-
Verfahren zur Wärmebehandlung von Reib-Lamellen und Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung
von Ringscheiben- oder segmentförmigen stapelbaren Maschinenteilen, insbesondere
von auf Stahlblech befestigten, gresinterten Reibbelägen, z.B. Lamellen für Kupplungen
und Bremsen, Gesinterte Reibbeläge werden nach den Verfahren der Pulver-Metallurgie,
d.h. durch Pressen von Pulvern in Formen und anschließende Wärmebehandlung, aus
Gemischen von metallischen und mineralischen Pulvern hergestellt. Dabei dienen die
metallischen Pulver, hauptsächlich Kuf er- oder Eisenlegierungen, als Gerüst für
die mineralischen Pulver, mit denen wesentliche Eigenschaften des Materials, z.B.
der
Reibwert, eingestellt werden.
-
Da das Sintermaterial nur eine geringe Biegefestigkeit besitzt und
leicht bricht, müssen die Beläge auf besonderen Belagträgern, im allgemeinen aus
Stahlblech befestigt werden. Diese Belagträger müssen hohen Anforderungen an ihre
Elastizität, Biege- und Zugfestigkeit gewachsen sein, da gesintertes Reibmaterial
in den Belastungsbereichen eingesetzt wird, in denen die hauptsächlich aus Asbest
in Harzbindung bestehenden, organisch gebundenen Reibwerkstoffe nicht mehr ausreichen,
d.h. im Schwermaschinen- und Fahrzeugbau sowie im Flugzeugbau.
-
Die Beläge können durch Lötung auf den Trägern befestigt sein. Eine
andere viel angewendete Möglichkeit besteht darin, die aus Pulvern gepreßten Metall-Formteile,
gegebenenfalls nach einer vorangehenden ersten Sinterung, auf die Träger aufzulegen
und, meistens unter Anwendung von Druck, auf den Stahlträgern aufzusintern.
-
Hieraus folgt, daß bei den Trägerblechen nicht nur hohe Ansprüche
an die mechanische Festigkeit gestellt werden, sondern auch hohe Ansprüche an die
Warmfestigkeit, wenn die mechanische Festigkeit während des Sinterverfahrens und
nachher im Betriebe erhalten bleiben soll. Man setzt daher für hoch beanspruchte
Trägerbleche üblicherweise legierte Stähle mit entsprechender Warmfestigkeit eins
Die
Sinterung der auf den Trägerblechen aufgelegten Reibbeläge erfolgt in mit Gas oder
elektrischem Strom beheizten Öfen. Die zu behandelnden Teile werden dabei in einem
abgeschlossenen, mit einer die Oxydation verhindernden Gasmischung, dem Schutzgas,
füllbaren Raum auf die erwünschte Temperatur aufgewärmt, dieser Temperatur während
einer gewissen Zeitspanne, in der ein Temperaturausgleich erreicht werden soll,
ausgesetzt und anschließend wieder abgekühlt.
-
Das Schutzgas fließt so lange durch den Ofen, wie sich die Teile auf
erhöhten Temperaturen befinden.
-
Zur Anwärmung der zu behandelnden Teile wird ein beheizbares Gewölbe,
die Glühhaube, über den Schutzgasraum gesetzt; zur Abkühlung wird die Glühhaube
meistens gegen eine Kühlhaube ausgetauscht. Dies ist eine über den Schutzgasraum
setzbare Vorrichtung mit einem Ventilator, mit welchem Kühlluft angesaugt werden
kann, um den Schutzgasraum an seiner äußeren Oberfläche zu kühlen. Es ist aber auch
üblich, den oberen Teil des Schutzgasraums, die Schutzgashaube, äußerlich mit Wasser
oder gesättigten Atmosphären zu kühlen.
-
Dieses Verfahren der nur äußerlichen Kühlung hat eine Reihe schwerwiegender
Nachteile.
