DE2007890B2 - Tiegelofen zum aufheizen von stahlproben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Tiegelofen zum Auf- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß so gelöst,

heizen von Stahlproben, insbesondere von Proben für daß ein von der Mitte der Deckelwand des Schutzden Stirnabschreckversuch, mit einem elektrisch be- behälters vertikal bis in die Nähe der Schutzbehälterheizten Ofenraum, der einen geschlossenen, mit bodenwand reichendes Umlenkrohr vorgesehen ist, einem von unten zugeführten Schutzgaszuleitungs- 5 welches das bis knapp zur Deckelwand reichende rohr versehenen Schutzbehälter umschließt. Schutzgaszuleitungsrohr mit Abstand konzentrisch

Der Stirnabschreckversuch, auch Jominy-Probe umgibt, wobei die Deckelwand Bohrungen zum Eingenannt, wird zur schnellen Prüfung der Stähle auf hängen der Proben aufweist. Dadurch, daß das Gasihre Härteannahme unter verschiedenen Abkühlungs- zuleitungsrohr in das von der Deckelwand herabbedingungen durchgeführt. Eine zylindrische Probe io hängende Umlenkrohr eingeführt ist, muß das mit einer Länge von 10 mm und einem Durchmesser Schutzgas, das von unten zugeleitet wird, bis zur von 25 mm wird auf Härtetemperatur erhitzt und an- Deckelwand und von dort in umgekehrter Richtung schließend nur das Stirnende mit Wasser abge- wieder zum Behälterboden zurückströmen. Dabei schreckt, wodurch je nach der Entfernung vom Stirn- wird es natürlich durch die beiden einen Wärmeende die Abkühlungsgeschwindigkeit abnimmt und ent- 15 tauscher bildenden, ineinandergesteckten Rohre aufsprechende Gefügebestandteile und Härten entstehen. geheizt und verkürzt die Aufwärmdauer der Proben.

Um reproduzierbare und vor allem vergleichbare Das heiße Schutzgas strömt radial aus dem knapp Ergebnisse zu erhalten, müssen beim Stirnabschreck- bis zum Boden reichenden äußeren Umlenkrohr und versuch die Vorschriften für die Versuchsdurchfüh- beaufschlagt die Stirnflächen der in den Behälter einrung genauest eingehalten, zuverlässige Vorrichtun- 20 gehängten Proben gleichmäßig, wodurch der Wärmegen verwendet und individuelle Beeinflussungen des Übergang bzw. der Temperaturausgleich im Glüh-Versuchsablaufes beim Bedienen der Vorrichtungen raum verbessert wird. Außerdem wird erreicht, daß möglichst vermieden werden. Eine der größten die beim Einsetzen und Entnehmen der Proben einSchwierigkeiten liegt darin, die Proben so aufzu- fallende Falschluft durch das kontinuierlich einströwärmen, daß der über die Probenlänge gemessene 25 mende Schutzgas verdrängt wird. Die Stahlproben Temperaturunterschied nicht mehr als ± 5° C be- werden von oben in den Ofenraum eingebracht und trägt und eine wirklich gleichmäßige Durchwärmung in die Bohrungen des Schutzbehälters eingesetzt und der Probe erreicht wird. Die Gesamtdaufcr der Er- auf dem gleichen Weg wieder daraus entnommen, wärmung und des Haltens der Proben auf Härte- Das Einsetzen bzw. Entnehmen der Proben in den temperatur soll mindestens 50 Minuten dauern, wo- 30 bzw. aus dem Behälter und dem Ofen ist hiermit einbei die Härtetemperatur wenigstens 20 Minuten ge- fach und schnell auszuführen,
halten werden soll. Der Zeitraum zwischen dem Erfindungsgemäß weist der Schutzbehälter weitere

Herausnehmen der Probe aus dem Ofen und dem Bohrungen zum Gasabzug mit kleinen, im Schutz-Beginn des Abschreckens darf nicht größer als 5 Se- behälter beim Durchströmen des Gases einen Überkunden sein. Auch muß dafür gesorgt werden, daß 35 druck von etwa 2 mm WS aufrechterhaltenden Querkeine Verzunderung der Probenstirnfläche und keine schnitten auf. Durch diesen kleinen Überdruck wird Entkohlung der auf Härte zu prüfenden Flächen ein- das Eindringen von Falschluft mit Sicherheit vermietreten. den und die Schutzgasatmosphäre im Schutzbehälter

Bisher werden die Probekörper vorwiegend in dichter.

Muffelöfen aufgeheizt, deren Glühraum eine Scha- 40 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel vermottemuffel bildet. Dabei wird Schutzgas verwendet, einfacht im Vertikalschnitt dargestellt,
oder die abzuschreckende Probenstirnfläche auf eine Der Tiegelofen 1 ist vorzugsweise zylindrisch aus-

Graphitplatte, in Gußeisenspäne od. dgl. gestellt. Da- gebildet und besteht aus einer feuerfesten Isoliemit vermeidet man zwar eine Verzunderung und Ent- rung 2, die außen mit einem Blechmantel 3 verkleidet kohlung der zu härtenden Flächen, doch wird eine 45 ist und innen einen zylindrischen Ofenraum 4 freigleichmäßige Erwärmung über die Länge und den läßt, der von einem hochfeuerfesten Tragkörper 5 Querschnitt der Proben nicht erreicht. Die aufgenom- zur Aufnahme einer Heizwicklung 6 umgeben ist. menen Härtekurven zeigen starke Abweichungen und Der Ofenraum ist mit einem Deckel 7 aus ebenfalls sind nicht miteinander vergleichbar. feuerfestem Material abgeschlossen, der mit feuer-

