DE2459041A1

DE2459041A1 - Verfahren zur herstellung einer metallischen feile

Info

Publication number: DE2459041A1
Application number: DE19742459041
Authority: DE
Inventors: Jun Asanuma; Hiroshi Hashimoto; Takashi Okabe; Kiyomitsu Suga
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1973-12-18
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1975-06-26
Also published as: JPS5091096A; CH577866A5; JPS5511448B2

Description

Verfahren zur Herstellung einer metallischen Feile Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer metallischen Feile entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs, die insbesondere bei der Herstellung von Formen, Matrizen, Guß stücken oder dergleichen verwendbar ist.
Bisher fanden zu diesem Zweck Feilen aus gehärtetem Flußstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt Verwendung, während Diamantfeilen im allgemeinen zur Fertigbearbeitung von gehärtetem Stahl Verwendung fanden. Feilen aus gehärtetem Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt werden jedoch bald abgenutzt und durch Feilspäne wegen ihrer magnetischen Eigenschaften verstopft, während Diamantfeilen verhältnismäßig teuer sind-und ebenfalls bald verstopft werden.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer metallischen Feile anzugeben, bei der die genannten Nachteile möglichst weitgehend vermieden sind1 so daß diese Feile eine verlängerte Lebensdauer und gute zerspanungseigenschaf ten besitzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Vorzugsweise kann durch Eindiffusion von Chrom oder einer Mischung aus Chrom und Titan in einem Feilenrohling aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und anschließendes Härten der Oberfläche erreicht werden, daß derartig hergestellte Feilen mehr als das Zehnfache der Lebensdauer als bekannte Feilen besitzen, und außerdem sehr gute Bearbeitungseigenschaften aufweisen. Da derartige metallische Feilen nicht magnetisch sind, weil sie Karbide wie Chromkarbide oder gehärtete Karbide in der gehärteten Schicht enthalten, werden keine Feilspäne angezogen, so daß dadurch keine Verstopfung verursacht wird.
Anhand der folgenden Beispiele soll die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beispielsweise näher erläutert werden.
Es zeigen: Fig. 1 eine graphische Darstellung der mit unterschiedlichen Feilen erzielbaren Eindringtiefe (p) in Proben mit unterschiedlicher Vickers-Härte; und Fig. 2-4 mit unterschiedlichen Feilen erzielte Bearbeitungsergebnisse, wobei auf der Abszisse der Reibungsabstand (m) bzw.
die Belastung (kg) und auf der Ordinate der Abriebverlust (mg) der Proben aufgetragen ist.
Beispiel 1 Zuerst wurde ein Pulver aus Cr, Al 203 und NH4C1 mit einem Mischungsverhältnis von 3 : 7 : 0,8 hergestellt. Dann wurde ein Satz von acht im Handel erhältlichen dreieckförmigen Feilen in 0 das Pulver eingebettet und während einer halben Stunde auf 1050 C in einer Argonatmosphäre erhitzt. Danach erfolgte eine Nachbehandlung während 10 Minuten bei 8500C und dann eine Härtung durch Abschrecken in Ö1, um die in den Figuren mit A bezeichneten Feilen herzustellen.
Beispiel 2 Eine Pulvermischung aus Cr, Ti, A1203 und NH4Cl mit einem Mischungsverhältnis von 3 : 1 : 7 : 0,8 wurde hergestellt und dann ein weiterer Satz derartiger Feilen in die Pulvermischung eingebettet und derselben Behandlung zur Erzielung der Diffusion und der Härtung wie in Beispiel leausgesetzt. Diese metallischen Feilen sind in den Figuren mit B bezeichnet.
Um die Eigenschaften der-Feilen A ;und B -zu prüfen, wurdeeine größere Anzahl. von Proben mit einer Vickers-Härte HV zwischen 200. und 870 durch Härten von SK-4-Stiften- mit 4 mm Durchmesser durch Abschrecken in Ö-1 nach einer Behandlung von 10 Minuten bei 8500C hergestellt, wonach die gehärteten Stifte angelassen wurden. Die hergestellten Feilen A und B und bekannte Feilen E aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wurden mit einer Bruttobelastung von 500 g entlang 40 mm Länge der Proben verschoben und die resultierenden Einschnittiefen gemessen. Die Ergebnisse zeigt Fig. 1, in der die Vickers-Härte HV auf der-X-Achse und die Einschnittiefe in P auf der Y-Achse aufgetragen sind. Daraus ist ersichtlich, daß bei einer Vickers-Härte von 600 die ein schnittiefe mit einer bekannten Feile E.weniger als die Hälfte als bei den beiden Feilen A und B gemäß der Erfindung. beträgt, und daß keine Zerspanung durch die bekannte Feile. .E bei einer Vickers-Härte der Probe von 800 erfolgte. Wenn also HV größer als 800 ist, kann durch die bekannte Feile E keine Zerspanung erfolgen, während mit den Feilen A und B immer noch eine zufriedenstellende Zerspanung erfolgen kann.
Beispiel 3 Eine Pulvermischung aus Cr, A1203 und NH4C1 mit einem Mischungsverhältnis von 3 :-7 : 0,8 wurde hergestellt und. ein Satz von acht Stielfeilen aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wurde darin eingebettet und derselben Diffusionsbehandlung .und Härtebehandlung wie in Beispiel 1 unterzogen, um metallische Feilen C herzustellen.
Beispiel 4 Eine Pulvermischung aus Cr1 Ti, Al203 und NH4C1 mit einem Mischungsverhältnis von 3 : 1 : 7 : 0,8 wurde hergestellt und ein Satz von acht Stiel-feilen aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wurde in diese Pulvermischung eingebettet und derselben Behandlung wie in Beispiel 1 unterzogen, um metallische Feilen D herzustellen.
Zur Prüfung der Eigenschaften der derart hergestellten Feilen C und D wurden Proben mit einer Rockwell-Härte entsprechend HRC 62, 54 bzw. 40 durch Härten und Anlassen von SK-2-Ringen mit 3 mm Durchmesser in der oben beschriebenen Weise hergestellt.
Diese Ringe wurden mit 0,054 m/sec rotiert und mit den betreffenden Feilen ohne Zugabe eines Schmiermittels abgefeilt und der resultierende Abrieb der Proben wurde gewogen. Die betreffenden Ergebnisse sind in den Fig. 2-4 enthalten. In den Figuren ist auf der Ordinate der Abrieb in mg angegeben, während auf der Abszisse der Reibungsweg in m angegeben ist. Die Belastung ist proportional dem Reibungsweg und ist deshalb ebenfalls auf der Abszisse in kg aufgetragen. Die unterste Kurve betrifft eine bekannte Feile F aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt und die beiden oberen Kurven betreffen Feilen C bzw. D gemäß der Erfindung.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß mit der bekannten Feile F kein Abrieb bewirkt wird, während mit den Feilen C und D eine zufriedenstellende Zerspanung während einer relativ langen Bearbeitungsdauer festgestellt werden kann. Auch aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß mit der bekannten Feile F nur in einem begrenzten Bereich eine Bearbeitung erfolgen kann, während mit den metallischen Feilen C und D gemäß der Erfindung eine gute Bearbeitung auch währand einer längeren Zeitdauer erzielt werden konnte. Vergleichbar gute Ergebnisse können ferner durch Eindiffusion von Vanadium oder Niob in bekannte Feilen mit hohem Kohlenstoffgehalt erzielt werden.

Claims

Patentanspruch

Verfahren zum Vergüten einer Feile aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß die Feile in Berührung mit einem Metall wie Chrom oder Titan gebracht wird, daß dieses Metall durch eine Wärmebehandlung in die Oberfläche der Feile eingebracht wird, und daß dann eine Härtung der Oberfläche durchgeführt wird.