DE19709957A1 - Verfahren zur Gasabschreckung metallischer Werkstücke nach Wärmebehandlungen - Google Patents
Verfahren zur Gasabschreckung metallischer Werkstücke nach WärmebehandlungenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
- C21D1/613—Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gasabschreckung metallischer Werkstücke
nach einer Wärmebehandlung in einem Wärmebehandlungsofen, wobei die Gasab
schreckung entweder im Ofen selbst oder einer gasdichten Kammer durchgeführt wird
und wobei als Kühlgas Helium, Wasserstoff, Gemische aus Helium und Wasserstoff
oder Gemische aus diesen mit zusätlich bis zu 30% Inertgas zur Anwendung kommen
und dabei die Kühlgasgeschwindigkeit v so eingestellt wird, daß das Produkt aus
Kühlgasdruck p und Kühlgasgeschwindigkeit v einen Wert zwischen 10 und 240
MPa m/sec annimmt.
Gasabschreckverfahren, wie sie oben beschrieben sind und die mit Drücken bis zu
40 bar arbeiten, sind aus der EP 0 313 888 B1 bekannt. Diese Verfahren liefern bereits
weitgehend befriedigende Abkühlgeschwindigkeiten des metallischen Behandlungsgu
tes, es gibt jedoch Anwendungsfälle - z. B. bei niedrig legierten Stählen - in denen eine
noch weitergehende Abkühlleistung wünschenswert wäre. Andererseits jedoch, er
scheint die Möglichkeit die Abkühlleistung über Druck- und/oder Gasgeschwindigkeits
einstellungen weiter zu steigern als kaum mehr möglich, da mit den vorgenannten
Verfahren bereits Druckbereiche in Anwendung sind, die ohnehin schon sehr hoch
liegen, und die zudem, hinsichtlich der Anlagentechnik und der Motorleistung der
notwendigen Gasumwälzventilatoren, anspruchsvolle Ausführungen erfordern. Dies
stellt die Ausgangslage und die Aufgabenstellung vorliegender Erfindung dar.
Der Wunsch nach weiter erhöhten Abkühlgeschwindigkeiten wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß ein Kühlgasdruck p im Ofen oder der Abschreckkammer von mehr
als 4 MPa (40 bar) vorgesehen wird. Vorzugsweise wird ein Kühlgasdruck p im Ofen
oder der Abschreckkammer von mehr als 4 MPa und bis zu 6 MPa eingestellt.
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß mit der Erfindung eine weitere
Steigerung der Abkühlgeschwindigkeit im Bereich von 5 bis 20% erzielt werden kann.
Der Erfindung steht entgegen, daß mit den vorgeschlagenen Druckbereichen in
Größenordnungen vorgedrungen wird, die bei der anlagentechnischen Realisierung in
der Regel ein aufwendigeres Vorgehen verlangen. Hierbei können jedoch Vorschläge,
wie sie die EP 0 495 151 B1 anbietet, zur Anwendung kommen, d. h. daß mindesten
Teilbereiche der Abschreckkammer oder des Ofens mit geschlossenen Zwischen
volumina versehen werden, und diese mit einem Inertgas gespült werden. Undichtig
keiten werden so durch Gasanalyse leicht detektierbar und Abschreckgas gelangt nicht
unmittelbar in die Umgebung. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn als
Abschreckgas Wasserstoff verwendet wird.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung besteht darin, daß alternativ oder zu
sätzlich neben üblichen Inertgasen im Bereich der Wärmebehandlung wie Stickstoff
und Argon Inertgase mit höherer Energieaufnahmefähigkeit wie Kohlendioxid,
Schwefelwasserstoff oder Wasserdampf zum Abschreckgas geringer Dichte
hinzugemischt werden, wobei der 30%-Anteil der Inertgase im Abschreckgas nicht
überschritten wird.
Durch die Zumischung von Inertgasen mit höherer Energieaufnahmefähigkeit wird
die Abkühlgeschwindigkeit von Werkstückchargen unter Umständen weiter erhöht.
Dies beruht darauf, daß die angesprochenen Gase eine höhere Wärmekapazität als
z. B. Helium, Wasserstoff und auch Stickstoff besitzen, und diese somit in einem
"Transportvorgang" größere Mengen an Wärme abführen können. Dem entgegen
steht jedoch die Erhöhung der Dichte des Abschreckgases und damit die Erhöhung
der erforderlichen Ventilatorleistung. Daher ergibt sich bei relativ niedrigen Zumi
schungen ein optimales Ergebnis.
Claims (4)
1. Verfahren zur Gasabschreckung metallischer Werkstücke nach einer
Wärmebehandlung in einem Wärmebehandlungsofen, wobei die Gasabschreckung
entweder im Ofen selbst oder einer gasdichten Kammer durchgeführt wird
und wobei als Kühlgas Helium, Wasserstoff, Gemische aus Helium und Wasserstoff
oder Gemische aus diesen mit zusätlich bis zu 30% Inertgas zur Anwendung kommen
und dabei die Kühlgasgeschwindigkeit v so eingestellt wird, daß das Produkt aus
Kühlgasdruck p und Kühlgasgeschwindigkeit v einen Wert zwischen 10 und 240
MPa m/sec annimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kühlgasdruck p im Ofen oder der Abschreckkammer von mehr als 4 MPa
(40 bar) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlgasdruck
p im Ofen oder der Abschreckkammer von 4,2 MPa bis 6 MPa eingestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
mindesten Teilbereiche der Abschreckkammer oder des Ofens mit geschlossenen
Zwischenvolumina versehen werden, und diese mit einem Inertgas gespült werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
alternativ oder zusätzlich neben üblichen Inertgasen im Bereich der Wärmebehandlung
wie Stickstoff und Argon Inertgase mit höherer Energieaufnahmefähigkeit wie Kohlen
dioxid, Schwefelwasserstoff oder Wasserdampf zum Abschreckgas geringer Dichte
hinzugemischt werden, wobei der 30%-Anteil der Inertgase im Abschreckgas nicht
überschritten wird.
Priority Applications (2)
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DE1997109957 DE19709957A1 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Verfahren zur Gasabschreckung metallischer Werkstücke nach Wärmebehandlungen |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE1997109957 Withdrawn DE19709957A1 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Verfahren zur Gasabschreckung metallischer Werkstücke nach Wärmebehandlungen |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE19709957A1 (de) |
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1998
- 1998-03-02 EP EP98103643A patent/EP0869189A1/de not_active Ceased
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Also Published As
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EP0869189A1 (de) | 1998-10-07 |
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE GAS AG, 82049 HOELLRIEGELSKREUTH, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LINDE AG, 65189 WIESBADEN, DE |
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