Es ist weiter vorgeschlagen worden, die einer 50 festen Stopfen 8 verschließbare Durchlässe 9 aufWärmebehandlung zu unterziehenden Gegenstände weist. Im Ofenraum selbst befindet sich ein geschlosin einen Schutzbehälter einzusetzen, der die stärkere sener Schutzbehälter 10, in den Stahlproben 11 oder Erwärmung der den Heizwicklungen zugekehrten mit einer Bohrung 12 ausgestattete, ein Pyrometer 13 Seiten der Einsatzgegenstände verhindert. Das tragende Stahlproben 11 α eingesetzt werden können. Schutzgas wird dabei von unten direkt in diesen 55 Das Schutzgaszuleitungsrohr 14 durchstößt die Mitte Schutzbehälter eingebracht. Aber auch diese mit des Schutzbehälterbodens 15 und ragt bis knapp zur Schutzbehältern versehenen öfen sind für Proben, Deckelwand 16 des Behälters in diesen hinein. An insbesondere für Proben für den Stirnabschreck- dieser Deckelwand ist ein Umlenkrohr 17 größeren versuch, nicht geeignet, da in diesen öfen keine ge- Durchmessers befestigt, über das Zuleitungsrohr 14 nügend gleichmäßige Erwärmung der Proben erreicht 60 gestülpt und reicht seinerseits bis fast zum Behälterwerden kann. boden 15 hinunter. In der Behälterdeckelwand 16

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen sind zum Einsetzen der Stahlproben deren Durch-Tiegelofen zu schaffen, der den Versuchsvorschriften messer entsprechende Bohrungen 18 vorgesehen und genügt, einfaches Bedienen und rasches Entnehmen solche Bohrungen 19 für den Gasabzug mit kleinem bzw. Einsetzen der Proben erlaubt, eine Entkohlung 65 Querschnitt. Beim Einsetzen der Stahlproben in den und Verzunderung verhindert, die Aufheizzeit ver- Ofenraum 4 bzw. in den Schutzbehälter 10 werden kürzt und ein gleichmäßiges Durchwärmen der Pro- die Stopfen 8 im Deckel 7 herausgenommen, die ben gewährleistet. Stahlproben in den Schutzbehälter hinuntergelassen

und an ihren Bünden 20 in diesen eingehängt. Der Schutzbehälter ist so hoch ausgebildet, daß die Stirnflächen 21 der eingesetzten Proben zwischen 8 und 30 mm vom Boden entfernt sind. An den Bünden 20 der Proben sind Drähte 22 befestigt, die das Einsetzen und Entnehmen der Proben ermöglichen. Nach dem Einsetzen der Proben 11,Ha wird der Ofenraum 4 durch die Stopfen 8 im Deckel 7 wieder verschlossen. Während des Aufheizens und während des Haltens der Härtetemperatur strömt Schutzgas durch den Schutzbehälter 10. Es wird zuerst bis zur Deckelwand 16 geleitet, dann muß es die Richtung ändern und strömt nun durch das Umlenkrohr 17 wieder zum Boden 15, wobei es durch die Wärmetauscherwirkung der beiden ineinandergeführten Rohre 14, 17 aufgeheizt wird. Knapp über dem Boden 15 strömt das Schutzgas dann radial aus dem Umlenkrohr 17 und beaufschlagt die Stirnflächen 21 der Probenil, Ha, wodurch der Wärmeübergang und der Temperaturausgleich im Glühraum 4 α verbessert wird. Durch die Bohrungen 19 verläßt es den Schutzbehälter 10 wieder. Diese Bohrungen 19 haben einen so kleinen Querschnitt, daß beim Durchströmen des Gases im Schutzbehälter ein Überdruck von etwa 2 mm WS aufrechterhalten wird. Dieser Überdruck verstärkt die Wirkung des Schutzgases. Die von den Heizspiralen 6 erzeugte Hitze strahlt konzentrisch auf den Schutzbehälter 10, der in sei-

nem Innern eine vollkommen gleichmäßig verteilte Temperatur besitzt und, durch das durchströmende Schutzgas unterstützt, die Proben 11, 11a optimal erwärmt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Tiegelofen zur Aufheizen von Stahlproben, insbesondere von Proben für den Stirnabschreckversuch, mit einem elektrisch beheizten Ofenraum, der einen geschlossenen, mit einem von unten zugeführten Schutzgaszuleitungsrohr versehenen Schutzbehälter umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Mitte der Deckelwand (16) des Schutzbehälters (10) vertikal bis in die Nähe der Schutzbehälterbodenwand (15) reichendes Umlenkrohr (17) vorgesehen ist, welches das bis knapp zur Deckelwand reichende Schutzgaszuleitungsrohr (14) mit Abstand konzentrisch umgibt, wobei die Deckelwand Bohrungen (18) zum Einhängen der Proben aufweist.

2. Tiegelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelwand (16) des Schutzgasbehälters (10) Bohrungen (19) zum Gasabzug mit kleinen, im Schutzbehälter beim Durchströmen des Gases einen Überdruck von etwa 2 mm WS aufrechterhaltenden Querschnitten aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen