DE262532C

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Publication number: DE262532C
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Description

KAISERLICHES yk IMPERIAL yk

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-JVe 262532-KLASSE 49/. GRUPPE .18. -JVe 262532- CLASS 49 /. GROUP .18.

JEAN de BOSREDON in PARIS.JEAN de BOSREDON in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. September 1911 ab.Patented in the German Empire on September 13, 1911.

Es ist bereits bekannt, Werkzeuge aus weichem Stahl mit einem Arbeitsteil aus Schnelldrehstahl zu versehen. Bis jetzt ist es jedoch nicht gelungen, den Schnelldrehstahl auf dem Werkzeuge durch unmittelbare Verschweißung sicher anzubringen, so daß man Zuflucht dazu nahm, entweder den Schnelldreh stahl einzufassen oder ihn durch heterogene Verschweißung, d. h, unter Verwendung eines Bindegliedes oder durch Lötung an dem Werkzeug anzubringen. In dem ersten Fall hat dies jedoch den Nachteil, daß die aus der -Verwendung des Werkzeuges resultierenden Erschütterungen und Stöße die Fassung, durch welche der Schnelldrehstahl mit dem Werkzeuge verbunden ist, schnell zerstören, während in dem zweiten Fall, da keine innige molekulare Verbindung zwischen den beiden Teilen vorhanden ist, der Schnelldrehstahl wegen des ihm eigenen Widerstandes sich von der Befestigungsfläche, an der er vermittels des als Bindungsmittel dienenden Zwischenmetalles angebracht war, abriß.It is already known to make tools made of soft steel with a working part To provide high-speed steel. So far, however, it has not been possible to use the high-speed steel to be securely attached to the tools by direct welding, so that recourse was taken to either edging the high-speed steel or through it heterogeneous welding, d. h, using a link or by soldering to be attached to the tool. In the first case, however, this has the disadvantage that the vibrations and shocks resulting from the use of the tool, through which the high-speed steel is connected to the tool, destroy quickly, while in the second case, there is no intimate molecular connection between the both parts is present, the high-speed steel because of its own resistance away from the fastening surface on which it is used by means of the binding agent Intermediate metal was attached, tore off.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein A^/erfahren zum Verstählen von Werkzeugen aus weichem Stahl mit Schnelldrehstahl unter unmittelbarer Verschweißung, dessen wesentliches Erfindungsmerkmal darin besteht, daß die miteinander zu verbindenden verschiedenen Stahlteile getrennt erhitzt werden, und zwar der Stahlteil mit dem größten Ausdehnungskoeffizienten auf etwa 800 ° und der andere höher, auf etwa 900⁰, worauf sie unter Zwischenlegen eines ihrer Oxydation entgegen45 The present invention now relates to a A ^/ learn to case-harden of tools made of soft steel with high speed steel under the direct welding, the essential feature of the invention is that the various joined together steel parts are heated separately, and that the steel part with the largest coefficient of expansion to about 800 ° and the other higher, to about 900 ⁰ , whereupon they counteract their oxidation 45

wirkenden Stoffes übereinander gelegt und dann beide zusammen auf 1200 bis 1400 ° erhitzt und bei dieser Temperatur. in einer Matrize unter einem hohen Druck vollständig verschweißt werden.acting substance placed on top of each other and then both heated together to 1200 to 1400 ° and at that temperature. completely in a die under a high pressure be welded.

Auf der Zeichnung ist ein nach dem Verfahren hergestelltes Werkzeug veranschaulicht, und zwar zeigtThe drawing shows a tool manufactured according to the method, namely shows

Fig. ι die Rohform eines Drehstahles und eines Arbeitsteiles aus Schnelldrehstahl, welche miteinander verschweißt werden sollen;Fig. Ι the raw form of a turning tool and a working part made of high-speed steel, which are to be welded together;

Fig. 2 veranschaulicht diese beiden Teile übereinander gelegt vor der Verschweißung, undFig. 2 illustrates these two parts placed one on top of the other before welding, and

Fig. 3 das Werkzeug nach der Verschweißung und Fertigstellung.3 shows the tool after welding and completion.