-
Das bekannte Verfahren ist sehr zeitraubend, weil der Abkühlungsvorgang
sehr lange dauert, Die Abkühlungszit kann
ein Mehrfaches der Aufheizzeit
betragen.
-
Der langwierige Abkühlungsprozess wirkt sich außerdem nach teilig
auf die Festigkeit der Stahlträger aus. Stahlträger, die mit hoher mechanischer
Festigkeit, d.h. im Vergütungszustand, in den Ofen gebracht werden, wie es insbesondere
für hochbeanspruchte Brems- oder Kupplungslamellen notwendig ist, verlieren an Festigkeit.
Die Festigkeit sinkt auf Werte, wie sie für weichgeglühtes Material angegeben werden.
Andererseits können Stahlträger, die im weichgeglühten Zustand in den Ofen kommen,
durch die bekannten Verfahren nicht auf höhere Festigkeit gebracht werden.
-
Außerdem wird das im Ofen befindliche Material durch die einseitige
Wärmeabfuhr insgesamt ungünstig beeinflußt. Die zu behandelnden Teile verziehen
sich durch den unterschiedlichen Spannungsverlauf infolge des ungleichmäßigen Wärmeabflusses,
Die Maßhaltigkeit leidet; die Ausschußquote steigt.
-
Zur Lösung der Aufgabe, die Abkühlung von Maschienteilen aus vergütetem
Material nach der Sinterung so zu bewirken, daß die Festigkeit günstig beeinflußt
wird, geht die Erfindung von einem Verfahren zur Wärmebehandlung von auf Stahlträgern
befestigten, gesinterten Reibbelägen oder ähnlichen Maschinenteilen in einem Ofenraum
aus, der wechselweise von außen beheizt oder gekühlt und durch den ein Schutzgas
hindurchgeleitet
werden kann.
-
Nach der Erfindung ist bei diesem Verfahren vorgesehen, daß nach Beendigung
des Aufwärmvorganges zusätzlich zur äußeren Kühlung gekühltes Schutzgas in den Ofenraum
eingeblasen wird.
-
Durch dieses Verfahren kann man schneller kühlen als bisher und eine
beträchtliche Zeitersparnis erreichen.
-
Sodann kann man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bewirken, daß
das beim Sintern angewärmte Trägermaterial so schnell abkühlt, daß es die Festigkeitseigenschaften
eines Vergütungsgefüges bekommt, was man sonst nur durch Abschrecken und Anlassen
erreichen kanne Die Festigkeitswerte vergüteter Materialien bleiben im wesentlichen
erhalten. Auf diese Weise wird auch die Auswahl der als Trägermaterial einsetzbaren
Stähle größer, so daß sich unter Umständen auch Ersparnisse durch Verwendung billigerer
Materialien machen lassen.
-
Weitere Vorteile sind damit verbunden, daß durch Gasführungselemente
im Ofenraum eine unmittelbar auf die Maschinenteile gerichtete Strömung des gekühlten
Schutzgases erzeugt wird0 Man hat also durch die Erfindung die Möglichkeit, die
Teile direkt zu kühlen und'nicht wie früher indirekt allein durch Kühlung der Schutzgashaube.
Der Kühlgasstrom läßt sich auch durch entsprechende Führung, wie noch gezeigt werden
soll, der Form der zu kühlenden Teile optimal anpassen,
Ein die
Abkühlung weiter begünstigendes Verfahrensmerkmal ist darin zu sehen, daß die im
Ofenraum befindlichen Teile durch eine vorzugsweise von innen nach außen gerichtete
Strömung des gekühlten Schutzgases angeblasen werden0 Dieses wirkt sich vor allem
vorteilhaft bei der Kühlung von in Hohlzylinderform stapelbaren Teilen aus, der
meist vorkommenden Stapelform bei der Behandlung von gesinterten Lamellen.
