DE1053013B - Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization - Google Patents

Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization

Info

Publication number
DE1053013B
DE1053013B DEO5159A DEO0005159A DE1053013B DE 1053013 B DE1053013 B DE 1053013B DE O5159 A DEO5159 A DE O5159A DE O0005159 A DEO0005159 A DE O0005159A DE 1053013 B DE1053013 B DE 1053013B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
powder
preventing
protected
gas carburization
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEO5159A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Alex Schweizer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dipl-Ing Alex Schweizer
Original Assignee
Dipl-Ing Alex Schweizer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dipl-Ing Alex Schweizer filed Critical Dipl-Ing Alex Schweizer
Priority to DEO5159A priority Critical patent/DE1053013B/en
Publication of DE1053013B publication Critical patent/DE1053013B/en
Pending legal-status Critical Current

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
    • C23C8/04—Treatment of selected surface areas, e.g. using masks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, um bestimmte Bereiche eines Stahlteiles gegen die aufkohlende oder karbonitrierende Wirkung von Reaktionsgasen mehr oder weniger zu schützen.The invention relates to a method to prevent certain areas of a steel part from being carburized or to protect the carbonitriding effect of reaction gases more or less.

Es sind Verfahren bekannt, durch die diejenigen Flächen eines Werkstückes durch Abdeckung geschützt werden, an welchen der Kohlenstoff der Reaktionsgase nicht eindiffundieren soll. Hierzu verwendet man beispielsweise knetbare Massen, Pasten oder auch flüssige Schutzmassen. Die Werkstücke werden dabei in die Sohutznjässe getaucht oder mit derselben angestrichen und anschließend an der Luft getrocknet. Methods are known by which those surfaces of a workpiece are protected by covering to which the carbon of the reaction gases should not diffuse. Used for this For example, kneadable masses, pastes or liquid protective masses. The work pieces are dipped in or with the Sohutzwjasses painted and then air dried.

Als solche Abdeckmittel verwendet man z. B. eisenoxydhaltige Pasten. Hierbei dient das Eisenoxyd als sauerstoffabgebendes Mittel, daß das aufkohlende Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd, d. h. zu einem inerten Schutzgas oxydiert.As such covering means is used, for. B. pastes containing iron oxide. Here the iron oxide serves as oxygen-releasing agent that the carburizing carbon monoxide to carbon dioxide, d. H. to a inert protective gas oxidized.

Werkstücke, die mit einem solchen Abdeckmittel bestrichen sind, werden an diesen Stellen nicht oder weniger aufgekohlt.Workpieces that are coated with such a covering agent are not or at these points less carburized.

Gegenstand der Erfindung sind sauerstoffabgebende Mittel, die aber nicht als festhaftende Überzüge, sondern als Formkörper zur Anwendung kommen. Danach werden eisenoxydhaltige Formkörper vorgeschlagen, die durch ihre Anbringung und Form in der Lage sind, um das aufzukohlende Werkstück herum durch Reduktion einen Kohlensäuregasmantel zu bilden und aufrecht zu erhalten. Je nach der Konzentration dieser Kohlensäureatmosphäre ist es möglich, bestimmte Werkstückhereiche verschieden stark den Reaktionsgasen auszusetzen. Durch die Erfindung ist man in der Lage, an ein und demselben Werkstück verschiedene Eindringtiefen der Reaktionsgase zu erzielen und schließlich an manchen Bereichen desselben Werkstückes jegliche Reaktion zu unterbinden.The invention relates to oxygen-releasing agents, but not as firmly adhering coatings, but come as moldings for use. Then iron oxide-containing moldings are proposed, which, due to their location and shape, are able to surround the workpiece to be carburized to form and maintain a carbonic acid gas jacket by reduction. Depending on the concentration This carbonic acid atmosphere makes it possible to use certain workpiece areas to different degrees To expose reaction gases. The invention makes it possible to work on one and the same workpiece to achieve different penetration depths of the reaction gases and finally the same in some areas To prevent any reaction on the workpiece.

