DE312540C

DE312540C -

Info

Publication number: DE312540C
Application number: DE1914312540D
Authority: DE
Priority date: 1914-06-05
Filing date: 1914-08-30
Publication date: 1919-05-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zementieren, Härten, Glühen, Tempern u. dgl., zu dessen Ausführung der im Patent 312151 beschriebene Ofen dient.

Das Wesen des neuen Verfahrens besteht darin, daß die eigentliche Einsetzschicht, die die zu behandelnden Metallteile in kohlenstoffhaltigen oder kohlenstoffarmen Pulvern eingepackt enthält, zwischen zwei anderen Schichten liegt, von denen die untere aus leicht verdampfenden Bestandteilen, etwa Blei, die obere bzw. Abdeckschicht aus Metallspänen, Silikaten oder anderen zusammenbackenden Bestandteilen zusammengesetzt ist, die dann als Abschluß nach obenhin dienen.

Die Einrichtung wird hierbei so getroffen, daß sich der Ofenrost zwischen der unteren und der eigentlichen Einsatzschicht befindet.

Die Wirkung des neuen Verfahrens besteht darin, daß die unten befindliche verdampfende Schicht die Dämpfe in die Einsatzschicht eindringen läßt. Hierdurch werden die Poren des eingebetteten Materials geöffnet und das Eindringen des Kohlenstoffes erleichtert.

Als sehr erfreuliche weitere Wirkung der entstehenden Dämpfe ist die Nebelbildung um die eingebetteten Teile zu betrachten, die dadurch der Einwirkung, des Sauerstoffes entzogen werden, so daß also eine Oxydation nicht erfolgen kann. Die oben befindliche Abdeckschicht schützt gegen ein Entweichen der Dämpfe, die sonst nur wirkungslos an den eingebetteten Teilen vorbeistreichen würden. Die bisher bekannten Zementierverfahren weisen sämtlich den Nachteil auf, daß die Durchführung des Verfahrens sehr viel Zeit in Anspruch nimmt und infolge des hierzu nötigen großen Brennmaterialverbrauches sehr viel Kosten verursachen und daher teuer zu stehen kommen.

Andere Zementierverfahren, bei welchen die zu härtenden Gegenstände in eisernen Kästen (Einsatzkästen) in Härtepulver luftdicht verpackt und die Einsatzkästen alsdann in einem Härteofen (Muffelofen) erhitzt werden, haben außer den obenerwähnten Nachteilen den Nachteil, daß die Einsatzkästen nach zweibis dreimaligem Gebrauch unbrauchbar werden. Aus den Kästen kann man nicht einen beliebigen Gegenstand herausnehmen und die übrigen Gegenstände in den Kästen belassen. Das Härtepulver ist höchstens ein paarmal brauchbar. Die aus dem Verfahren hervorgehenden gehärteten Gegenstände sind verunreinigt.

Diese Übelstände bleiben bestehen, trotz der Verwendung von kohlenstoff- und stickstoffhaltigen Körpern, wie Knochen, Lederabfällen, Cyanverbindungen mit ihrer bekannten, das Einwandern der Kohlen stoff moleküle erleichternden Wirkung. . Auch die bekannte Bindung des Sauerstoffes durch leicht oxy- " dierbare Stoffe hat den Nachteil, daß sowohl die Kohle als auch die zu behandelnden Gegenstände verunreinigt werden und letztere ungleichmäßig gehärtet werden. Hieran ändert das bekannte Zusetzen von Phosphor zur Erleichterung des Eindringens des Kohlenstoffes nichts.

Roheisen zum Härten zu verwenden, ist

auch bereits vorgeschlagen worden, doch ist der praktische Wert dieser Art der Oberflächenhärtung' sehr gering.
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Übelständjeiiane-,bphobe}j.5,und kürzerer Zeit als bisher bei

in zu

werden diese wesentlich härtenden

Gegenständen eine Sättigung der oberen Schicht mit Kohlenstoff erreicht.

Das Verfahren zum Zementieren und Härten gemäß der Erfindung unter Verwendung leicht schmelz- und verdunstbarer Stoffe und kohlenstoffhaltiger ■ Körper besteht darin, daß in den Härteraum eines Ofens eine Schicht aus Blei und aus bei der Vorwärmung leicht schmelzbaren und verdunstbaren Stoffen, wie Kochsalz, Kali, Kalisalpeter, gebracht wird, über diese Schicht, jedoch von derselben z. B. durch einen Rost getrennt, eine zweite, kohlenstoffhaltige Schicht,.z. B. Knochen, Leder, eingebracht wird, in welche die zu zementierenden und härtenden Gegenstände eingebettet \verclen, und als dritte Schicht Eisenspäne, z. B. Hartgußspäne mit Silikatverbindungen, wie Sand, Glaspulver, aufgebracht werden,' worauf der Ofen so hoch erhitzt wird, daß die dritte Schicht zu einer abschließenden Decke zusammenbackt. Die Wahl der angegebenen Stoffe, wie Kochsalz, Salpeter, Glas, bildet an sich keinen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung, und diese sollen nur als brauchbare Ausführungsbeispiele gelten.