-
Bei derartigen Teilen ist es besonders vorteilhaft, daß der Kühlgasstrom
im Innern des Teilestapels von unten nach oben und außerhalb des Stapels von oben
nach unten geführt werden kann. Zusammen mit der auch bisher üblichen Kühlung des
Schutzgasraumes durch eine die Schutzgashaube von außen bestreichende, von unten
nach oben gerichtete Strömung besteht dann eine Kühlung mit optimaler Ausnutzung
der Temperaturdifferenzen, da einerseits das erfindungsgemäß gekühlte Schutzgas
dort eingesetzt wird wo die Wirkung der Außenkühlung am geringsten ist und andererseits
Außen- und Innenkühlung sich dann wirksam ergänzen, wenn das gekühlte Schutzgas
im Innern des Schutzgasraumes bereits höhere Temperaturen angenommen hat.
-
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt aber
vor allem in der Möglichkeit, die Festigkeitswerte von Vergütungstählen zu beeinflussen.
Hierfür braucht man nach Beendigung des Aufwärmvorganges schnell große Kühlgasmengen.
As
besonders wirkungsvoll hat sich eine Erhöhung der Strömung geschwindigkeit
des Schutzgases um das dreißig--bis fünfzigfache der normalen Geschwindigkeit erwiesen.
-
Die großen Mengen an ge0iiltem Schutzgas, die hierbei durch den Ofenraum
fließen, werden nach einem weiteren Verfahrensmerkmal in einem Kreislauf geführt,
in den der Ofenraum währendwder Abkühlzeit eingeschaltet wird. Hierdurch wird günstigerweise
praktisch dieselbe Gasmenge immer wieder herumgeführt. Die im Kreislauf befindliche
Gasmenge muß allerdings um die Ofenraumfüllung ergänzt werden, welche bei der Öffnung
des Ofenraums für die Herausnahme der fertigen Teile und für den Einsatz noch zu
behandelnder Teile verloren geht.
-
Der Kreislauf ist so vorgesehen, daß das aus dem Ofenraum austretende
Schutzgas einem Wärmeaustauscher mit Kühlanlage zugeführt und daß das gekühlte Schutzgas
mit einer regelbaren Umpumpvorrichtung wieder in den Ofen eingeblasen wird.
-
Hierdurch ergibt sich der verfahrensmäßige Vorteil, daß die Umpumpvorrichtung
kleinere Gasvolumina zu handhaben hat.
-
Der Grundgedanke der Erfindung besteht demnach darin, das durch den
Ofenraum fließende Schutzgas welches ohnehin vorhanden sein muß, im Gegensatz zu
bekannten Verfahren nicht nur oxydationshindernd wirken zu lassen, sondern als Energieträger
mit heranzuziehen. Hierbei kann man die Möglichkeiten wahrnehmen, die sich dadurch
ergeben, daß das gekühlte Schutzgas
auf günstige Weise unmittelbar
auf die zu kühlenden Teile geleitet wird. Vor allem aber lassen sich nunmehr Vergütungswirkungen
erreichen, durch entsprechende Wahl der einzublasenden Gasmenge, der anfänglichen
Gastemperatur, des Zeitpunktes, an dem die Kühlung einsetzt und der Zeitdauer, während
der gekühlt wird.
-
Eine nach der Erfindung vorgesehene, ofenartige Einrichtung zur Wärmebehandlung
von auf Stahlträgern befestigten, gesinterten Reibbelägen oder ähnlichen Maschinenteilen
ist mit einem die Teile aufnehmenden Ofenraum ausgestattet, welcher von außen wechselweise
geheizt oder gekühlt werden kann und welcher Anschlüsse für die Zu- und Abführung
von Schutzgas aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in dem Ofenraum ein
mit düsenartigen Eintrittsöffnungen versehenes Zuführungselement, ein mit Austrittsöffnungen
versehenes Führungselement sowie gegebenenfalls ein mit Umlenkkanälen versehenes
Element angeordnet sind und daß zu dem Zuführungselement eine drossel- und absperrbare
Leitung hinführt, welche über eine regelbare Umpumpvorrichtung von einem auch als
Speicherraum nutzbaren, mit einer Kühlvorrichtung versehenen Wärmeaustauscher herkommt,
der an seiner Eingangsseite mit dem Abführungselement durch eine absperrbare Leitung
verbunden ist.