Die Versuche, einen Arbeitsteil aus Schnelldrehstahl an einem Werkzeug aus weichem Stahl durch unmittelbare Verschweißung anzubringen, haben bis jetzt fehlgeschlagen, weil den physikalischen Unterschieden der Metalle nicht Rechnung getragen worden ist, welche, nachdem sie denselben oder verschiedenen thermischen Behandlungen unterworfen worden sind, einen einzigen Körper bilden müssen und ohne nachteiligen Einfluß aufeinander dieselben Beanspruchungen und Formveränderungen aushalten sollen.Attempts to attach a working part made of high-speed steel to a tool made of soft Attaching steel by direct welding has failed until now because the physical differences of the metals have not been taken into account, which, after having been subjected to the same or different thermal treatments must form a single body and without any detrimental influence on one another to withstand the same stresses and changes in shape.

Das Verfahren gemäß der Erfindung beruht auf folgenden Tatsachen:The method according to the invention is based on the following facts:

Zwischen 750 und 950° erleiden Stahl-,Between 750 and 950 ° steel,

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a.a.

Sorten mit verschiedenem Gehalt an Kohlenstoff, die jedoch fremde Metalle, wie Chrom, Wolfram o. dgl., enthalten, können, allotropische Veränderungen. Diese Veränderungen gehenVarieties with different carbon content, but containing foreign metals such as chromium and tungsten or the like, may contain allotropic changes. These changes go

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(2. Auflage, ausgegeben am 3. August(2nd edition, issued August 3

bei einer Temperatur vor sich, die um so niedriger ist, als der Gehalt an Kohlenstoff höher ist, so daß die verschiedenen Stahlsorten während ihrer Abkühlung und zwischen den angegebenen Temperaturgrenzen dieselben Umänderungen erleiden, welche sie jedoch bei verschiedener Temperatur erreichen.at a temperature which is lower than the carbon content is higher, so that the different types of steel during their cooling and between the same changes suffer the specified temperature limits, which they, however, suffer at different temperature.

b. Zwischen den oben erwähnten Temperaturgrenzen erleiden die Stahlsorten, welcheb. Between the temperature limits mentioned above, the types of steel suffer which

ίο außerhalb dieser Temperaturgrenzen denselben Ausdehnungskoeffizienten besitzen, derartige Störungen, daß die Ausdehnung größer ist für die Stahlsorte, die den größten Kohlenstoffgehalt aufweist.ίο the same outside of these temperature limits Have expansion coefficients such disturbances that the expansion is larger for the steel grade with the highest carbon content.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht nun darin, die beiden Stahlsorten, nämlich den Schnelldrehstachl und den weichen Stahl, vor dem endgültigen Verschweißen durch verschiedene thermische Behandlungen derart zuzubereiten, daß die oben erwähnten Ungleichmäßigkeiten vermieden werden. Zu diesem Zweck werden die miteinander zu verbindenden Stahlteile auf verschiedene Temperaturen, nämlich auf etwa 800 und 900° erhitzt, wobei die Erhitzungstemperatur derart gewählt wird, daß derjenige Stahl, welcher den größten Ausdehnungskoeffizienten besitzt, auf die niedrigere Temperatur gebracht wird. Die Wechsel der Ausdehnungskoeffizienten der beiden Stahlteile gleichen sich auf diese Weise aus, und es bildet sich in ihren allotropischen Umänderungen in dem Zwischenraum der Punkte A ¹^³ der Osmondischen Klassifikation ein gewisses molekulares Gleichgewicht, welches eine unmittelbare Verschweißung gestattet. The method according to the invention now consists in preparing the two types of steel, namely the high-speed spindle and the soft steel, by means of various thermal treatments before the final welding, in such a way that the above-mentioned irregularities are avoided. For this purpose, the steel parts to be connected to one another are heated to different temperatures, namely to about 800 and 900 °, the heating temperature being selected so that the steel which has the greatest coefficient of expansion is brought to the lower temperature. The changes in the expansion coefficients of the two steel parts balance each other out in this way, and a certain molecular equilibrium is formed in their allotropic changes in the space between the points A ¹ ^ ^{3 of} the Osmondic classification, which allows direct welding.

Um das Verfahren gemäß der Erfindung durchzuführen; wird das Werkzeug α in der gewöhnlichen Form hergestellt und die Auftragfläche für den Arbeitsteil aus Schnelldrehstahl c zugerichtet.To carry out the method according to the invention; the tool α is made in the usual form and the application surface for the working part made of high-speed steel c is trimmed.

