DE1508373B1 - Quenching baths for the remuneration of metallic materials - Google Patents
Quenching baths for the remuneration of metallic materialsInfo
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Description
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Die vorliegende Erfindung betrifft neue Abschreck- niumsalzen dieser Säuren in Betracht. Daneben könbäder für die Vergütung metallischer Werkstoffe. nen diese Polymerisate noch aus weiteren Comono-Zur Vergütung metallischer Werkstoffe werden diese meren aufgebaut sein, die zur Wasserlöslichkeit nicht bekanntlich auf Temperaturen zwischen 750 und beitragen, also z.B. aus Acrylsäureestern und Vinyl-125O0C erhitzt und sodann entweder mit Luft oder 5 estern. Unter den Copolymerisaten werden Blockpolymeistens mit einer Flüssigkeit abgeschreckt, wobei merisate mit stark hydrophilen Außenblöcken, also eine Härtung des Materials erfolgt. z. B. Copolymerisate aus 50 bis 80% Acrylamid und Da die Verwendung von reinem Wasser als Abschreck- 46 bis 16 % Ammoniumacrylat als Mittelblock mit stamittel in vielen Fällen mit dem Nachteil zu schneller tistischer Verteilung der Comonomeren und je 2% und sprunghafter Abkühlung und damit der Gefahr der io Polyvinylsulfonsäure als Endblöcken. Alle diese Polysogenannten Härterißbildung verbunden ist, nahm man merisate sowie deren Herstellung sind bekannt oder die Abschreckung bisher meistens mit Hilfe von hoch- prinzipiell bekannt.The present invention relates to novel quenching salts of these acids. In addition, it is used for tempering metallic materials. These polymers are also made of other comon-For tempering metallic materials, these mers will be built up which, as is not known, contribute to water solubility at temperatures between 750 and, for example, from acrylic acid esters and vinyl 125O 0 C and then either heated with air or 5 esters. Among the copolymers, block polymers are mostly quenched with a liquid, with merizates with strongly hydrophilic outer blocks, i.e. hardening of the material. z. B. copolymers of 50 to 80% acrylamide and since the use of pure water as a quenching 46 to 16% ammonium acrylate as a central block with stamittel in many cases with the disadvantage of faster tistischer distribution of the comonomers and 2% each and sudden cooling and thus the Danger of polyvinyl sulfonic acid as end blocks. All of these polyso-so-called hardness cracking is connected, one took merisate as well as their production are known or the deterrence hitherto mostly with the help of high-principle known.
siedenden Mineralölen vor. Aber auch dieses Verfah- Die erfindungsgemäße Wirkung dieser Polymerisateboiling mineral oils. But also this method. The inventive effect of these polymers
ren ist in mehrfacher Hinsicht unbefriedigend, weil sich ist nicht erkennbar abhängig von deren Molekulardas Öl entzünden kann, weil es durch das heiße Metall 15 gewicht, jedoch kann als untere Grenze hierfür einren is unsatisfactory in several respects because it is not recognizable depending on their molecular nature Oil can ignite because it is weighted by the hot metal 15, but can be a lower limit for this
unter Entwicklung von gasförmigen Zersetzungspro- Wert angegeben werden, welcher einer Mindestvisko-with the development of gaseous decomposition pro-value, which is a minimum viscosity
dukten gecrackt wird und weil der hierbei entstehende sität von 25 cP einer l%igen wäßrigen Lösung beiproducts is cracked and because the resulting sity of 25 cP of a 1% aqueous solution
Kohlenstoff häufig bei dem anschließenden Anlassen 25° C entspricht.Carbon often corresponds to 25 ° C during subsequent tempering.
unerwünschterweise oberflächlich zu einer Aufkoh- Neben den genannten Polymerisaten können die lung des Metalls führt. Weiterhin verbraucht sich das so Abschreckbäder, die auf pH-Werte zwischen 5 und 14 verhältnismäßig teure Öl sehr rasch, und schließlich einzustellen sind, alle sonstigen Hilfsstoffe wie Gefriererfordert es zusätzliche Arbeitsgänge sowie Vorrich- Schutzmittel, Netzmittel und Korrosionsschutzmittel tungen, das Öl wieder abzuwaschen. enthalten.undesirably superficial to a boiling In addition to the polymers mentioned, the ment of the metal. This also uses up quenching baths that are set to pH values between 5 and 14 relatively expensive oil very quickly, and eventually all other auxiliary materials such as freezing are required there are additional work steps as well as device protection agents, wetting agents and anti-corrosion agents tings to wash off the oil again. contain.
