DE2801235A1 - Karbonitrierverfahren fuer legierte chrom-molybdaenstaehle mit erhoehtem kohlenstoffgehalt - Google Patents

Karbonitrierverfahren fuer legierte chrom-molybdaenstaehle mit erhoehtem kohlenstoffgehalt

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DE2801235A1
DE2801235A1 DE19782801235 DE2801235A DE2801235A1 DE 2801235 A1 DE2801235 A1 DE 2801235A1 DE 19782801235 DE19782801235 DE 19782801235 DE 2801235 A DE2801235 A DE 2801235A DE 2801235 A1 DE2801235 A1 DE 2801235A1
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DE
Germany
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steels
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molybdaen
carbonitration
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DE19782801235
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Ioan Dipl Ing Stir
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INDEPENDENTA SIBIU INTREPRINDE
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
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Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK ^, O U I fc J D
- 3 Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Karbonitrierverfahren für mit Mo und Cr legierte Stähle mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt und einer Zusammensetzung von 0,20 bis 0,30 % Mo, 1,10 bis 1,40 % Cr und mit mehr als 0,23 % Kohlenstoff über dem Normalwert, die für thermisch-chemische Behandlungen bestimmt sind.
Es sind verschiedene Arten von Kohlenstoff- und Stickstoffdurchdringungsverfahren bekannt (Penetrationsverfahren), wie z.B. Flüssigkeitzementierung (besonders in Salzschmelze mit CN-Ionen-Gehalt), in Gas-Medium, z.B. bestehend aus einer Methangas-Ammoniak-Mischung in verschiedenen Verhältnissen, und seltener mit festen Stoffen. Ein bekanntes Karbonitrierverfahren wird im rumänischen Patent 54 613 beschrieben und erfolgt bei einer Temperatur von 570° + 5°C in einem Gasmedium, bestehend aus einer Ammoniak-Methangas- und Sauerstoff-Mischung in folgendem Verhältnis: CH^/NB* = 1 und NH, + CH^/ Op = 22 - 30 bei einem Dissoziierungsgrad des Ammoniaks zwischen 38 bis 40 %. Die Dauer des Verfahrens wird zwischen 1 bis 10 Stunden angegeben. Das Karbonitrieren von Spezialstählen mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,38 bis 0,45 %, das in der US-PS 3 999 085 beschrieben ist, erfolgt in einer endothermen Atmosphäre mit einem 34- bis 35?o-igen Ammoniakgehalt bei einer Temperatur von 475 bis 53O0C.
Die Dauer des Verfahrens wird zwischen 17 und 40 Stunden angegeben, je nach der benötigten Durchdringungstiefe.
Die Nachteile der bekannten Verfahren bestehen darin, daß beim Zementieren der Stähle deren Kohlenstoffgehalt den Normalwert 0,23 % überschritten wird, wodurch sich eine große Kernstruktur, eine zu niedrige Zähigkeit des Kernes und eine zu
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große Oberflächenhärte bildet. Ebenso erhält man beim Härten und Zementieren maximale Verformungen.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile. Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Wärmebehandlung von Stählen mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt eine normale Kernstruktur, eine erhöhte Zähigkeit des Kernes und eine entsprechende Oberflächenhärte zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Karbonitrieren von Stählen mit den Normalwert überschreitendem Kohlenstoffgehalt in einer endothermen Atmosphäre bei einer Temperatur von 870° + 5°C durchgeführt v/ird und daß auf dieser Temperatur je nach erwünschter Durchdringungstiefe gehalten wird. So wird z.B. für eine Durchdringungsdicke von 0,2 mm Tiefe die angegebene Temperatur etwa eine Stunde beibehalten. Danach erfolgt eine Temperatürabkühlung auf 765° + 1O0C durch beschleunigte Lufteinführung in die Stahlheizrohre. Diese Temperatur wird etwa 10 min. (7 bis 15) beibehalten. Dann erfolgt eine Wiedererwärmung auf 780° bis 8000C (je nach Kohlenstoffgehalt des Stahles) und diese Temperatur wird für weitere 10 bis 20 Minuten, vorzugsweise 15 Minuten beibehalten. Dann werden die Stähle vorzugsweise in Härteöl auf 60 bis 1000C, vorzugsweise 800C abgekühlt.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist in dem folgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Beispiel
Es wird in das Ofeninnere eine dem Heizraum entsprechende 4- bis 5-fache Menge endothermer Atmosphäre eingeführt, die aus 10Jo Methangas und 5°6 endo-Ammoniak besteht und die einer Temperatur von 8700C entspricht und einem Taupunkt von -6,5 bis -70C.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt dadurch, daß die zu behandelnden Stähle bei einer Temperatur 870° + 5°C, der Tiefe der Durchdringungsschicht entsprechende Zeit gehalten werden (eine Stunde für 0,2 mm Schichttiefe). Dann erfolgt eine Abkühlung durch beschleunigte Lufteinführung in die Stahlheizrohre bis auf 765°C. Diese Temperatur wird 10 Minuten beibehalten und dann wieder auf 780 bis 8000C erhitzt (je nach dem Kohlenstoffgehalt des Stahles). Diese Temperatur wird für weitere 15 Minuten beibehalten und danach erfolgt eine Abkühlung der Stähle in Härteöl bis auf 800C.
Das Karbonitrieren von mit Mo und Cr legierten Stählen mit dem Normalwert überschreitenden Kohlenstoffgehalten hat folgende Vorteile:
Man kann Stähle bzw. Werkstücke erhalten mit entsprechender Oberflächenhärte, Kernstruktur und Zähigkeit.
Die so behandelten Stähle bzw. Werkstücke sind minimal verformt;
erhöhte Arbe itsproduktivität;
es ermöglicht die thermo-ehemisehe Behandlung der Stähle mit bis 0,30 % überschreitendem Kohlenstoffgehalt.
Erhöhte Abnützungsfestigkeit der Stähle bzw. Werkstücke.
ORIGINAL INSPECTED 809831/0643

Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Verfahren zum Karbonitrieren von mit Mo und Cr legierten Stählen mit überhöhtem Kohlenstoffgehalt, dadurch gekennzeichnet , daß man die Stähle mit bis 0,30 % überschreitendem Kohlenstoffgehalt einer Wärmebehandlung unterwirft, mit einer normalen Kernstruktur, Zähigkeit und Oberflächenhärte in einer endothermen Atmosphäre, enthaltend 10 % Methangas und 5 % Ammoniak bei einer Temperatur von 870° + 50C, die einer der Tiefe der Durchdringungsschicht entsprechende Zeit (eine Stunde für eine Schichttiefe von 0,2 mm) beibehalten -wird, dann auf etwa 7650C abkühlt, diese Temperatur 10 Minuten beibehält, dann wieder auf 780° bis 8000C, je nach Kohlenstoffgehalt des Stahles,
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    erhitzt und v/eitere 15 Minuten auf dieser Temperatur hält und dann in HärteSl auf 800C abkühlt.
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DE19782801235 1977-01-29 1978-01-12 Karbonitrierverfahren fuer legierte chrom-molybdaenstaehle mit erhoehtem kohlenstoffgehalt Withdrawn DE2801235A1 (de)

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RO8917277 1977-01-29

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782801235 Withdrawn DE2801235A1 (de) 1977-01-29 1978-01-12 Karbonitrierverfahren fuer legierte chrom-molybdaenstaehle mit erhoehtem kohlenstoffgehalt

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BE (1) BE863404A (de)
DD (1) DD133970A5 (de)
DE (1) DE2801235A1 (de)
FR (1) FR2378875A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140197003A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Cnk Co., Ltd. Sliding member, clutch plate, and production methods thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140197003A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Cnk Co., Ltd. Sliding member, clutch plate, and production methods thereof

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Publication number Publication date
BE863404A (fr) 1978-05-16
DD133970A5 (de) 1979-01-31
FR2378875A1 (fr) 1978-08-25

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