Die Durchführung des Verfahrens erfordert

bedeutend weniger Zeit als bisher; so wird

z. B. bei Erhitzung des Härteraumes während drei Stunden auf zirka 8o0° bis 900⁰ C an . den eingelegten Gegenständen bereits eine Härteschicht von 1 bis I¹Z₂ mm Dicke erzielt, während bei den erwähnten bekannten Verfahren zur Erzielung eines solchen Resultates bei gleicher Temperatur zehn oder mehr Stunden Erhitzung nötig sind. Infolge dieses Umstandes ist beim vorliegenden Verfahren auch der Brennstoffverbrauch ein äußerst geringer, daher das Verfahren im allgemeinen ein verhältnismäßig billiges, um so mehr, als keine teueren Einsatzkästen mehr verwendet werden müssen und die Zementierschichten für mehrere Ladungen Verwendung finden können. Hierbei erleiden die in den Ofen eingebrachten Gegenstände während des Zementiervorganges keineswegs irgendeine nachteilige Abänderung; sie ziehen sich weder zusammen (schwinden), noch verziehen oder verkrümmen sie sich. Die derart erhaltenen verstählten Gegenstände können wie üblich geschmiedet werden, ergeben beim Ausschmieden jedoch keinen Hammerschlag.

Das vorliegende Verfahren eignet sich auch zum Härten von Eisen, als Ersatz für das Abbrennen mittels Härtepulver. Zu diesem Zwecke werden die zu härtenden Eisenstücke ebenfalls in die auf dem Roste liegende Schicht eingebettet und darin eine Zeitlang, jedoch weniger lange als beim Zementieren, belassen. Auch hierbei werden in verhältnismäßig kurzer Zeit äußerst günstige Resultate, d.h. eine dickere Härteschicht, erzielt, als diese mit Härtepulver oder anderen Mitteln (Blei- und Salzbädern' usw.) erreichbar ist.

Es versteht sich, daß die Ausführung des Verfahrens im einzelnen Abänderungen erfahren kann, ohne daß hierdurch das Wesen der Erfindung berührt wird. Für das Verfahren ist es z. B. an sich gleichgültig, ob man die einzubringenden Gegenstände mit einem höheren Kohlenstoffgehalt versehen oder ihnen ■noch Kohlenstoff entziehen will.' Es ändert sich hierbei nur die Zusammensetzung der Einbettungsschicht, die im ersten Falle aus kohlenstoffreichen, im zweiten aus kohlenstoffarmen Bestandteilen gebildet ist. Auch die Art .und Weise, in der man die unterste Schicht einbringen will, ist beliebig. Zweckmäßig wird diese als feste Schicht auf den Rost aufgebracht, und ihre Bestandteile gelangen erst infolge des Schmelzens durch Fließen unter den Rost. Es ist aber auch natürlich möglich, die einzelnen Bestandteile in der erforderlichen Beschaffenheit von vornherein unter dem Rost zu lagern.

Claims

Paten t-An spkuch:

Zementier- und Härteverfahren unter Verwendung leicht schmelzbarer und verdunstbarer Stoffe, wie Kochsalz, Kali, Kalisalpeter, und kohlenstoffhaltiger Kör-. per, Zusatz zum Patent 312151, dadurch gekennzeichnet, daß in den Härteraum des Ofens außer der Schicht aus Blei und den bei der Vorwärmung leicht schmelzbaren und verdunstbaren Stoffen und der darüber befindlichen, von der ersten durch. einen Rost getrennten zweiten Schicht aus kohlenstoffhaltigen oder kohlenstoffarmen Pulvern o. dgl., in welche die zu zementierenden und härtenden Gegenstände eingebettet werden, noch als dritte Schicht Eisenspäne, z. B. Hartgußspäne mit Silikatverbindungen, wie Sand, Glaspulver, aufgebracht werden, worauf der Ofen so hoch erhitzt wird, daß die dritte Schicht zu einer abschließenden Decke zusammenbackt. . -