DE1195783B - Verfahren zur Verhuetung des Verziehens von Metallteilen, wie Form- und Stanzteilen,bei einer Waermebehandlung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verhütung des Verziehens von Metallteilen, wie Form- und Stanzteilen, bei einer Wärmebehandlung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung einer Menge von Metallteilen, wie z. B. metallenen Form- oder Stanzteilen, um deren Verziehen während der Wärmebehandlung zu verhüten. Solche Form- oder Stanzteile können z. B. Druckmeßelemente, Meßgerätefedern, stromübertragende Federn, Federteile und andere Teile von Präzisionsgeräten sein.
• Bei der Wärmebehandlung fertigbearbeiteter Metallteile zwecks Ausscheidungshärtung, Temperung oder Spannungsfreiglühung, kann infolge des Abbaues von Eigenspannungen leicht ein Verziehen der Teile eintreten. Dieses Verziehen kann ein Nachbearbeiten des ganzen Teils erforderlich machen oder unter Umständen sogar zur Unbrauchbarkeit des Teiles führen.
• Da es sich bei kleineren Teilen sehr oft um Massenprodukte handelt, kommt in den meisten Fällen eine Nachbearbeitung nicht in Frage.
• Es sind verschiedene Verfahren bzw. Vorrichtungen bekannt, die eine verziehungsfreie Wärmebehandlung von Metallteilen ermöglichen sollen.
• So ist es z. B. bekannt, die zu behandelnden Teile, ehe sie in den Wärmebehandlungsofen eingeführt werden, in feinem Sand einzubetten. Dieses Einbetten in Sand reicht aber nicht dazu aus, das Verziehen zu unterdrücken, da der Sand das Teil nicht so starr und fest umhüllt, daß nicht trotzdem Verschiebungen und Bewegungen möglich sind.
• Des weiteren ist es bekannt, Spannvorrichtungen zum Verhindern des Verziehens zu verwenden. Diese Spannvorrichtungen können bei guter Gestaltung ein Verziehen sehr gut unterdrücken, jedoch ist die Herstellung dieser Spannvorrichtungen, die mit enger Toleranz genau angefertigt werden müssen, sehr teuer und erhöht die Herstellungskosten der Metallteile beträchtlich. Diese Kosten werden außerdem dadurch erhöht, daß für die Spannvorrichtungen selbst massige oder große Querschnitte erforderlich sind, für die eine beträchtliche Wärmemenge aufgebracht werden muß, um sie auf die Temperatur des Wärmebehandlungsofens zu bringen. Aus diesem Grunde scheidet dieses Verfahren für die Massenfertigung von Metallteilen aus.
• Des weiteren ist ein Verfahren bekannt, bei dem Abdeckungen einen Verzug beim Abschrecken durch ungleichmäßige Wärmeabfuhr infolge unterschiedlicher Materialquerschnitte verhindern sollen. Diese Abdeckungen haben aber nicht die Aufgabe, das Verziehen rein mechanisch zu verhüten, sondern sie sollen nur eine Vergleichsmäßigung der Wärmeabfuhr bewirken. Eine derartige Abdeckung kann ohne gleichzeitige Verwendung einer Einspannvorrichtung das beim Abbau der Eigenspannungen auftretende Verziehen nicht verhindern.
• Das Hauptziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das die angeführten Nachteile vermeidet, den Erfordernissen der Massenfertigung entspricht und dabei eine großen Ansprüchen an die Maßhaltigkeit genügende Genauigkeit aufweist.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens für die Wärmebehandlung von Metallteilen, das wirtschaftlicher ist als die bekannten Verfahren, und zwar sowohl hinsichtlich der Betriebskosten als auch der Vermeidung von Ausschuß. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Teile vor der Wärmebehandlung mit einer flüssigen Schlämme, bestehend aus einer Mischung von gebranntem Gips und Kieselerde, umgeben werden, die austrocknet und zu einem festen Überzug erhärtet und daß nach der Wärmebehandlung die umhüllten Teile in Wasser abgeschreckt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Teile in einem Behälter oder in einem Maschenkorb innerhalb eines Beutels aus undurchlässigem Material, wie z. B. Polythene, eingeschlossen sind.
