DE2411827A1

DE2411827A1 - Beim haerten von metall, insbesondere von stahl, zu verwendende abschreck- oder anlassfluessigkeit

Info

Publication number: DE2411827A1
Application number: DE2411827A
Authority: DE
Inventors: Hans Fleischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1975-09-25
Also published as: DE2411827C2

Description

Beim Ilärten von Metall, insbesondere von Stahl, zu verwendejde Ab schreck- oder Änlassflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine beim zarten von Metall,insbesonders von Stahl, zu verwendende Abschreck- oder Anlassflüssigkeit.
Es sind Abschreck- oder Anlassflüssigkeiten für die Verwendung beim härten bekannt, die vorwiegend aus mineralischen, tierischen oder pflanzlichen Ölen sowie aus Mischungen dieser Öle bestehen und die im allgemeinen ausserdem Wirkstoffzusätze enthalten, welche die Abkühlung des zu härtenden Gutes beschleunigen. Ausserdem werden die voryenannten llärteöle teilweise auch noch mit Zusätzen, z.B. Lmulgatoren, versehen, die den Zweck haben, zu bewirken, daß der Ölfilm an den gehärteten Teilen mit Wasser besser abgewaschen werden kann. Weiterhin werden auch Emulsionen und wässerige Lösungen von wasserlöslichen, hoclmolekularen organischen Verbindungen als Abschreckf lüssigkeit für die Stahlhärtung verwendet. Auch sind wässerige Lösungen von speziellen Salzen als Abschreckflüssigkeiten bekannt. Schließlich finden auch niedrigschmelzende Salzgemische Verwendung.
Insbesondere die mineralische, tierische oder pflanzliche Öle oder Gemische aus diesen enthaltenden Abschreck-oder Anlassflüssigkeiten weisen den Nachteil auf, daß sie unter Einwirkung von Wärme, und zwar schon bei Temperaturen ab 40°C zur Autoxidation neigen. Über 100°C weisen sie bereits eine starke Oxidationsneigung auf.
Ihre Verwendung führt ausserdem zur Bildung von unlösbaren Rückständen, vorzugsweise Schlammrückständen, die als Ablagerungen in den Härteanlagen und an den Werkstücken äusserst störend sind. Daher erfordert das Nachbearbeiten des Härtegutes einen wesentlichen Aufwand, wobei die Beseitigung der meist in Wasser abzuwaschenden Ölrückstände besonders schwierig und kostspielig ist und vielfach nicht einmal zu einem vollständigen Erfolg führt.
Ausserdem trägt das hierbei zustandekommende Abwasser zur Umweltverschmutzung bei.
Darüber hinaus sind die obengenannten bekannten Härteöle sehr leicht entzündbar, so daß es irrimer wieder zu Härteölbränden mit verheerenden Folgen kommt. Diese Brände entstehen häufig durch eine zu hohe thermische Belastung des flärteöls. Infolge technischer Mängel kommt es auch häufig vor, daß die glühenden Werkstücke nicht vollständig in das Abschreckbad gelangen und ihre glühenden Teile das Härteöl schnell in Brand setzen. Brände entstehen auch bisweilen durch Undichtwerden der zum Rückkühlen des Härteöls dienenden Kühlwasserschlangen.
Schon wenn geringe Wassermengen in das Härteöl einbrechen, kommt bei dem nachfolgenden Abschreckvorgang eine starke Schaumbildung zustande, die zum Überschäumen des Ölbades führt. Hierdurch entsteht ein Brand sowohl des Härtebades als auch der überlaufenden und überyelaufenen Ölmengen.
Bei ilärteölbränden kommt es ausserdem zwangsläufig wegen Sauerstoffmanyels zu stärkster Qualmound Rußbildung, so daß in den Fertigungsräumen nach kürzester Zeit keine Sicht mehr besteht und der Brand nur unter größten Schwierigkeiten bekämpft werden kann, wobei auch Rauchgasvergiftungen zu befürchten sind.
Im übrigen kommt es grundsätzlich bei der Verwendung von Öl als Abschreck- oder Anlassflüssigkeit zu einer Belästigung der Anwesenden durch den Öldunst und ausserdem durch diesen zur Luftverschmutzung innerhalb und ausserhalb der Härteräume.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß eine Abschreck-bzw. Anlassflüssigkeit zu schaffen, die leicht wasserlöslich und abwasserunschädlich ist, eine hohe thermische Stabilität besitzt, praktisch keine störende Rückstandsbildung aufweist und schließlich einen hohen Flammpunkt aufweist und daher nur schwer brennbar ist.
Gemäß der Erfindung besteht die Flüssigkeit vorwiegend aus Polyalkylenglykolen. Zweckmässig besteht sie vorwiegend aus Polyáthylenglykolen unter Einschluß von deren Polymerisationshomologen der allgemeinen chemischen Formel H OS (Ch2e CH2. 0) nH mit einem mittleren Molekulargewicht von 200 bis 6000 (n= 7 bis 135) und vorzugsweise einem mittleren Molekulargewicht von 350 bis 1000 (n= 9 bis 22). Vorteilhaft besitzen die Polyalkylenglykole eine Hydroxylzahl (my K0H/g) von 100 bis 600, vorzugsweise von 150 bis 400. Die Flüssigkeit kann auch vorwiegend aus Mischpolymeren aus äthylenoxid und Propylenoxid bestehen.
Vorteilhaft sind der Flüssigkeit andere in ihr lösbare, die Abschreckwirkung erhöhende , organische Substanzen, insbesondere ähnliche Polymere, in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.%, zugemischt.
Die Flüssigkeit enthält ausserdem zweckmässig 0,1 bis 40 Gew.i vorzugsweise 0;1 bis 20 Gew.%, Wasser.
Die vorgenannte Abschreck- oder Anlassflüssigkeit gemäß der Erfindung besitzt gegenüber den bekannten Abschreck-oder Anlassflüssigkeiten folgende Vorteile: Die Flüssigkeit ist leicht und in vollem Umfange wasserlöslich, so daß die gehärteten Teile leicht mit hilfe von Wasser gereinigt werden können.Die Flüssigkeit ist weiterhin abwasserunschädlich. Sie besitzt eine aussergewöhnlich große thermische Stabilität, so daß keine Autoxidation eintritt. Es kommt daher auch nicht zu der Rückstands- und Schlanunbildung, wie sie sonst bei der Verbrennung der bekannten Härteöle zustandekommt.
Vielmehrbesitzt die Flüssigkeit gemäß der Erfindung aussergewöhnlich variable Anwendungsmöglichkeiten, da sich ihr Leistung- und Anwendungsbereich von demjenigen von niedrigviskosen flochleistungsabschreckölen bis zu demjenigen von viskosen Warmbad- und Anlassölen erstreckt.
Die Abschreck- und Anlassflüssigkeit gemäß der Erfindung besitzt weiterhin einen höheren Flamm- und Brennpunkt als die bekannten höherviskosen Warmbadhärteöle.Se brennt nur schwer mit kurzer, nicht rußenden, rückstandsloser Flanme, so daß auch keine Qualmbildung entsteht.
Bei einem Brand werden auch nur gerinye Wärmemengen freigesetzt, so daß der Brand sich nicht aufschaukelt, sondern eine rückläufige Tendenz besitzt.
Beispiel In einem offenen Härtebehälter,der eine aus einer Mischung von Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol bestehende Flüssigkeit enthielt, wurden glühende Stahlteile in kurzer Zeitfolge abgeschreckt. Die Härteflüssigkeit wurde bis auf 3000 C, d.h. über den Brennpunkt erhitzt und die Oberfläche des Bades in Brand gesetzt.
Es trat nur ein schwaches Flanunbild mit verhältnismässig geringer Wärmeabstrahlung auf. Allein infolge der -Einwirkung der Wärmeabstrahlung des Härtebehälters über seine Aussenwände verringerten sich die Flammen und erloschen nach einiger Zeit vollständig.
Der vorstehende Effekt ist durch Umwälzen der Flüssigkeit in kürzester Zeit erreichbar.

