur von 200 °C gekühlt sind (dies ist erfahrungsgemäß nach einer Haltezeit von etwa 15 Minuten der Fall), so können sie zur Beschleunigung der Abkühlung aus dem Bad entnommen und in der Umgebungsluft endgültig gekühlt werden. Schließlich werden die Werkstücke gründlich gewaschen, um alle Spuren der Salzlösung zu entfernen.Ensures that the workpieces are completely under the temperature of 200 ° C chilled are (experience has shown that this is after a Holding time of about 15 minutes) so they can accelerate the cooling removed from the bath and finally cooled in the ambient air. Finally become the workpieces washed thoroughly, around all traces of the saline solution to remove.

Das Diagramm der 1 zeigt qualitativ den Temperaturverlauf beim Härten der Bleche über der Zeit, wie schon vorstehend erörtert.The diagram of the 1 shows qualitatively the temperature curve during hardening of the sheets over time, as already discussed above.

Bei T0 beginnt das Aufheizen des bearbeiteten Werkstücks -von Umgebungs- bzw. Raumtemperatur- durch Einlegen in die heiße Salzschmelze. Bei T1 ist die Austenitisierungstemperatur (hier etwa 860 °C) erreicht oder überschritten, die bis T2 gehalten wird. Eine gestrichelte Linie repräsentiert den Curie-Punkt CP bei 768 °C. Die Zeitdifferenz zwischen T1 und T2 beträgt z. B. etwa 30 Minuten. Zwischen T2 und T3 fällt die Temperaturkurve in einem Zeitraum von etwa 10 Minuten steil auf weniger als 200 °C ab – dies ist der Abschreckvorgang bei mehr als –550 °C/s. Sie unterschreitet während dieses steilen Abfalls die Martensit-Temperatur, die durch eine gestrichelte Linie MS bezeichnet ist. Nach einer kurzen Haltezeit bis T4, bei der das bearbeitete Werkstück die Temperatur des Abschreck-Bades annimmt, wird mit einem erneut zunächst relativ steilen Temperaturabfall die endgültige Abkühlung an der Umgebungsluft durchgeführt.At T 0 the heated workpiece begins to heat up - from ambient or room temperature - by placing it in the hot molten salt. At T 1 the austenitizing temperature (here about 860 ° C) is reached or exceeded, which is maintained until T 2 . A dashed line represents the Curie point CP at 768 ° C. The time difference between T 1 and T 2 is z. B. about 30 minutes. Between T 2 and T 3 , the temperature curve drops steeply to less than 200 ° C in a period of about 10 minutes - this is the quenching process at more than -550 ° C / s. During this steep drop, it falls below the martensite temperature, which is indicated by a broken line MS. After a short holding time until T 4 , during which the machined workpiece assumes the temperature of the quench bath, the final cooling in the ambient air is carried out with a relatively steep drop in temperature.

Versuche der Erfinder haben ergeben, dass so behandelte Werkstücke nach dem erneuten Härten Härtegrade von 42 – 47 HRC aufwiesen. Dies genügt, um ballistisch hinreichend sichere (Karosserie-) Bauteile zur Verfügung zu stellen.Experiments by the inventors have shown that workpieces treated in this way after hardening again hardness from 42 - 47 HRC. This is enough in order to provide ballistic sufficiently safe (body) components put.

Claims (20)

Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken aus Panzerstahl, insbesondere mit einem C-Gehalt von zwischen 0,4 und 0,6 %, mit im Wesentlichen martensitischer Gefügestruktur, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – jedes Werkstück wird bei einer Temperatur oberhalb des Curie-Punkts für eine vorgegebene Durchwärmzeit weichgeglüht, um austenitisches Gefüge zu erhalten; – das Werkstück wird mit kontrollierter Abkühlgeschwindigkeit oberhalb der die Bildung von martensitischem Gefüge begünstigenden kritischen Abkühlgeschwindigkeit abgekühlt; – das Werkstück wird bearbeitet; – das bearbeitete Werkstück wird auf eine Temperatur oberhalb des Curie-Punkts gebracht und anschließend abgeschreckt.Process for machining workpieces Armored steel, in particular with a C content between 0.4 and 0.6%, with an essentially martensitic structure, characterized by following steps: - each workpiece is at a temperature above the Curie point for a given soaking annealed, austenitic structure to obtain; - the workpiece with a controlled cooling rate above the critical cooling rate which favors the formation of a martensitic structure cooled; - the workpiece is processed; - the machined workpiece is brought to a temperature above the Curie point and subsequently deterred. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück höchstens auf unterhalb des Metallgitter-Umwandlungspunktes liegende Temperaturen erhitzt wird.A method according to claim 1, characterized in that the workpiece at the most to temperatures below the metal grid transformation point is heated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück während einer Zeitspanne von 60 bis 120 Minuten, vorzugsweise 80 bis 100 Minuten, auf einer Temperatur oberhalb des Curie-Punktes gehalten wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the workpiece while a period of 60 to 120 minutes, preferably 80 to 100 Minutes, held at a temperature above the Curie point becomes. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück bei 860 °C für 90 Minuten gehalten wird.A method according to claim 3, characterized in that the workpiece at 860 ° C for 90 Minutes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück in einem Vakuumraum insbesondere in Abwesenheit von Stickstoff erhitzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the workpiece heated in a vacuum room, especially in the absence of nitrogen becomes. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück in dem Vakuumraum unter Aufrechterhaltung des Vakuums auch mindestens so weit abgekühlt wird, dass eine Martensit-Bildung auch bei rascher weiterer Abkühlung auszuschließen ist.A method according to claim 4, characterized in that the workpiece at least in the vacuum space while maintaining the vacuum cooled down so far is that martensite formation can be ruled out even if the cooling continues rapidly. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abkühlen des Werkstücks nach dem Weichglühen eine die Bildung von Perlit begünstigende Abkühlgeschwindigkeit eingehalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that when cooling of the workpiece after soft annealing a favoring the formation of perlite cooling is observed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Werkstück in einem Bad homogen auf eine Temperatur oberhalb des Curie-Punktes erhitzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the machined workpiece is homogeneous in a bath a temperature above the Curie point is heated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Bad eine Salzschmelze mit einer zwischen dem Curie-Punkt und dem Metallgitter-Umwandlungspunkt gesteuerten Temperatur bereitgestellt wird.A method according to claim 8, characterized in that as a bath a salt melt with one between the Curie point and the metal grid transformation point controlled temperature is provided. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Werkstück in dem Bad vor dem Abschrecken für eine Zeitspanne von 20 bis 50 Minuten, vorzugsweise für 30 Minuten, erhitzt wird.A method according to claim 8 or 9, characterized in that the machined workpiece in the bathroom before quenching for heated for a period of 20 to 50 minutes, preferably for 30 minutes becomes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschrecken des Werkstücks ein Bad mit einer unterhalb des Martensit-Punktes liegenden Temperatur verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that to quench the workpiece a bath with a below of the martensite point is used. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschreck-Bad aus einer Salzschmelze besteht, die in einem Temperaturbereich von 140 bis 180 °C, vorzugsweise bei 160 °C gehalten wird.A method according to claim 11, characterized in that the quench bath consists of a molten salt that is in one Temperature range from 140 to 180 ° C, preferably kept at 160 ° C. becomes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Übergang des bearbeiteten Werkstücks vom Erhitzen über den Curie-Punkt hinaus zum Abschrecken eine vorgegebene Zeitspanne eingehalten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that to transition of the machined workpiece from heating over the Curie point to quench a predetermined amount of time is observed. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Werkstück innerhalb von 100 Sekunden aus dem heißen Bad in das Abschreckbad überfuhrt wird.The method of claim 11 or 12 or 13, characterized characterized that the machined workpiece within 100 seconds from the hot Bath transferred to the quench bath becomes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Werkstück in dem Abschreck-Bad für eine vorbestimmte Zeitspanne, vorzugsweise mindestens für 15 Minuten gehalten wird.Method according to one of the preceding claims 11 to 14, characterized in that the machined workpiece in the Quench bath for one predetermined period of time, preferably for at least 15 minutes is held. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Werkstück nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne in der Umgebungsluft weiter gekühlt wird.A method according to claim 15, characterized in that the machined workpiece after the predetermined period of time in the ambient air continues chilled becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang vom Aufheizen des bearbeiteten Werkstücks zum Abschrecken durch beschleunigten Austausch des Heizbades gegen das Abschreckbad bei Verbleiben des Werkstücks in demselben Behälter durchgeführt wird.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that that the transition from Heating up the machined workpiece for quenching by accelerating Exchange of the heating bath for the quench bath if the workpiece in the same container is carried out. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Weichglühen und/oder nach dem Abschrecken eine Härteprüfung zumindest an Werkstück-Stichproben durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that after soft annealing and / or after quenching at least a hardness test is carried out on workpiece samples. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Weichglühen eine Härte des Werkstücks von 27 bis 28 HRC eingestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a hardness of the workpiece of 27 to 28 HRC is set. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Abschrecken eine Härte des bearbeiteten Werkstücks zwischen 42 – 47 HRC eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that by quenching a hardness of machined workpiece between 42 - 47 HRC is set.
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