Eine solche differenzierte Aufkohlung ist mit festhaftenden überzügen, wie sie seither vorgeschlagen wurden, nicht möglich. Darüber hinaus besitzt der sich aus den eisenoxydhaltigen Formkörpern bildende Gasmantel als Aufkohlungsschutz wesentliche weitere Vorteile gegenüber den festhaftenden Überzügen, wie er durch Auf streichen nicht geformter Abdeckungs mittel erhalten wird. Abgesehen davon, daß bei Verwendung von Formkörpern das Aufstreichen fortfällt, gewährt der homogene Gaismantel einen wesentlich gleichmäßigeren Schutz als ein von Hand aufgebrachter und oft ungleichmäßiger Schutzanstrich. Dazu kommt, daß der Formkörper im Gegensatz zu dem Schutzanstrich keine feste Verbindung mit dem zu schützenden Werkstück eingeht und daß dementsprechend auch keine fremden Stoffe auf der Oberfläche desselben verbleiben. Dies ist besonders wichtig bei Abkühlung der aufgekohlten Werkstücke im öl-Such differentiated carburization is with firmly adhering coatings, as they have been proposed since then were not possible. In addition, the formed from the iron oxide-containing moldings Gas jacket as protection against carburization has significant other advantages over firmly adhering coatings, such as it is obtained by painting on non-shaped cover medium. Apart from that when using The homogeneous Gaismantel provides a substantial effect more even protection than a hand-applied and often uneven protective coating. In addition comes that the molded body, in contrast to the protective coating, does not have a firm connection with the protective workpiece and that accordingly no foreign substances on the surface remain of the same. This is particularly important when the carburized workpieces cool down in the oil

Verfahren zur VerhinderungMethod of prevention

oder Regulierung der Kohlenstoffaufnahme bei der Pulver- oder Gasaufkohlungor regulation of carbon uptake in powder or gas carburization

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Ing. Alex Schweizer,
Hofheim (Taunus), Im Klingen 1Dipl.-Ing. Alex Schweizer,
Hofheim (Taunus), Im Klingen 1

Dipl.-Ing. Alex Schweizer, Hofheim (Taunus),
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Alex Schweizer, Hofheim (Taunus),
has been named as the inventor

bad, da hier keinerlei Versahmutzungen des Öles durch Abdeckungsmittel eintreten können.bad, since no contamination of the oil from covering agents can occur here.

Eisenoxydhaltige Formkörper haben schließlich noch den Vorteil, relativ leicht regenerierbar zu sein, indem man sie nach dem Gebrauch in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei etwa 500° C glüht. Sie gelangen dadurch zum größten Teil wieder in den ursprünglichen chemichen Zustand, ebenso behalten sie hierbei im wesentlichen ihre alte Form und Anpassungsfähigkeit. Moldings containing iron oxide finally have the advantage of being relatively easy to regenerate, by annealing them after use in an oxygen-containing atmosphere at around 500 ° C. You arrive thereby for the most part back to their original chemical state, and they also retain them essentially their old form and adaptability.

Zur Herstellung der Formkörper selbst werden Bindemittel, wie Wasserglas, angewendet. Außerdem können die Formkörper durch einen Füllstoff, wie Aluminiumoxyd, Ton oder Sand, verdünnt werden.To produce the moldings themselves, binders such as water glass are used. aside from that the shaped bodies can be diluted by a filler such as aluminum oxide, clay or sand.

Auf diese Weise ist es möglich, die Stärke der Sauerstoffabgabe zu steuern und damit, wie bereits erwähnt, die Eindringtiefe der Reaktionsgase bzw. die Stärke der Aufkohlungsschicht je nach Wunsch unterschiedlich zu beeinflussen.In this way it is possible to control the strength of the oxygen release and thus, as already mentioned, the depth of penetration of the reaction gases and the thickness of the carburization layer vary as required to influence.

Die Anwendung eines sauerstoffabgebenden Formkörpers gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispieles beschrieben: Das in der Zeichnung dargestellte Antriebskegelrad 1 soll nach seiner mechanischen Bearbeitung bis zu einer Tiefe von 0,7 bis 0,9 mm oberflächengehärtet werden, wobei jedoch das Gewinde 2 am unteren Ende des Schaftes weich bleiben soll. Hierzu fertigt man zylindrische Metallstücke mit Boden an, wie sie im Schnitt in der Zeichnung dargestellt sind (3). Diese Metallgefäße bestehen zweckmäßigerweise aus Kupfer. Auf den Boden eines jeden Metallgefäßes wird ein sauerstoffabgebender Formkörper (Tablette 4) gelegt. Diese besteht aus Hammerschlag oder Zunder, der vorwiegend Fe3O4 darstellt und in jedem Schmiedebetrieb inThe use of an oxygen-releasing molded body according to the invention is described below using an example: The drive bevel gear 1 shown in the drawing is to be surface-hardened to a depth of 0.7 to 0.9 mm after its mechanical processing, but the thread 2 on the lower end of the shaft should remain soft. For this purpose, cylindrical metal pieces with a base are made, as shown in section in the drawing (3). These metal vessels are expediently made of copper. An oxygen-releasing shaped body (tablet 4) is placed on the bottom of each metal vessel. This consists of hammer blows or scale, which is predominantly Fe 3 O 4 and in every forging shop in

809 770.334809 770.334

großer Menge anfällt, außerdem aus Ton und Sand sowie aus Wasserglas als Bindemittel. Beispielsweise ergeben 4,7 Teile Zunder, 2,4Teil€Ton, 1,2 Teile Sand und 1,7 TeMe Wasserglas eine gut formbare Masse.large amounts, also from clay and sand as well as from water glass as a binding agent. For example make 4.7 parts of scale, 2.4 parts of clay, 1.2 parts of sand and 1.7 TeMe water glass a well malleable mass.

Die Zusammensetzung kann jedoch mit gutem Erfolg zwischen 4 und 6 Gewichtsteilen Zunder, Rest Ton, Sand, Wasserglas und andere Füllstoffe, sowie Bindemittel — auf insgesamt 10 Teile — variiert werden.The composition can, however, with good results contain between 4 and 6 parts by weight of scale, remainder Clay, sand, water glass and other fillers, as well as binders - to a total of 10 parts - varied will.

Jetzt wird der Schaft des Antriebskegelrades mit dem Gewinde 2 in das Metallgefäß gestellt, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Der Innendurchmesser des Metallgefäßes soll dabei nicht mehr als 1 bis 2 mm größer sein als der Druckmesser der zu schützenden Flächen, im vorliegenden Falle also als der Außendurchmesser des Gewindes 2.Now the shaft of the drive bevel gear with the thread 2 is placed in the metal vessel, like this can be seen from the drawing. The inner diameter of the metal vessel should not be more than 1 to 2 mm larger than the pressure gauge of the surfaces to be protected, in the present case as the outer diameter of the thread 2.

Die so vorbereiteten Werkstücke werden anschließend in einer Aufkohlungsanlage bekannter Bauart im Gas oder Pulver aufgekohlt. Bei Gasaufkohlung kann das zugeführte Aufkohlungsgas z. B. folgende Zusammensetzung haben: 53% H2, 18°/o CO, Rest N2 und einen Zusatz von C3H8. Die Kohlungstemperatur beträgt bis zu 920° C.The workpieces prepared in this way are then carburized in gas or powder in a carburizing system of known design. In the case of gas carburizing, the supplied carburizing gas can e.g. B. have the following composition: 53% H 2 , 18% CO, remainder N 2 and an addition of C 3 H 8 . The carbonization temperature is up to 920 ° C.

