DE2010125C3 - Process for the partial hardening of workpieces or tools - Google Patents
Process for the partial hardening of workpieces or toolsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur partiellen Härtung von Werkstücken bzw. Werkzeugen, mit dem es möglich ist, den Anwendungsbereich der bekannten ri Warmbadhärtung bzw. der Zwischenstufenumwandlung wesentlich zu erweitern und besondere Vorteile zu erzielen. Bekanntlich erfolgt bei den genannten Härtungsverfahren die Härtung erst beim Abkühlen aus der verhältnismäßig geringen Warmbadtemperatur an der Luft, so daß ein stärkerer Verzug verhindert und die Gefahr von Härtespannungsrissen durch die zeitliche Trennung der Abkühlungs- und der Gerügespannungen praktisch vermieden wird.The invention relates to a method for the partial hardening of workpieces or tools, with the it is possible to extend the scope of the known ri Warm bath hardening or the intermediate stage conversion to expand significantly and special advantages to achieve. It is known that in the case of the hardening processes mentioned, hardening does not take place until cooling from the relatively low hot bath temperature in the air, so that greater distortion is prevented and the risk of hardening stress cracks due to the temporal separation of the cooling and framework stresses is practically avoided.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke in einem Warmbad auf eine in etwa der vorgesehenen Umwandlungstemperatur entsprechende Temperatur erwärmt oder bei dieser Temperatur gehalten werden, daß dann die für die Härtung bestimmten Zonen vorzugsweise durch induktive Erwärmung auf die Härtetemperatur gebracht und die Werkstücke zumindest bis «aim Temperaturausgleich im Warmbad belassen werden, wonach die Abkühlung auf Raumtemperatur an Luft vorgenommen wird.The method according to the invention is characterized in that the workpieces are placed in a hot bath a temperature corresponding approximately to the intended transition temperature is heated or at this temperature are maintained, so that the zones intended for hardening are preferably through Induction heating brought to the hardening temperature and the workpieces at least up to temperature equalization be left in the hot bath, after which the cooling to room temperature is carried out in air.
Wenngleich es bevorzugt wird, die für die Härtung bestimmten Zonen der Werkstücke bzw. Werkzeuge durch induktives Erwärmen auf die Härtetemperatur zu bringen, können für diesen Zweck selbstverständlich auch andere Methoden, insbesondere die Flamm- w oder Plasmaerwärmung angewendet werden.Although it is preferred, the zones of the workpieces or tools that are intended for hardening Bringing it to the hardening temperature by inductive heating can of course be used for this purpose other methods, in particular flame or plasma heating, can also be used.
Es versteht sich von selbst, daß die Wahl der konkreten Verfahrensbedingungen, im besonderen also der Warmbadtemperatur und der speziellen Härtungsart (Zwischenstufenumwandlung) in jedem einzelnen Fall auf die Stahlsorte und die für das Werkstück geltenden Erfordernisse abgestimmt werden und somit dem auf diesem Gebiet bewanderten Fachmann überlassen bleiben muß. Im allgemeinen wird jedoch die Warmbadtemperatur im Bereich zwischen 150 und 5000C liegen. Daß bei diesem Verfahren das Belasset? der Werkstücke nach der Erwärmung im Bad hinreichen muß, bis die Zwischenstufenumwandlung abgelaufen ist, bedarf wohl keines besonderen Hinweises. It goes without saying that the choice of the specific process conditions, in particular the hot bath temperature and the special type of hardening (intermediate stage conversion) are tailored in each individual case to the type of steel and the requirements applicable to the workpiece and are thus left to the skilled person skilled in this field must stay. In general, however Warmbadtemperatur will range between 150 and 500 0 C. That this is the case with this procedure? the workpieces, after being heated in the bath, must be sufficient for the intermediate stage conversion to take place, probably does not require any special reference.