-
Vorzugsweise ist der aus Wärmeaustauscher, Umpumptvorrichtung, Absperr-
und Drosselelementen sowie Verbindungsleitungen bestehende Teil des Kühlkreislaufes
so ausgeführt, daß er an
mehrere Ofenräume nacheinander oder zugleich
angeschlossen werden kann. Hierdurch lassen sich die aus Anwärm- und Abkühlzeiten
bestehenden Behandlungszyklen wirtschaftlicher steuern0 Weitere Vorzüge und Merkmale
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung
und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert und dargestellt
sind0 Es zeigen Fig. 1 den erfindungsgemäßen Kühlkreislauf mit einem Schnittbild
der Wärmebehandlungsvorrichtung, Fig. 2 die vereinfachte Draufsicht auf die Herdfläche
einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem Stapel Lamellen großen Durchmessers,
Fig. 3 das Schnittbild der Seitenansicht der Anordnung von Fig0 2, Fig. 4 die vereinfachte
Draufsicht auf die Herdfläche einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit vier Lamellenstapeln,
Fig0 5 das Schnittbild der Seitenansicht der Anordnung von Fig. 4, Fig0 6 die vereinfachte
Draufsicht auf die Herdfläche einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit mehreren Stapeln
von Reibsegmenten, Fig. 7 das Schnittbild der Seitenansicht der Anordnung von Figo
6.
-
Fig. 1 zeigt in vereinfachter, schematischer Darstellung eine Wärmebehandlungseinrichtung
mit einem Kühlkreislauf in der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Wärmebehandlungseinrichtung
besteht aus einem Herd 11, der wechselweise, äe nachdem, ob geheizt oder gekühlt
werden soll, mit einem Heiz- oder einem Kühlgewölbe überdeckt werden kann. Gezeichnet
ist die Einrichtung in der Abkühlungsphase, während der der Herd 11 mit einem Kühlgewölbe
12 überdeckt ist. Das Kühlgewölbe 12 ist mit einem Ventilator 121 und mit Belüftunzsöffnungen
122 am Ventilator 121 sowie mit Belüftungsöffnungen 123 am Fuße des Gewölbes 12
versehen, so daß bei Betrieb des Ventilators 121 ein durch die nach oben weisenden
Pfeile in seiner Richtung markierter Kühlluftstrom 124 entsteht.
-
Über dem Herd 11 ist eine Haube 13 vorgesehen, welche mit ihrem unteren
Rand in eine den Herd 11 ringsum umgebende, ölgefüllte Rinne 14 eingreift Herd 11
und Haube 13 umschließen auf diese Weise einen Raum 15, durch den über eine absperrbare
Zuführung 131 und eine absperrbare Abführung 132 ein Schutzgas zur Vermeidung der
Oxydation von im Raum 15 befindlichen Teilen 16 geleitet werden kann.
-
Mit ihrem oberen Teil Setzt sich die Haube 13 gegen ein mit dem Kühlgewölbe
12 verbundenes Widerlager 125 ab, wenn ei mit 111 bezeichneter Herdteil mechanisch
oder hydraulisch angehoben wird. Man kann auf diese Weise die im Schutzgasraum befindlichen
Teile 16 einem Pressendruck aussetzen. Derartige
Vorrichtungen
sind bekannt und daher nicht dargestellt.
-
Die in Fig. 1 beispielsweise gezeichneten Teile 16 sind Kupplungslamellen,
die so aufeinander gestapelt sind, daß sich die Form eines Hohlzylinders ergibt.