Während der Aufkohlung spielen sich folgende Vorgänge ab: Das Aufkohlungsgas gibt auf den ungeschützten Oberflächen des Kegelrades 1 seinen Kohlenetoff an den Stahl ab:The following processes take place during carburization: The carburizing gas hits the unprotected Surfaces of the bevel gear 1 its carbon from the steel:

3 Fe+ 2 CO - Fe3C +CO2 3 Fe + 2 CO - Fe 3 C + CO 2

Im Bereich des sauerstoffabgebenden Formkörpers, d. h. an dem zu schützenden Gewinde 2 des Kegelrades, finden dagegen folgende Reaktionen statt:In the area of the oxygen-releasing shaped body, d. H. on the thread 2 of the bevel gear to be protected, on the other hand, the following reactions take place:

Fe2O3 + CO-2FeO + CO2 Fe 2 O 3 + CO-2 FeO + CO 2

84 j 84 y

Fe2 O3+ H2 -2 Fe O+ H2 O und weiterFe 2 O 3 + H 2 -2 Fe O + H 2 O and further

H2O +CO-H 2 O + CO-

-H.-H.

+ CO,+ CO,

Das heißt, in allen Fällen wird durch das Eisenoxyd des Formkörpers das aufkohlende Kohlenoxyd unwirksam gemacht und in inertes Kohlendioxyd verwandelt. Da es spezifisch schwerer ist als das Aufkohlungsgas, entweicht es nicht aus dem Schutzraum.That is, in all cases, the iron oxide of the molded body makes the carburizing carbon oxide ineffective made and turned into inert carbon dioxide. Since it is specifically heavier than the carburizing gas, it does not escape from the shelter.

Nach etwa 10 Stunden ist der Aufkohkmgsprozeß beendet, und die Werkstücke werden aus der Anlage genommen. Nach dem Erkalten werden die Metallgefäße 3 und der verbrauchte Formkörper (Tablette 4) entfernt. Schneidet man das Werkstück entlang seiner Längsachse auf und macht die Aufkohlungsschicht in bekannter Weise sichtbar, so findet man im ungeschützten Bereich eine gleichmäßige Aufkohlungsschicht, wohingegen das Gewinde 2 infolge der beschriebenen Verfahrensweise unverändert geblieben sind.After about 10 hours the boiling process is over, and the workpieces are removed from the system. After cooling down, the metal vessels 3 and the used shaped body (tablet 4) removed. If you cut the workpiece along its Longitudinal axis and makes the carburization layer visible in a known way, so one finds in the unprotected Area a uniform carburization layer, whereas the thread 2 as a result of the described Procedures have remained unchanged.

Das Gefäß 3 kann statt aus Kupfer auch unmittelbar als Formkörper aus dem sauerstoffabgebenden Mittel, also aus einem Material mit der gleichen Zusammensetzung wie die Tablette 4, hergestellt werden, darf dann aber nur die zu schützenden Teile bedecken.Instead of being made of copper, the vessel 3 can also be made directly as a shaped body from the oxygen-releasing material Means, that is to say from a material with the same composition as the tablet 4, are produced, but may then only cover the parts to be protected.

Wenn die Innenflächen eines Werkstückes vor demIf the inner surfaces of a workpiece before the

Zutritt der Reaktionsgase zu schützen sind, verfährt man sinngemäß, indem vor der Behandlung im OfenIngress of the reaction gases are to be protected, one proceeds analogously, before the treatment in the oven