Mit dem erfindungsgemäßen Härteverfahren ergeben sich besondere Vorteile vor allem dann, wenn - wie z. B. bei Maschinenmessern - die Härtezonen asymmetrisch angeordnet sind, was bisher zu erhöhtem Verzug Anlaß gegeben hat, oder wenn z. B. bei Kreismessern im Stoßbereich bzw. im Bereich der nahezu unvermeidlichen Überlappung bei den bekannten Härteverfahren unerwünschte Anlaß- bzw. Doppelhärtungseffekte eingetreten sind.With the hardening process according to the invention, there are particular advantages especially when - how z. B. machine knives - the hardness zones are arranged asymmetrically, which has so far led to increased warpage Has given rise, or if z. B. with circular knives in the joint area or in the area of the almost inevitable Overlapping in the known hardening processes, undesirable tempering or double hardening effects have occurred.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail:
Die Härtung von Druckleisten in den Maßen: Länge 1500 mm, Querschnitt 80X 10 mm; Härtezone an der Oberkante: 20 X 2,5 mm als Beispiel für langgestreckte Werkstücke wurde in folgender Weise durchgeführt. Die Werkstücke wurden in ein Warmbad eingelegt und nach Erreichen der für den jeweiligen Werkstoff festgelegten Warmbadtemperatur in einer im Bad befindlichen Aufnahmevorrichtung festgeklemmt, wie dies aus den schematisch gehaltenen Schnittdarstellungen gemäß den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Im Quer- bzw. Längsschnitt ist dabei das Warmbad 1 und das darin in der Aufnahmevorrichtung 4 befindliche Werkstück 2 mit der Härtezone la sowie der darüber parallel zur Werkstückoberfläche bewegbar angeordnete Induktor 3 dargestellt. Zur Austenitisierung wurde die Härtezone im Vorschubverfahren (mit einer Vorschubgeschwindigkeit von etwa 5 cm/sec) induktiv auf die Härtetemperatur gebracht. Die Werkstücke wurden dann während der Haltezeit im Bad belassen und schließlich an ruhender Luft bis auf Raumtemperatur abgekühlt. Die näheren Angaben darüber sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt, wobei die Proben 1, 3, 4 sowie 5 eine Warmbadhärtung angeben, während die Proben Nr. 2 und 6 eine Zwischenstufenumwandlung betreffen. Die chemische Zusammensetzung der Stähle ist in der Tabelle 2 angeführt.The hardening of pressure bars in the dimensions: length 1500 mm, cross section 80X 10 mm; Hardening zone on the upper edge: 20 X 2.5 mm as an example for elongated workpieces was carried out in the following way. The workpieces were placed in a hot bath and, after reaching the hot bath temperature specified for the respective material, clamped in a receiving device located in the bath, as can be seen from the schematic sectional views according to FIGS. 1 and 2. In the transverse or longitudinal section while the hot bath 1 and the workpiece is located in the receiving device 4 with the hardening zone 2 la as well as the above to the workpiece surface movably disposed parallel inductor 3 is illustrated. For austenitizing, the hardening zone was inductively brought to the hardening temperature in the feed process (with a feed speed of about 5 cm / sec). The workpieces were then left in the bath during the holding time and finally cooled down to room temperature in still air. The details on this are summarized in Table 1 below, samples 1, 3, 4 and 5 indicating hot bath hardening, while samples 2 and 6 relate to an intermediate stage conversion. The chemical composition of the steels is given in Table 2.
MnMn
CrCr
NiNi
MoMon
FeFe
1,01.0
0,50.5
12,012.0
1,11.1
1515th
Die erfindungsgemäß gehärteten Druckleisten wiesen selbst bei freier Ablage während der Abkühlung auf Raumtemperatur einen Verzug von max. 4 mm auf, so daß der Richtvorgang rasch und ohne jede Rißgefahr durchgeführt werden konnte. Je nach dem verwendeten Werkstoff betrug die Haltezeit bei der Warmbadhärtung 3-10 Minuten und beim Zwischenstufenumwandeln etwa 30-60 Minuten.The pressure bars hardened according to the invention exhibited during cooling even when they were placed freely a delay of max. 4 mm at room temperature, so that the straightening process can be carried out quickly and without any risk of cracking could be carried out. Depending on the material used, the holding time was Warm bath hardening 3-10 minutes and about 30-60 minutes for intermediate stage conversion.
Die Härtung von Kreismessern mit einem Außendurchmesser von 250 mm und einer Dicke von 6 mm wurde ähnlich wie schon beschrieben in einem Warm-0,6 The hardening of circular knives with an outer diameter of 250 mm and a thickness of 6 mm was similar to that already described in a warm-0.6
0,1
0,10.1
0.1
0,60.6
Rest
Rest
Restrest
rest
rest
bad durchgeführt, in dem der Messerkörper vertikal und axial drehbar gelagert wurde. Der Induktor war in diesem Falle etwas oberhalb der Badoberfläche bzw. unmittelbar über dem daraus nur ganz knapp herausragenden Messerrand fest angeordnet. Die Austenitisierung wurde demgemäß während der Rotationsbewegung des Messerkörpers im Bad nach Einstellung der erforderlichen Badtemperatur bzw. dem erfolgten Temperaturausgleich vorgenommen, danach diese Temperatur die Haltezeit übergehalten und schließlich das Messer an ruhender Luft angkühlt Die so hergestellten Kreismesser zeigten hervorragende Eigenschaften und wiesen auch an dem im Zuge der Drehbewegung unvermeidlichen Stoß- bzw. Überlappungsstellen gleich gute Härtewerte auf.bath carried out in which the knife body was mounted vertically and axially rotatable. The inductor was in this case a little above the bath surface or directly above that which only barely protrudes from it Fixed knife edge. The austenitization was accordingly carried out during the rotational movement of the knife body in the bath after setting the required bath temperature or after the Temperature equalization made, then this temperature maintained the holding time and finally the knife is cooled in still air. The circular knives produced in this way showed excellent properties and also pointed to the joints or overlap points that are unavoidable in the course of the rotary movement equally good hardness values.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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