-
Gemäß der Erfindung sind im Raume 15 am Herdteil 111 und auf einer
auf dem Teil 111 befindlichen Zwischenplatte 114 Gasführungselemente 112 und 113
sowie zwischen Haube 13 und Teilestapel 16 dritte Gasführungselemente 161 angeordnet,
wobei die Elemente 112 zur Zuführung, die Elemente 113 zur Abführung und die Elemente
161 zur Umlenkung eines Kühlt gasstromes 131 dienen, dessen Richtung ebenfalls durch
Pfeile markiert ist. Die Umlenkungselemente 161 sind Kanäle in einer zum Abschluß
auf den hohlzylinderförmigen Stapel 16 gesetzten Platte Das Kühlgas, welches gleichzeitig
Schutzgas ist, wir& einem Kreislauf entnommen, der einen Speicherraum 17 mit
einer Kühleinrichtung 171 und einem Füllanschluß 172, eine regelbare Umpumpvorrichtung
18, Drosselelemente 191 und 192, einen Filter 20, sowie Absperrventile 21 und 22
an der Zuführungsleitung 211 bzw. der Abführungsleitung 221.umfaßt.
-
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann man sowohl den Kühlgasstrom
unmittelbar an das Gut Selbst heranlenken, als auch den Verlauf des Abkühlungsvorgangs
durch Wahl der Abkühlungsgeschwindigkeit
beeinflussen. Der durch
die Ventile 21 und 22 absperrbare Teil, in dem das gekühlte Gas bereitgehalten wird,
läßt sich ohne weiteres an mehrere Herde gleichzeitig oder nacheinander anschließen,
womit es gelingt, Anwärm- und Abkühlphasen wirtschaftlich aufeinander abzustimmen.
-
In den Fig. 2 und 3, 4 und 5, 6 und 7 sind weitere Beispiele für die
Behandlung von Maschinenteilen mit der erfinduengsgemäßen Anordnung dargestellt.
-
In den Fig. 2 und 3, ist gezeigt, wie ein Stapel 31 von Lamellen großen
Durchmessers in der Form eines Hohlzylinders auf einem Herdteil 32 aufgebaut ist.
Ein Zuführungselement 33 für das Kühlgas ist auf einer Zwischenplatte 322 vorzugsweise
auswechselbar aufgesetzt. Im Herdteil 32 befinden sich Ableitungsöffnungen 321.
Eine den Ofenraum abschließende Schutzgashaube ist mit 34 bezeichnet. Das dem Umlenkungselement
161 in Fig. 1 entsprechende Element für den Stapel 31 ist hier nicht dargestellt.
-
Das Zuführungselement 33 weist in seinem Innern ein System von mehrgängig-
wendelförmigen Kanälen 331 mit entsprechend vielen Austrittsöffnungen auf, so daß
das unter Druck in das System eintretende Kühlgas beim Austritt in den Ofenraum
einen Drall erhält. Hierdurch wird dem Gas eine Zirkulationskomponente in der Waagerechten
erteilt, wodurch der Kontaktweg
zwischen den zu kühlenden Teilen
und dem Gas in günstiger Weise für die Ausnutzung der Kühlwirkung verlängert wird.
-
In den Fig. 4 und 5 ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung
einer Wärmebehandlung von mehreren Stapeln 51 ringscheibenförmiger Gegenstände gleichzeitig,
beispielsweise Kupplungslamellen kleineren Durchmessers gezeichnet. Auf einem Herdteil
52 sind die Stapel 51 so aufgebaut, daß sich mehrere Hohlzylinder ergeben. Die Stapel
51 sind dabei zusammen mit einem Zuführungselement 53 derart angeordnet, daß in
das Innere jedes Hohlzyinders Kühlgas aus einer für jeden Stapel vorgesehenen Austrittsöffnung
531 gelangen kann, was durch die entsprechenden Pfeile angedeutet wird. Das Zuführungselement
53 ist mit Hilfe einer Zwischenplatte 522 auf dem Herdteil 52 auswechselbar befestigt.
