DE250709C

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Publication number: DE250709C
Application number: DENDAT250709D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

In der französischen Patentschrift 415985 (vgl. auch Patent 244966) ist ein Verfahren zum Zementieren von Gegenständen aus Eisen, Stahl oder Stahllegierungen beschrieben, wonach durch den Zementierungsbehälter, in dem die zu zementierenden Gegenstände in zerkleinerter Kohle eingebettet sind, Kohlensäureanhydrid geleitet wird; die Kohlensäure dringt dabei in die Zwischenräume zwischen den Ideinen Kohleteilchen ein und zirkuliert während des Zementierungsvorganges durch die körnige Kohlenmasse. Sobald die Gegenstände eine gewisse Zeit auf diese Art behandelt worden sind, kann die körnige Kohle, die sich mit den zu zementierenden Gegenständen in Berührung befand, aus dem Zementierungsraum 'entfernt werden; das Verfahren wird dann mit dem zirkulierenden Gas allein fortgesetzt.

Versuche, die zu der vorliegenden Erfindung geführt haben, zeigten, daß statt des Kohlensäureanhydrids überraschenderweise mit besonderem Vorteil Luft angewendet werden kann. Die Idee, statt der mehr oder minder teueren und mehr oder minder schwer zu erhaltenden gewöhnlichen Kohlungsgase einfach Luft zu verwenden, scheint auf den ersten Blick eher absurd, wenn man bedenkt, daß Luft ein vorwiegend oxydierendes Gas ist.

Die Vorzüge, · die das neue Verfahren in sich birgt, sind die, daß statt der teuren, gasförmigen Kohlungsmittel das denkbar billigste Mittel, nämlich atmosphärische Luft, angewendet wird, die in Wechselwirkung mit der körnigen Kohle das kohlend wirkende Gas bildet, ferner daß die Kohlenstoffkonzentration in den zementierten Zonen innerhalb v/eiterer Grenzen geregelt werden kann als bei Anwendung von Kohlensäure oder anderen Kohlungsgasen.

Als Ausführungsbeispiele seien folgende angeführt :

I₁. Wenn man Gegenstände aus weichem Stahl mit 0,07 Prozent Kohlenstoff zwei Stunden lang der Zementierung bei 1100⁰ C. aussetzt und innerhalb der gekörnten Kohlenmasse stündlich für jedes Quadratdezimeter der Oberfläche der zu zementierenden Stahlgegenstände 2 1 Luft zur Einwirkung bringt, erhält man eine zementierte Oberflächenzone von 0,82 Prozent Kohlenstoffgehalt.

2. Wenn man unter den gleichen Bedingungen der Temperatur, der Zeit usw. arbeitet, aber die Luftmenge auf 12 1 stündlich für jedes Quadratdezimeter Oberfläche der zu zementierenden Stahlgegenstände ansteigen läßt, beträgt die Konzentration des Kohlenstofigehaltes in der zementierten Zone nur 0,55 Prozent.

Allgemein verfährt man derart, daß man, sobald die Zementierungskammer in der bekannten Weise gefüllt ist, die Tür schließt und durch Rohre einen schwachen Luftstrom zirkulieren läßt. Die aufzuwendende Luftmenge hängt selbstverändlich von der Tiefe der Zementierung ab, die man erreichen will.

Indem man den Luftstrom gleichmäßig gehen läßt, erhitzt man die Zementierungskammer bis zur lebhaften Rotglut. Diese Temperatur wird während der ganzen Dauer der Zementierung beibehalten. Die Dauer hängt, (gemäß genauen und durch Vorversuche gut, bestimmten Regeln) von der Temperatur, der Geschwindigkeit des Luftstroms und von der gewünschten Tiefe der zementierten Zone ab.

ίο . Sobald die Zementierung beendigt- ist, stellt man den Luftstrom ab und öffnet den Bodenverschluß der Zementierungskammer. Die körnige Kohle gleitet dann aus der Kammer leicht heraus und wird in einem Behälter gesammelt, um darauf in bekannter Weise in

' ■" einer anderen Zementierungskammer weitere Verwendung zu.finden.

In vielen Fällen (und gerade dann, wenn man sehr tiefe zementierte Zonen erhalten

ao will, ohne daß die Konzentration des Kohlenstoffgehaltes beträchtliche Werte erreicht) entleert man, ebenso wie bei dem Verfahren nach der französischen Patentschrift 415985, zweckmäßig die Zementierungskammer nicht vollständig von der körnigen Kohle, sondern nur bis zur notwendigen Menge, um die Oberfläche der zu zementierenden Stücke freizulegen, und setzt das Erhitzen und Zirkulierenlassen des Luftstroms in Gegenwart der noch vorhandenen Kohle fort.

Die aus der Zementierungskammer entweichenden Gase können in bekannter Weise in einem Behälter für weitere Zementierungsarbeiten aufgefangen werden. Man vermeidet so, eine kleine Menge körniger Kohle zu verbrennen, was selbstverständlich eintritt, wenn man die Luft unvermittelt anwendet. Derselbe Zweck kann erreicht werden, wenn man im Anfang die Luft durch Holzkohle, die auf 1000⁰ bis 1100⁰ C. in einem besonderen Ofen erhitzt worden ist, vor ihrem Eintritt in die Zementierungskammer streichen läßt.

Wenn man in der zementierten Zone einen höheren Gehalt an Kohlenstoff haben will, braucht man nur in bekannter Weise mehr oder minder große Mengen flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoffe in die Gegend der Zementierungskammer einzuleiten, wo die Luft bereits eine Schicht körniger Kohle von mindestens 10 cm Dicke durchstrichen hat.

Falls man eine sehr· große Gleichmäßigkeit der zementierten Zone auf der ganzen Oberfläche der Stahlgegenstände erreichen will, braucht man nur die Zementierungskammer während der Operation langsam zu drehen, oder besser, man kann die Stahlgegenstände, die alle in körniger Kohle eingebettet liegen, an einer drehbaren Welle, welche durch die dichte Wand der Zementierungskammer hindurchgeht, befestigen.

Claims

Patent-An SPRU ch:

Verfahren zum Zementieren von Gegenständen aus Eisen, Stahl oder Stahllegierungen mittels eines Gases und körniger Kohle, in welche die Gegenstände eingebettet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Bildung eines kohlend wirkenden Gases in dem Zementierungsbehälter selbst ein Luftstrom durch die körnige Kohlenmasse hindurchgeführt wird.