Claims

Patentansprüche

Beira Härten von Metall, insbesondere Stahl, zu verwendende Abschreck- oder Anlassflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit vorwiegend aus Polyalkylenglykolen besteht.
2. Abschreck- oder Anlassflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit vorwiegend aus Polyäuylenglykolen unter Einschluß von deren Polymerisationshomologen der allgemeinen chemischen Forrael HO.(Ch2.Ch2.O)nH mit einem raittleren Molekulargewicht von 200 bis 6000 (n=7 bis 135) und vorzugsweise einem mittleren Molekulargewicht von 340 bis 1000 (n=9 bis 22) besteht.
3. Abschreck- oder Anlassflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyalkylenglykole eine Hydroxylzahl (mgROH/g) von 100 bis 600, vorzugsweise von 150 bis 400, besitzen.
4. Abschreck- oder Anlassflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die'Flüssigkeit vorwiegend aus Mischpolymeren aus Äthylenoxid und Propylenoxid besteht.
5. Abschreck- oder Anlassflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit andere in ihr lösbare, die Abschreckwirkung erhöhende, organische Substanzen, insbesondere ähnliche Polymere, in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew. %, vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew./% zugemischt sind.
6. Abschreck- oder Anlassflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit 0,1 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.%, Wasser enthält.