z. B. stranggepreßte Formkörper in Hohlräume der Werkstücke gegeben werden und diese Räume an ihren Enden in geeigneter Weise verschlossen oder abgedeckt werden.z. B. extruded moldings are given in cavities of the workpieces and these spaces at their Ends are closed or covered in a suitable manner.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Verhinderung oder Regulierung der Kohlenstoffaufnahme bei der Pulver- oder Gasaufkohlung an bestimmten Stellen der aufzukohlenden Werkstücke unter Verwendung sauerstoffabgebender Mittel, wie Eisenoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß 40 bis 60 % Hammerscblag, mit Füllstoffen und Bindemitteln zu einem Formkörper geformt, die zu schützenden Stellen in möglichst geringem Abstand umgeben.1. Process for preventing or regulating the uptake of carbon in powder or Gas carburization at certain points of the workpieces to be carburized using oxygen-emitting Agents such as iron oxide, characterized in that 40 to 60% hammer blow with fillers and binders to form a molded body shaped, surrounding the areas to be protected as close as possible. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Aluminiumoxyd, Ton oder Sand verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the filler is aluminum oxide, clay or sand can be used. 3. Verfahren nach Anspruch 1
zeichnet, daß als Bindemittel3. The method of claim 1
draws that as a binder wendet wird.is turned. 4. Verfahren nach Anspruch 1
zeichnet, daß der Formkörper4. The method of claim 1
draws that the shaped body Tablette, eines stranggepreßten Profils oder einer Platte hat.Tablet, an extruded profile or a Plate has. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper in metallischen Gefäßen untergebracht wird, die sich den zu schützenden WTerkstückflächen anpassen.5. The method according to claim 1, characterized in that the molded body is housed in metallic vessels, which adapt to the erkstückflächen to be protected W T. , dadurch gekenn-Wasserglas ver-, thus marked water glass , dadurch gekenndie Form einer, thereby recognizing the shape of a In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 307 991.Considered publications:
German patent specification No. 307 991. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 770/334 3. 59© 809 770/334 3. 59
DEO5159A 1956-10-18 1956-10-18 Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization Pending DE1053013B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEO5159A DE1053013B (en) 1956-10-18 1956-10-18 Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEO5159A DE1053013B (en) 1956-10-18 1956-10-18 Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1053013B true DE1053013B (en) 1959-03-19

Family

ID=7350536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEO5159A Pending DE1053013B (en) 1956-10-18 1956-10-18 Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1053013B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1388592A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-11 METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH Process and apparatus for isolating a surface area of a workpiece

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE307991C (en) *

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE307991C (en) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1388592A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-11 METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH Process and apparatus for isolating a surface area of a workpiece

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2920719C2 (en) Process for the production of dense, low-alloy sintered parts
DE2417179A1 (en) PROCESS FOR CARBONIZING HIGH-ALLOY STEELS
DE2211138C3 (en) Method for producing a covering layer by spraying molten metal onto a previously cleaned part of a thread
DE69103114T2 (en) Austenitic stainless steel screw and method of making the same.
DE2508269C3 (en) Method for gas- and liquid-tight sealing of threadless, pressurized bores made in a component made of hardenable material
DE1053013B (en) Process for preventing or regulating carbon uptake in powder or gas carburization
DE3830848C1 (en)
DE1758550A1 (en) Friction elements that are particularly resistant to wear and tear
DE1902367A1 (en) Process for the production of steel powder
DE3827141C1 (en) Process for alitising objects of austenitic steel or nickel-based alloys
EP3344793B1 (en) Method for producing a calibration body
DE2061986A1 (en)
DE69115274T2 (en) A hard, austenitic stainless steel screw and method of making it.
DE874007C (en) Process to prevent nitrogen uptake at workpieces that should remain soft during the nitriding process
DE2445684A1 (en) Case hardening of stainless steel - by a carbon diffusion process
DD243509A1 (en) SURFACE PROTECTION DEVICE FOR CUSTOM-LIMITED THERMO-CHEMICAL SURFACE TREATMENT
DD140761A1 (en) PROCESS FOR THE LOCAL PROTECTION OF IRON AND STEEL PARTS FOR HEAT TREATMENTS
DE473681C (en) Method of treating individual parts of an article to be hardened by nitriding against di
DE886000C (en) Process for carburizing and hardening of dimensionally stable rolling bearing bodies produced by non-cutting deformation
DE1167151B (en) Process for the production of wear-resistant and corrosion-resistant metal coatings on workpieces made of steel by spraying
DE84831C (en)
DE1533970C (en) Process for cooling bath nitrided, very dimensionally stable workpieces made of alloyed and high-alloy steels
DE513465C (en) Process for protecting metal parts and metal objects against the ingress of carbon during the application treatment
DE975125C (en) Process for the production of sintered bodies from iron
DE758506C (en) Process for protecting individual surface areas of workpieces made of steel against hardening during nitriding