-
Jeder Hohlzylinderstapel wird nach oben hin gegen die Schutzgashaube
durch ein nicht gezeichnetes Umlenkelement, entsprechend dem Element 161 der Fig.
1, abgeschlossen, so daß wieder Stapel 51 analog dem Stapel 16 innen und außem vom
Kühlgas umflossen wird. Das Kühlgas wird nach seinem Wege um die Stapel 51 herum
durch im Herdteil 52 befindliche Absaugkanäle 521 abgeführt und der Kühleinrichtung
171 beispielsweise, wieder zugeleitet.
-
In den Fig. 6 und 7 schließlich ist gezeigt, wie man mit der
erfindungsgemäßen
Anordnung mehrere Stapel 71 von segmentförmigen, flachen Teilen, z.B. auf Blechen
als Träger aufgesinterte Bremsbeläge, gleichzeitig behandeln kann.
-
Auf einem Herdteil 72 über einer Zwischenplatte 722 ist ein Zuführungselement
73, vorzugsweise auswechselbar, aufgesetzt.
-
Die Segmentstapel 71 sind so aufgebaut, daß sich vor jedem Stapel
zur Mitte der Anordnung hin eine Öffnung 731 des Zuführungselementes 73 befindet,
aus welcher der Gasstrom zur Kühlung des Stapels derart nach oben gegen die der
Mitte zugekehrte Innenseite des Stapels gerichtet nach oben strömt, daß der Stapel
optimal von dem Kühlgas umspült wird, bevor dieses durch Absaugöffnungen 721 im
Herdteil 72 der Kühleinrichtung wieder zufließt.
-
Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens und der für die Ausführung
des Verfahrens benutzten erfindungsgemäßen Einrichtung sollen mit Hilfe der folgenden
Beispiele noch verdeutlicht werden.
-
Beispiel 1: Die zu behandelnden Kupplungslamellen, Gewicht 250 kg,
bestehend aus auf Pulvermetallurgischem Wege hernestellten Reibbelägen auf verstärkenden
Trägerblechen aus Stahl, werden 5 Stunden auf 8300C aufgeheizt. Während eines Zeitraumes,
in dem der Ofen auf gleichmäßige Temperatur gebracht wird, versintert das Material
der Beläge mit dem Material der Trägerbleche.
Zurn Schutze vor
unerwünschter Oxydation strömt ein inertes oder reduzierend wirkendes Gasgemisch,
das Schutzgas, in einer Menge von bis zu 2m3/h durch den von der Schutzgashaube
abgeschlossenen Teil des Ofens, in dem sich der Sinterprozess abspielt. Die brennbaren
Bestandteile des Schutzgases werden am Austrittsrohr verbrannt.
-
Dem Sintervorgang folgt der Abkühlvorgang. Hierzu wird der mit einer
Heizungseinrichtung versehene Gewölbeteil des Sinterofens gegen eine Kühlhaube ausgetauscht.
Die Kühlhaube ist mit einem Ventilator versehen, welcher die Luft der Umgebung durch
den Zwischenraum zwischen Schutzgas- und Kühlhaube hindurchsaugt, wodurch die Wärme
von der Oberfläche der Schutzgashaube abgeführt wird0 Dieser übliche Abkühlvorgang
dauert 10 - 12 Stunden und ist außerdem mit den geschilderten erheblichen Nachteilen
für die im Ofen befindlichen Teile verbunden.
-
Mit der erfindungsgemaßen Einrichtung wird-zusätzlich zu der beschriebenen
Außenkühlung gekühltes Schutzgas in den Schutzgasraum eingeblasen und unmittelbar
über die zu kühlenden Teile geleitet, wodurch diese wesentlich schneller und gleichmäßiger
abkühlen.
