DE214467C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Mai 1908 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Stahlblöcken vor ihrem Auswalzen zu Schienen oder anderen Fertigerzeugnissen und besteht darin, die Blöcke auf ihrer Oberfläche in besonderer Weise mit Kohlenstoff anzureichern, um dem fertigen Gegenstande eine härtere Trag-, Reibungs- oder Abnutzungsoberfläche zu erteilen. Die Erfindung ist insbesondere für die Herstellung von Schienen anwendbar, da in jetziger Zeit ein größerer Kohlenstoffgehalt als früher gefordert wird. Wenn nun die Schiene in ihrer ganzen Masse einen Kohlenstoffgehalt von o,75 bis ι Prozent besitzt, so kann sie unter Umständen infolge zu großer Härte schon betriebsunsicher werden. Dies trifft aber nicht zu bei Schienen, die nur oberflächlich einen höheren Kohlenstoffgehalt haben, in ihrer Masse aber nur einen verhältnismäßig geringen Kohlenstoffgehalt aufweisen.

Die Erfindung wird folgendermaßen ausgeführt:

Sobald der Stahlblock von seinem Einguß . gelöst ist, wird er zu einem verschlossenen Behälter gebracht, welcher vorzugsweise mit Backsteinmauerwerk ausgefüttert ist und vorher erhitzt werden kann oder nicht; dieser Behälter kann aus Metall, wie Gußeisen, bestehen, und z. B.. etwa 20 bis 25 cm breiter sein als der in ihn einzubringende Block bzw. muß genügender Raum zwischen letzterem und den Seiten der Kammer gelassen werden, um geringe Hitzeausstrahlung -zu verursachen. Nachdem der Block zentral in diesen Behälter gebracht ist, während hierbei eine hohe oder geeignete Temperatur für die zu leistende Arbeit herrscht, wird der Zwischenraum zwischen den Seiten des heißen Blockes und der Wandung des Behälters möglichst rasch mit trockenem, gepulvertem Koks, Kohle oder anderem geeigneten Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltigem Material gefüllt, welches vorher gewünschtenfalls erhitzt werden kann. Diese Füllung sollte etwas dicht zwischen dem Block und der Wandung eingepreßt werden. Mechanische Stampfung kann hierbei zur Anwendung gelangen, jedoch sollte Vorsorge getroffen werden, daß der Druck in gleichmäßiger Weise rings um den Block erfolgt. Nach vollständiger Füllung kann der Block auf diese Weise für eine lange Zeitdauer je nach dem Kohlenstoff betrag bedeckt bleiben, welcher in den Block oberflächlich übertragen werden soll. In der Regel sind hierzu mehrere Stunden erforderlich, jedoch wird die Hitze im Innern des Blockes das Metall für eine sehr lange Zeit genügend heiß halten. Es wäre in der Tat möglich, teilweise das gekohlte Metall an der Oberfläche zu schmelzen, falls nicht Vorsorge getroffen wird, um letzteres zu verhindern.

Wenn unter diesen Umständen der Block in Berührung mit der kohlenstoffhaltigen Bedeckung gesetzt ist, während sein Inneres flüssig oder halbflüssig ist, so wird die größere Innenwärme nach der kühleren Oberfläche des Blockes übertragen, wodurch der Kohlenstoff rascher in der Fläche des Blockes absorbiert wird, als wenn die Mitte des Blockes erstarrt war.

Man wird finden, daß der Kohlenstoff in die Oberfläche des Stahlblockes gedrungen ist,

und man kann auf diese Weise z.B. etwa 0,75 bis ι Prozent Kohlenstoff an der Oberfläche erhalten, während innere Teile des Blockes nur etwa 0,40 bis 0,50 Prozent enthalten, je nach dem ursprünglichen Gehalte des Stahles an Kohlenstoff. Der gekohlte Block wird alsdann gewalzt oder vorzugsweise in heißem Zustande geschmiedet, bevor er ausgewalzt wird, und zwar in eine Schiene oder anderen Querschnitt in der gewöhnlichen Weise, wobei der Fertiggegenstand eine härtere dünne Oberflächenschicht aufweist.

Es ist manchmal wünschenswert, daß nur ein Teil der äußeren Oberfläche des Barrens oder der Masse in der beschriebenen Weise mit Kohlenstoff behandelt werden soll, damit nach dem Auswalzen der härtere Teil den Kopf der Schiene oder des betreffenden Gegenstandes bilden kann, während derjenige Teil, welcher den Steg und Fuß der Schiene bildet, von derselben Härte bleibt wie die Hauptmasse des Stahles. Wenn zu diesem Zwecke der heiße Block in den Behälter gebracht ist, so können Teilungsstücke eingeführt werden, so daß der Kohlenstoff nur mit dem gewünschten Teil des Blockes oder der Masse in Berührung gebracht werden kann und keine allseitige Umschließung ■ stattfindet, wie wenn derartige Teilungsstücke nicht angeord-

net sind. ·

Falls der Kohlenstoff den Block vollständig umgibt, so wird eine ununterbrochene härtere Schicht oder Oberfläche in dem Fertiggegenstand erzielt werden.

Dem Erfinder ist wohl bekannt, daß schon vorgeschlagen worden ist, frisch gegossene Blöcke auf eine gleichmäßige Temperatur und in einen geeigneten Zustand zum Walzen oder anderer Behandlung dadurch zu bringen, daß sie in irgendein pulverisiertes Material gebracht werden, welches ein schlechter Wärmeleiter ist, wie Holzkohle, Graphit, Asbest, , Lava, Bimsstein, Kleinkoks oder anderes Material, welches einen Luftzutritt ausschließt; dieses Verfahren hat jedoch nur den Zweck, die Wärme in dem Block gleichmäßig zu vgrteilen. Eine nennenswerte Kohlung kann hierbei nicht eintreten, weil die Blöcke nur (etwa 15 Minuten mit der Holzkohle 0. dgl. in * Berührung bleiben. Auch ist vorgeschlagen worden, Gußstücke auszuglühen . und iihre Oberfläche zu härten, indem man sie in genügend heißem Zustände in Berührung mit Holzkohle oder anderen kohlenstoffhaltigen Stoffen bringt. Hierbei, wird jedoch nicht vom Guß noch vorhandene Innenwärme verwendet, um die äußeren Metallschichten zu erhitzen und zur Kohlenstoff aufnahme geeignet zu machen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Oberflächenkohlung von gegossenen Stahlblöcken durch Zementation, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke ' nach dem Guß möglichst rasch, und während ihr Inneres noch oder beinahe noch S flüssig ist, mit kohlendem Stoff ganz oder teilweise umgeben werden und darauf längere Zeit nur unter dem Einfluß der im Innern der Blöcke von dem Gusse her vorhandenen Wärme der Einwirkung der kohlenden Stoffe ausgesetzt bleiben.