DE2209147A1 - Verfahren zur energiestrahl-umschmelzbehandlung - Google Patents

Verfahren zur energiestrahl-umschmelzbehandlung

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    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16—Remelting metals
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Description

STEIGERWALD STRAHLTECHNIK GMBH
8 München 55» Haderunstr. la
"Verfahren zur Energiestrahl-Umschmelzbehandlung"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Energiestrahl-Umschmelzbehandlung von Werkstücken, Maschinenelementen oder dgl.
Es ist bekannt, metallische Schmelzblöcke einer derartigen Oberflächenbehandlung zu unterziehen, daß Oberflächenteile dieser Schmelzblöcke durch Elektronenbeschuß im Vakuum aufgeschmolzen werden. Insbesondere soll mit diesem bekannten Verfahren eine Behandlung der Oberfläche von metallischen
Schmelzblöcken erfolgen, die auf induktivem Wege mittels
eines Lichtbogens oder durch Elektronenbeschuß im Vakuum
erschmolzen wurden, mit dem Ziel, eine Glättung der Schmelzblockoberfläche und ggf. eine Entgasung des Metalls zu erreichen.
Es ist ferner bei der Herstellung von Maschinenteilen bereits bekannt, mittels Energiestrahlen eine Umschmelzung an denjenigen Stellen der Oberfläche des Maschinenteils vorzunehmen, an denen die metallurgische Beschaffenheit verbessert werden soll.
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Man hat nun festgestellt, daß bei der Umschmelzbehandlung von Werkstücken, Maschinenelementen oder dgl· mittels eines Energiestrahls, z.B. eines Elektronenstrahls, bei der etwa an vorbestimmten Werkstoffbereichen durch Aufschmelzen und mit kontrollierter Geschwindigkeit erfolgendes Abkühlen entstehende Gefügeveränderungen erzeugt werden, innerhalb diese umgeschmolzenen Werkstoffbereiche bzw. der entsprechenden Werkstoffvolumina Poren entstehen können. Derartige Erscheinungen sind beispielsweise bei der Umschmelzbehandlung von aus Gußeisen bestehenden Werkstücken oder dgl. mittels eines Elektronenstrahls gefunden worden. Hierbei hat man ferner ermittelt, daß auch durch eine gewisse Verlängerung der zeitlichen Energiebeaufschlagung der behandelten Werkstoffbereiche die Porenbildung nicht vermieden werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch das Porenbildungen innerhalb energiestrahl-umgeschmolzener Werkstoffbereiche auf Werkstücken oder dgl. unterbunden werden können.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Energiestrahl-Umschmelzbehandlung in zwei aufeinanderfolgenden Schritten erfolgt, derart, daß der jeweilige, in einem ersten Schritt lokal umgeschmolzene Werkstoffbereich eines Werkstücks oder dgl. nach seiner Wiedererstarrung abermals aufgeschmolzen wird, wobei die Energiebeaufschlagung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt so gesteuert wird, daß sie höchstens gerade zum Aufschmelzen des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstof fvolumens ausreicht.
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Wie entsprechende Untersuchungen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Werkstücken oder dgl. einwandfrei erwiesen haben, können hierdurch völlig porenfreie Gefügeveränderungen an den betreffenden Werkstoffbereichen bzw. an den zugehörigen Werkstoffvolumina erzielt werden.
Vorzugsweise wird die Energieeinbringung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt so gesteuert, daß die Geometrie des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens beim wiederholten Aufschmelzen geringfügig unterschritten wird. Infolgedessen ist gew^ährleistet, daß kein weiteres, an den jeweiligen bereits im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereich unmittelbar angrenzendes Material zusätzlich aufgeschmolzen wird.
Gemäß Weiterbildung der Erfindung kann die Energieeinbringung durch den behandelnden Energiestrahl im zweiten Verfahrensschritt in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur des im ersten Schritt umgeschmolzenen, wiedererstanden Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens gesteuert werden.
Im übrigen bestehen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens noch die beiden Möglichkeiten, daß der zweite Verfahrensschritt entweder unmittelbar nach dem Erstarren des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden WerkstoffVolumens oder mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung nach dem Erstarren durchgeführt wird.
Die oben erwähnten Maßnahmen lassen sich in bevorzugter Weise mittels eines Elektronenstrahls als behandelndem Energiestrahl durchführen. Die speziellen Eigenschaften des Elek-
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tronenstrahls, insbesondere seine praktisch trSgheitslose Steuerbarkeit und die durch ihn gebotenen Möglichkeiten der präzisen Dosierbarkeit und Lokalisierbarkeit der Energiebeaufschlagung können als bekannt vorausgesetzt werden, so daß von deren Einzelerörterung hier abgesehen werden darf·
- Patentansprüche -
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Energiestrahl-Umschmelzbehandlung von Werkstücken, Maschinenelementen oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in zwei aufeinanderfolgenden Schritten erfolgt, derart, daß der jeweilige, in einem ersten Schritt lokal umgeschmolzene Werkstoffbereich eines Werkstücks oder dgl. nach seiner Wiedererstarrung abermals aufgeschmolzen wird, wobei die Energiebeaufschlagung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt so gesteuert wird, daß sie höchstens gerade zum Aufschmelzen des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieeinbringung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt so gesteuert wird, daß die Geometrie des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens beim wiederholten Aufschmelzen geringfügig unterschritten wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieeinbringung durch den Energiestrahl im zweiten Schritt in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur des im ersten Schritt umgeschmolzenen, wiedererstarrten Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens gesteuert wird.
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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schritt unmittelbar nach dem Erstarren des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstoffvolumens durchgeführt wird.
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3« dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schritt mit vorgegebener zeitlicher Verzögerung nach dem Erstarren des im ersten Schritt umgeschmolzenen Werkstoffbereichs bzw. des entsprechenden Werkstof fvoluraens durchgeführt wird.
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DE2209147A 1972-02-26 1972-02-26 Verfahren zur Vermeidung der Porenbildung innerhalb energiestrahl-umgeschmolzener Werkstoffbereiche Granted DE2209147B2 (de)

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