Da man die Abschreckung grundsätzlich lieber mit Die Anwendung der neuen Abschreckbäder unterHilfe von wäßrigen Bädern vornehmen würde, wurde 35 liegt keinen besonderen Beschränkungen und gleicht stets versucht, die wäßrigen Bäder durch Zusätze so im übrigen der Verfahrenstechnik, welche für die bisabzuändern, daß sie in der reinen Abschreckungs- herigen Bäder bekannt ist.Since one generally prefers the deterrent with the application of the new quenching baths with the help would make of aqueous baths, has no particular restrictions and equals 35 always tries to change the aqueous baths by additives so in the rest of the process engineering, which for the bisabzuänder, that she is known in the pure deterrent baths.
wirkung — gekennzeichnet durch einen stetigen Ver- Das gleiche gilt für die zu vergütenden Werkstoffe,effect - characterized by a constant comparison The same applies to the materials to be tempered,
lauf der Abkühlungsfunktion von Temperatur und wobei in erster Linie sämtliche Vergütungsstähle, aber Zeit — den in dieser Eigenschaft an sich gut geeigneten 30 auch aushärtbare Werkstoffe zu nennen sind.run the cooling function of temperature and being primarily all quenched and tempered steels, however Time - which are also well-suited for this property, including hardenable materials.
Ölbädern entsprechen. So haben sich z. B. wäßrige Da die Konzentration des erfindungsgemäß in denOil baths. So have z. B. aqueous Since the concentration of the invention in the
Lösungen von Polyvinylalkohol als brauchbar er- Bädern enthaltenen Polymerisates ohnehin sehr geringSolutions of polyvinyl alcohol as usable baths contained polymer are very low anyway
wiesen. Voll befriedigend ist aber auch die Verwendung sind, erübrigen sich hierfür genauere Vorschriften. Imgrasslands. However, their use is also completely satisfactory, so there is no need for more precise regulations. in the
dieser Bäder nicht, da ihr Polyvinylalkoholanteil allgemeinen wird man jedoch beispielsweise bei Vermeistens unwirtschaftlich hoch sein muß und da außer- 35 gütungsstählen (gekennzeichnet beispielsweise durchThese baths do not, since their polyvinyl alcohol content is generally used, for example, in the case of Vermeistens must be uneconomically high and because of this, special steel (marked for example by
dem die Gefahr der Härterißbildung nicht genügend einen Gehalt an 0,6 % C, 0,25% Si und 0,65% Mn) anwhich the risk of hardening cracking does not have a sufficient content of 0.6% C, 0.25% Si and 0.65% Mn)
gering ist. den oberen und bei legierten Werkzeugstählen (ge-is low. the upper and alloyed tool steels (
Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 2 600 290 die kennzeichnet beispielsweise durch einen Gehalt anFurthermore, from US Pat. No. 2,600,290, which is characterized, for example, by a content of
Verwendung wäßriger Lösungen oder wäßriger Dis- 0,35% C, 1,0 % Si, 0,3 % Mn oder 1,1 % Cr, 0,2 % V, persionen von Polymerisaten als Abschreckbäder be- 40 2,0 % W) an den unteren Konzentrationsgrenzen ar-Use of aqueous solutions or aqueous dis- 0.35% C, 1.0% Si, 0.3% Mn or 1.1% Cr, 0.2% V, persions of polymers as quenching baths are 40 2.0% W) at the lower concentration limits.
kannt. Als Polymerisate werden Polyvinylester, wie beiten.knows. The polymers used are polyvinyl esters, such as beiten.