Wenn erforderlich, wird die Auftragfläche & derart nachbearbeitet, daß sie genau der vorher geformten Kontaktfläche des Schnelldreh-Stahles c entspricht, damit diese sich eng und genau anlegt. An seinem hinteren Teil ist der Schnelldrehstahl c derart geformt, daß er sich gegen eine Art Schulter des Werkzeuges α anlegen kann. Außerdem kann er mit seitlichen Flanschen d versehen werden, die dazu dienen, seine Lage auf dem Werkzeug α zu sichern.If necessary, the application surface & is reworked in such a way that it corresponds exactly to the previously formed contact surface of the high-speed steel c, so that it fits tightly and precisely. At its rear part, the high-speed steel c is shaped in such a way that it can rest against a kind of shoulder of the tool α . In addition, it can be provided with side flanges d , which serve to secure its position on the tool α.

Um die unmittelbare Verschweißung des Teiles c mit dem Werkzeug α zu erzielen, wird der Teil, welcher den größten Ausdehnungskoeffizienten besitzt, bis gegen 8oo° erhitzt und der andere bis auf ungefähr 900°. Dann werden beide Teile unter Zwischenlegen eines ihrer Oxydation entgegenwirkenden Stoffes übereinander gelegt und hierauf einem ersten Druck unterworfen, zu welchem Zweck das Werkzeug zweckmäßigerweise in eine Matrize gebracht wird.In order to achieve the direct welding of the part c with the tool α , the part which has the greatest expansion coefficient is heated up to about 800 ° and the other up to about 900 °. Then both parts are placed one on top of the other with a substance that counteracts their oxidation in between and then subjected to a first pressure, for which purpose the tool is expediently placed in a die.

Durch diese erste Behandlung wird schon ein festes Anhaften der beiden Kontaktflächen erzielt. Um jedoch eine richtige Verschweißung zu erreichen, wird das Werkzeug in einem Ofen auf 1200 bis 1400° erhitzt. Nachdem diese Temperatur erreicht worden ist, wird es in eine Matrize gebracht, die es genau ausfüllt, und in irgendeiner geeigneten Weise, jedoch ohne Stoß, einem starken Druck unterworfen. This first treatment already ensures that the two contact surfaces adhere firmly achieved. However, in order to achieve a correct weld, the tool is in one Oven heated to 1200 to 1400 °. After this this temperature has been reached, it is placed in a die that fills it exactly, and subjected to severe pressure in any suitable manner but without shock.

Durch diese Behandlung erzielt man ein Werkzeug, wie in Fig. 3 dargestellt, dessen Teile untrennbar miteinander verbunden sind, so daß das aus verschiedenen Stahlsorten zusammengesetzte Werkzeug denselben physikalischen und thermischen Behandlungen unterworfen werden kann, wie ein Werkzeug aus ein und derselben Stahlsorte. So kann z.B. dem Werkzeug seine endgültige Form durch Schleifen gegeben werden. Dann wird der Schnelldrehstahlteil in Petroleum oder Luft oder auf irgendeine andere Weise, welche für 8g Werkzeuge aus Schnelldrehstahl üblich ist, gehärtet, ohne daß die Verbindung beider Teile in irgendwelcher Weise beeinflußt würde.By this treatment, a tool as shown in Fig. 3 is obtained, its Parts are inextricably linked, so that it is composed of different types of steel Tool can be subjected to the same physical and thermal treatments as a tool one and the same steel grade. E.g. the tool can be given its final shape by grinding. Then the High speed steel part in petroleum or air or in any other way which is suitable for 8g Tools made of high-speed steel is common, hardened without the connection of the two Parts would be affected in any way.

Claims

Patent claim:

Method for steeling tools made of soft steel with high-speed steel, specifically with direct welding, characterized in that the two different steel parts (a, c) to be connected are heated separately, namely the steel part with the greatest expansion coefficient to about 800 ° and the other higher, to about 900 °, whereupon they are placed on top of each other with a material that counteracts their oxidation and then both are heated together to 1200 to 1400 ° and completely welded at this temperature in a die under high pressure.

1 sheet of drawings.