• Ein Metallteil oder Metallteile, die eingeschlossen oder umhüllt werden sollen, wird bzw. werden vorzugsweise in einen geeigneten Behälter gelegt, wie z. B. je nach Größe und Art des betreffenden Teiles in einen Kübel oder eine Büchse, und ein flüssiger Brei oder eine Schlämme des Hüllmaterials wird dann in diesen Behälter eingegossen, so daß das bzw. die Teile bedeckt und die Zwischenräume zwisehen dem Teil bzw. den Teilen und den Seitenwänden des Behälters ausgefüllt werden. Darauf läßt man die Schlämme trocknen und auf einen festen Zustand härten, so daß die Metallteile durch erstarrtes Hüllmaterial unbeweglich an einer Fläche festgelegt und festgehalten werden, die von ihrer eigenen Oberfläche bestimmt wird, wobei das Material die Teile an allen Seiten festhält und ein Verziehen der Teile während ihrer anschließenden Wärmebehandlung wirksam verhindert.
• Erforderlichenfalsl können an Stelle der Verwendung eines Kübels oder einer Büchse zur Aufnahme der Metallteile letztere auch in einen Draht- oder Gitterkorb aus z. B. rostfreiem Stahl gelegt werden, der in einen Beutel aus undurchlässigem Material, wie z. B. Polythen, einem ähnlichen Kunststoff oder Wachspapier, eingeschlossen ist, wobei dieser Beutel mehr oder weniger stramm um den Korb paßt. Das Hüllmaterial wird dann in den Korb eingegossen und, nachdem es erstarrt ist, wird der Beutel von dem Korb vor der anschließenden Wärmebehandlung entfernt. Die Verwendung eines Behälters dieser Art trägt erfahrungsgemäß sehr dazu bei, die anschließende Entfernung des Hüllmaterials zu erleichtern, und ermöglicht, die abschließende Wasch-und Beizbehandlung der Teile durchzuführen, ohne daß diese dabei gehandhabt werden müssen.
• Bei der Durchführung der Wärmebehandlung der gemäß der Erfindung vorbehandelten Metallteile wird der Behälter oder Korb, der die umhüllten Teile enthält, in einen geeigneten Wärmebehandlungsofen oder eine andere Heizeinrichtung eingebracht, wie z. B. ein ölbad oder ein Bad von geschmolzenem Metall, in dem die Teile irgendeiner vorbestimmten gewünschten Wärmebehandlung unterzogen werden. Nach Durchführung der Behandlung wird der Behälter oder Korb aus dem Ofen herausgenommen und in kaltem Wasser abgekühlt, so daß sich das erhärtete Hüllmaterial verflüssigt und die Teile davon befreit werden.
• Die wärmebehandelten Metallteile werden jetzt aus dem Behälter oder Korb herausgenommen und einer starken Wasch- und Beizbehandlung unterworfen, so daß sie vollständig von dem Hüllmaterial befreit werden.
• Ein beliebiges geeignetes warmfestes Material, das z. B. üblicherweise als Hüllmaterial beim Wachsausschmelzverfahren (Präzisionsguß) eingesetzt wird, kann zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann einem Material, das in der Hauptsache aus gebranntem Gips besteht (Pflaster of Paris), erforderlichenfalls etwas Kieselerde (SiO2) in der Form von Kristoballit beigemischt werden. So ist z. B. eine Mischung aus 30% Gips und 7011/o Siliciumdioxyd erfahrungsgemäß für die Zwecke der Erfindung geeignet.
• Offensichtlich wird durch die Erfindung ein einfaches und wirksames Verfahren zur Vorbehandlung und zur Wärmebehandlung von Metallteilen geschaffen, welches sicher gewährleistet, daß kein Verziehen der Teile während der Wärmebehandlung auftritt und das wirtschaftlicher ist als bekannte Verfahren.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verhütung des Verziehens von Metallteilen, wie Form- und Stanzteilen, bei einer Wärmebehandlung, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß die Teile vor der Wärmebehandlung mit einer flüssigen Schlämme, bestehend aus einer Mischung von gebranntem Gips und Kieselerde, umgeben werden, die antrocknet und zu einem festen überzug erhärtet und daß nach der Wärmebehandlung die umhüllten Teile in Wasser abgeschreckt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile in einem Behälter oder in einem Maschenkorb innerhalb eines Beutels aus undurchlässigem Material, wie z. B. Polythene, eingeschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 343 523, 521732, 671728; Buch »Das Härten« von E. R e i m an n , Leipzig, 1953, S. 50 und 60.