-
Man erreicht eine Abkühlungszeit von 40 Minuten für die Abkühlung
der Teile von 830°G auf 300°C dadurch, daß man ungefähr
50 m3/h
Schutzgas mit einer Eingangstemperatur von 0 25°C bis 70°C durch den mit 250 kg
Teilen besetzten Schutzgasraum hindurchpumpt. Bei 300°C wird der Kühlgaskreislauf
wieder abgestellt und in etwa 2 1/2 Stunden auf die bekannte Weise, d.h. mit der
Kühlhaube allein, auf Raumtemperatur heruntergekühlt, so daß die gesamte Abkühlzeit
ungefähr 3 Stunden gegenüber früher 10 - 12 Stunden beträgt.
-
Da das Kühlgas im Kreis herumgepumpt wird und nur nach einer Neubeschickung
des Ofens ergänzt werden muß, spart man mit diesem Verfahren erheblich an Zeit bei
nur geringfügig erhöhten Kosten für den Betrieb der Anordnung. Außerdem erzielt
man eine bedeutende Qualitätsverbesserung und verringert die Ausschußquote der nicht
mehr maßgetreuen Teile.
-
Beispiel 2: Ein weiteres Beispiel für die vorteilhaften Anwendungsmöglichkeiten
des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Wärmebehandlung von Kupplungs- oder Bremslamellen
ist die Durch führung eines Sinterverfahrens für den Reibbelag und daran anschließend
eines Vergütungsverfahrens für das Trägerblech, das eine bestimmte Festigkeit aufweisen
soll. Dieses Beispiel zeigt noch deutlicher, welche Qualitätsverbesserungen mit
dem neuen Verfahren zu erzielen sind. Das Material des Trägerblechs, ein legierter
Stahl mit Gehalten an 0,24 %C, <o,035%Si, 0,5iMN,(0,035%P,< 0,035%S, 1,4%Cr,
0,55iMo, 0,2,6V, wird mit einer Zugfestigkeit von 70 - 85 kp/mm2 in den Ofen
gebracht.
Bei Abkühlung mit den bekannten Vorrichtungen nach den üblichen Verfahren fällt
die Festigkeit ungefähr auf die Hälfte. Bei Abkühlung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung dagegen, mit 60 - 70 m3/h gekühltem
Schutzgas, Eingangstemperatur etwa 200C, kühlt man die Teile in 35 - 55 Minuten
von 8300C auf 3500C herunter und erreicht damit Festigkeitswerte von 65 - 75 kg/mm².
-
Die im Ofenraum befindlichen Teile werden entweder während des Sinterverfahrens
oder nach dem Sintern durch erneutes Anwärmen auf eine Temperatur gebracht, die
der Stahlaualität des Trägerblechs entsprechend oberhalb der G.O. S.-Linie des,
Eisen-Kohlenstoff-Zustandschaubildes liegt und anschließend so schnell wiiöglich
abkühlt, Die Abkühlgeschwindigkeit muß dabei so gewählt werden, daß die Umwandlung
des Gefüges des Stahlmaterials, die Unterkühlung des Austenits, nicht in der Ferrit-Perlitstufe,
sondern überwiegend in der Zwischenstufe erfolgt.
-
Bei dieser Umwandlung entsteht ein zähes, gleichmäßiges, nadliges
Gefüge, auch als 2'Zwischenstufengefüge" bezeichnet, mit einer wesentlich höheren
Festigkeit als das durch die bisherige, langsame Abkühlung erreichbare, grob-körnige
Ferrit-Perlitgefüge mit den ausgeprägten Korngrößen.
-
Das Umwandlungsverhalten der verschiedenen Stahlsorten ist in
Zeit-Te;peratur-Umwandlungsschaubildern
dargestellt, die von den Stahllieferanten zu beschaffen sind. Aus diesen Diagrammen
lassen sich die Angaben über Temperaturen und Abkühlungsgeschwindigkeiten entnehmen.
-
ANSPRÜCHE