Polyvinylacetat, sowie Copolymerisate auf der Basis Hervorzuheben sei neben der sehr vermindertenPolyvinyl acetate, as well as copolymers based on it, should be emphasized in addition to the very reduced
von Vinylestern, Styrol, Acrylsäureestern, Acrylnitril, Härterißgefahr und der Wirtschaftlichkeit der Bäderof vinyl esters, styrene, acrylic acid esters, acrylonitrile, risk of hardening cracks and the economy of the baths
Vinylhalogeniden, Maleinsäureanhydrid, Vinyliden- auch der Umstand, daß sich auch Werkstücke kompli-Vinyl halides, maleic anhydride, vinylidene - also the fact that workpieces are also compli-
chlorid und Äthylen genannt. Weiterhin lassen sich 45 zierter Formung einwandfrei abschrecken lassen. Eincalled chloride and ethylene. Furthermore, the ornamental shape can be perfectly deterred. A
auch wäßrige Lösungen oder Dispersionen von Poly- weiterer Vorteil der neuen Bäder liegt darin, daß diealso aqueous solutions or dispersions of poly- Another advantage of the new baths is that the
vinylalkohol, von teilweise hydrolysierten Polyvinyl- Abschreckgeschwindigkeit von der Badtemperaturvinyl alcohol, from partially hydrolyzed polyvinyl- quench rate from bath temperature
estern und von Umsetzungsprodukten des Polyvinyl- deutlich abhängig ist, so daß die im Einzelfall optima-esters and is clearly dependent on reaction products of the polyvinyl, so that the optimal
alkohols mit Verbindungen, die Ester oder Acetale len Geschwindigkeiten eingestellt werden können, bilden, als Abschreckbäder verwenden. 50alcohol with compounds containing esters or acetals len speeds can be set, form, use as quenching baths. 50
Auch diese Lösungen haben die oben angegebeneThese solutions also have the ones given above
unzureichende Wirksamkeit. Beispielinsufficient effectiveness. example
Der vorliegenden Erfindung lag daher die AufgabeThe present invention was therefore the task
zugrunde, die Technik der Vergütung metallischer In einem wäßrigen Abschreckbad, das 0,05% (GeWerkstoffe durch Härten um besser wirkende und 55 wichtsprozent wie im folgenden) eines Copolymerisawirtschaftlichere wäßrige Abschreckbäder zu berei- tes aus 52 % Acrylamid, 45 % Ammoniumacrylat und ehern. je 1,5% Natriumvinylsulfonat als Außenblöcke Es wurde gefunden, daß wäßrige Bäder, die durch (p = 30) sowie einen Korrosionsinhibitor enthielt, einen Gehalt von 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent eines wurdebased on the technique of tempering metallic In an aqueous quenching bath, the 0.05% (GeWerkstoffe by hardening to better acting and 55 weight percent as in the following) of a more economical copolymerized aqueous quenching baths from 52% acrylamide, 45% ammonium acrylate and iron. 1.5% each of sodium vinyl sulfonate as outer blocks. It was found that aqueous baths, which contained through (p = 30) and a corrosion inhibitor, had a content of 0.01 to 1.0 percent by weight
wasserlöslichen Polymerisates, das mindestens 60 a) ein legierter Werkzeugstahl mit 2,1% C undwater-soluble polymer, which is at least 60 a) an alloyed tool steel with 2.1% C and
ρ = 5 Gewichtsprozent Carbonamidgruppen enthält, 12% Cr von 960 auf 6O0C und ρ = 5 percent by weight of carbonamide groups, 12% Cr from 960 to 6O 0 C and
gekennzeichnet sind, hervorragend für diesen Zweck b) ein nichtrostender Schmiedestahl mit 0,4 bisare marked, excellent for this purpose b) a stainless forged steel with 0.4 to
geeignet sind. 0,5% C und 13% Cr von 1000 auf 6O0Care suitable. 0.5% C and 13% Cr from 1000 to 6O 0 C
Als definitionsgemäße Polymerisate kommen in abgeschreckt.As defined polymers come in quenched.
erster Linie Polyacrylamid (ρ = 62%), Polymeth- 65 Die erzielten Härten betragen bei a) 63 HRC nachprimarily polyacrylamide (ρ = 62%), polymeth- 65 The hardnesses achieved are 63 HRC after a)
acrylamid und Copolymerisate des Acrylamide und DIN 50163 und bei b) 627 kp/mm2 (Prüfmethode:acrylamide and copolymers of acrylamide and DIN 50163 and for b) 627 kp / mm 2 (test method:
Methacrylamids mit Acrylsäure, Methacrylsäure, Ma- HV 0,5 nach DIN 50133) und entsprechendwerten, dieMethacrylamides with acrylic acid, methacrylic acid, Ma- HV 0.5 according to DIN 50133) and corresponding values that
leinsäure, Vinylsulfonsäure und Alkali- und Ammo- sonst nur mit ölen erreichbar sind.Flaic acid, vinyl sulfonic acid and alkali and ammonia can otherwise only be achieved with oils.
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GB1163345A (en) | 1969-09-04 |
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