DE1802273A1 - Mittel zum Abschrecken von austenitisiertem Stahl oder anderen Eisenwerkstoffen zum Zweck des Haertens oder Verguetens - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Abschrecken von austenitisiertem Stahl oder anderen Eisenwerkstoffen zum Zwecke des Härtens oder Vergütens.
• Es ist ein Abschreckmittel bekannt, das außer Wasser mit geringen Zusätzen aus Antirost- und Antischaummitteln einen Zusatz von 0,05 - 0,3% hochmolekularen Polyvinylalkohols enthält.
• Dieses Abschreckmittel - Plastelösung genannt - hat den Vorteil, das seine Wirkung weniger schroff als Wasser und nicht milder als Öl ist. Sein Nachteil besteht jedoch darin, daß es sehr empfindlich in bezug auf Konzentration, Bewegung und Temperatur ist und somit hohe in der Betriebspraxis kaum erfüllbare Forderungen an die Einhaltung dieser Bedingungen stellt und daß es auf Härtemaschinen und Aufspannvorrichtungen klebrige und schwerlösliche Filme hinterläßt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abschreckmittel zu entwickeln, das in seiner Abschreckintensität variabel zwischen Wasser und Öl liegt, das keine klebrigen und schwerlöslichen Filme hinterläßt und dessen einsatz unter Betriebsbedingungen mit vertretbarem Aufwand möglich ist.
• hS wurde gefunden, daß ein Abschreckmittel, das außer Wasser mit Entschäumer- und Rostschutzmittel einen Zusatz von 0,01 bis 0,05% eines niedrig molekularen Polyvinylalkohols enthalt, diese Bedingungen in hervorragender Weise erfüllt.
• Die Wirkung des erfindungsgemäßen Abschreckmittels ist Folgende: Wird ein roterwärmtes metallisches Bauteil zum Abschrecken in eine Flüssigkeit getaucht, deren Siedetemperatur niedriger als die Temperatur des Bauteils ist, so treten bekanntlich folgende drei Phasen auf: Dampfhautphase - Kochphase - Konve@tionsphase.
• Z.B. wirkt Wasser als Abschreckmittel nicht nur am schroffsten, sondern es neigt auch zur Bildung stabiler Dampfhäute, die besonders an Kanten, in Hohlkellen und Bohrungen sehr beständig sind. Dadurch kühlt das Bauteil ungleichmäßig ab und die Folge sind Weichfleckigkeit, Härterisse und Härte@erzug.
• Wird dagegen das Roterwärmte Bauteil in das erfindungsgemäße Abschreckmittel getaucht, so bildet sich neben der Dampfhaut auf der Bauteiloberfläche ein dünner Kunststoffilm, der sich vollkommen gleichmäßig am gesamten Bauteil, auch an Kanten, in Bohrungen und Hohlkehlen absetzt. Dadurch vermindert sich die Abkühlungsgeschwindigkeit und die Abkühlung ist gleichmäßiger als in Wasser; die bekannten Mängel der Wasserabschreckung treten nicht auf.
• In der Kochphase löst sich der wärmeisolierende Kunststoffilm auf, die Abkühlung verläuft rascher, aber infolge der höheren Viskosität der Kunststofflösung nicht so schnell wie bei Wasser.
• In der Konvenktionsphase bildet sich wieder ein dünner gleichmäßiger Kunststoffilm auf der Bauteiloberfläche, der in dieser letzten Phase der Martensitbildung die Abkühlung gleichmäßig verzögert.
• Auch in den Fällen, r;o das Abschreckmittel nittels Brausen unter Druck auf rotglühende Oberfläche aufgebracht wird, ergibt sich durch die höhere Viskosität und den sich, bildenden dünnen Kunststoffilu eine mildere Abküiilung als bei Wasser, wodurch eberDalls Verzug und Rißgefahr vermieden werden0 Bei Ölhärtenden Stählen können bei Verwendung dieses Abschreckmittels die modernen Verfahren der Induktions- und Flammenhärtung nach dem Vorschubverfahren allseitig angewendet werden.
• Das erfindungsgemäße Abschreckmittel schließt die in der Wärmebehandlung zwischen Wasser und Öl liegende Lücke und beseitigt damit die Ursache der hommenden Anwendung moderner Härteverfahren, ist universell einsetzbar und; kann sowohl in normalen Absciii'eckbädern zum Härten aller unlegierten und legierten Stahlsorten und anderen Eisenwerkstoffen verwendet werden, als auch zum Abschrecken mittels Brausen beim Induktions- und Flammenhärten.
• Das erfindungsgemäße Abschreckmittel kann auch das bekannte Härteöl ersetzen und bietet zusatzlich den Vorteil, daß es beim Abschreckvorgang nicht brennt und qualmt und daß saubere Bauteiloberflächen erzielt werden, die nicht gewaschen werden müssen.
• Das Mittel ermöglicht eine breitere Anwendung der modernen Oberflächenhärtetechnik, wie z.B. das Härten und Vergüten von Eisenbahnschienen und Weichenherzstücken, von Lokomotivrädern oder sonstigen großen, sperrigen Bauteilen, die mit konventionellen Verfahren bisher nicht behandelt werden konnten. Dadurch wird der Verschleißwiderstand bedeutend verbessert und die Bebensctauer dieser Teile verlängert.
• Viele Sorten Zahnräder aller Verzahnungsarten können aus unlegierten Werkstoffen gefertigt, im Umlaufverfahren erwärmt und in diesem hbschrectaittel abgeschreckt werden. Bei Wasserabschreckung wurden diese Werkstoffe reißen oder sich verziehen und bei Ölabschreckung müßten legierte Werkstoffe verwendet werden.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden: Schrägverzahnte Stirnräder, Module 2 und 3 aus dem Werkstoff C 45, mit einem Durchmesser von 160 bis 280 mm und Zahnbreiten von 20 bis 60 mm, werden auf einer Mittelfrequenzanlage von 125 kW Leistung im Umlaufverfahren bis ca. 3 mm unterhalb des Zahngrundes auf 860 0C erwärmt und mit einem Abschreckmittel, dem 0,22% niedrigmolekularer Polyvinylalkohol zugesetzt wird, abgeschreckt.
• Alle Zahnräder weisen eine Härte von HRC 55 - 58 auf, Härterisse wurden nicht festgestellt.
• Kettenräder aus dem Werkstoff C 35 mit einem Durchmesser von 120 und 170 mm werden ebenfalls auf dieser MF-Anlage im UmlauS-verfahren erwärmt und mit einem Abschreckmittel, dem 0,22% niedrigmolekularer Polyvinylalkohol zugesetzt wird, abgeschreckt.
• Die erreichten Oberflächenhärten betrugen am Zahnkopf, an den Zahnflanken und im Zahngrund 52 bis 56 HRC, Härterisse oder Härteverzug wurde nicht festgestellt.

Claims (1)

1. Patentansprüch:

   Mittel zum Abschrecken von austenitisiertem Stahl oder anderen Eisenwerkstoffen zum Zwecke des Härtens oder Vergütens, das in der Hauptsache aus Wasser besteht mit geringen Zusätzen an Entschäumer- und Rostschutzmitteln, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 0,01 bis 0,05% niedrig molekularen Polyvinylalkohols,