DE3208242A1 - Vorrichtung zum verzugsarmen haerten von stahlteilen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von Stahlteilen
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung- zum verzugsarmen Härten von Teilen aus härtbarem Stahl, die kühlmitteldurchflossene Kühlflächen und Mittel zur Ausübung eines Preßdrucks aufweist.
• Bestimmte Bau- und Werkzeugstähle erfordern zum Härten ein mildes Abschreckmittel wie Öl oder Warmbad (z. B. Salz) oder Gas (z. B.
• Stickstoff), damit der richtige Gefüge zustand getroffen und ein zu starkes Verbiegen oder Reien vermieden wird. Verzugsfreies bzw.
• verzugsarmes härten ist bei öl-, Gas- oder Warmbadhärung jedocì nicht zu erre.chen.
• Aus der DE-PS 86 163 ist das Härten von unter Preßdruck gesetzten Stahlteilen, wie Eisenbahn-Radreifen, Kurbelwellen, Geschoßprojektilen und Panzerplatten, mittels indirekter Kühlung bekannt.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die ein verzugsarmes Härten von üblicherweise in Öl oder im Warmbad gehärteten Stahlteilen, insbesondere Präzisionsflachstahl, ermöglicht.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können alle bisher in Öl oder im Warmbad gehärteten und dabei einen unvermeidbaren Verzug erleidenden, insbespndere flache oder langgestreckte Stahlteile verzugsarm und dabei schonend und schnell-von Härtetemperatur auf Raumtemperatur abgeschreckt werden. Dabei ist es auch möglich, von Härtetemperatur auf eine Zwischentemperatur, etwa Anlaßtemperatur, abzuschrecken, um auf Zwischenstufengefüge umzuwandeln.
• Anhand des nachfolgenden Beispiels wird die Erfindung erläutert: Verwendet wurden Proben aus Präzisionsflachstahl, Werkstoff-Nr.
• 2842 mit den Abmessungen: 136 x 6 x 55 500 x 4 x 50 1000 x 3 x 100 114 x 4 x 50 550 x 4 x 200 1000 x 6 x 150 96 x 3 x 44 500 x 10 x 100 1000 x 10 x 100 Für dieselben Stahlteile war bisher folgende Vergütungsvorschrift gültig: Salzbad 790 - 800 C Haltezeit 15 5 Min.
• Abkühlen in AS 140 Warmbad Erkalten an ruhender Luft h Anlassen bei 380 - 400 C 2h Härte . 50 - 53 HRC Bisher gab es in den vorgenannten Abmessungsbereichen 20 bis 30% Ausschuß, wenn in Öl bzw. Warmbad gehärtet wurde. Das Ziel war, die Ausschußquote auf maximal 2 bis 3 % zu beschränken.
• Die Teile wurden wie folgt gehärtet: Erwärmung auf Härtetemperatur 820 bis 840°C im Elektrokammerofen mit 5 bis 20 Min. IIaltezeit hochkanntstehend bzw. flachliegend; Abschrecken in einer Vorrichtung der unten näher spezifizierten Art unter Preßdruck zwischen was sergekühlten Stahlplatten. Die Abschreckgeschwindigkeit ent -spricht dabei ungefähr einer Ölabschreckung; erzielte Härte 59 - 62 HRC Verzug als auch Parallelität 0, 03 - 0, 5 mm Gefüge gleiches wie nach Ölhärtung.
• Auf Maß geschnittene Streifen, welche von quadratmetergroßen Platten abgeschert wurden und mit entsprechendem großen Verzug als auch Verwindung zur Wärmebehandlung gelangten, wurden mühelos egalisiert.
• per Vorteil für den Hersteller von Leisten liegt in den entscheidend kleineren Schleifaufmaßen, die für den Fertigschliff erforderlich sind und einer entsprechend großen Einsparung an Schleifaufwand und Richtarbeiten. Je dünner die Leiste, desto geringer ist der Verzug.
• pie Erfindung bietet damit eine Lösung für ein Problem aller Härtereien und Verarbeiter.
• Die Vorrichtung ist einfach im Aufbau und funktionssicher im Betrieb, sowie preiswert herzustellen. Sie bietet großen Bedienungskomfort, denn sie kann fernbedient werden, so daß das Bedienungspersonal nicht lurch Hitze und Geruch belästigt wird. Durch Wahl des Kühlmediums, seiner Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit kann die KühlintensEität in weitem Rahmen gesteuert werden und damit kann ein breites Anwendungsspektrum von Stahlteilen für die Härtebehandlung erfaßt werden.
• Besonders vorteilhaft ist die Verwendung austauschbarer Einsätze, deiin sie ermöglicllen mit dem Unlriß der zu lltirtenden Gegenstände angepaßten Ausnehmungen das verzugsarme Härten nicht nur flacher sondern zylindrischer stabförmiger und sogar verwickelt geformter Stahlteile.
• Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgenl ätzen Vorrichtung be sich leben.
• Die Härtevorrichtung besteht gemäß Fig¢. 1 bis 3 aus einem verfahrbaren Rahmengestell 1, auf dem eine Auflageplatte 2 und darüber planparallel eine Preßplatte 3 angeordnet sind. Beide Platten 2, 3 sind mit parallelen Kühlkanälen 4 ausgerüstet, die über die Zu- und Abläufe 5 mit Küklmitteln, wie Wasser, gespeist werden. Zwischen den Platten 2, 3 können die zu Härtenden Werkstücke 6 aus Stahl nach Erhitzung auf ilärtetemperatui unter Preßdruck gesetzt und abgeschreckt werden.
• Dazu ist die Preßplatte 3 an Parallelführungshebeln 7, 8 am Rahmen gestell gegenüber der Auflageplatte 2 heb- und senkbar. Fig. 1. zeigt die 1atten in Preß- und Abschreckstellung mit zwischen ihnen unter Druck eingespannten Stahlteilen 6. Fig. 2 zeigt die Öffnungsstellung mit angehobener Preßplatte 3. Die Werkstücke 6 werden in dieser Stellung nach beendeter Härtung entnommen und anschließend angelassen.
• Das Anheben und Absenken der Preßplatte 3 bewirkt eine pneumatische, hydraulische oder elektromagnetisch betriebene Kolben- Zylinder -Antriebs -einheit, die an Knieheblen 7 angreift und diesen je nach Betätigungsrichtung in Pfeilrichtung 10 hin- oder herbewegt und dabei die Preßplatte relativ zu der Auflageplatte 2 hebt oder senkt. Diese Ausführung ist robust und ermöglicht auch die Anwendung größerer Preßdrücke, wie sie für großformatige Stahlteile benötigt werden.
• Als Kühlmittel kann Wasser oder ein anderes geeignetes Medium in offenem oder geschlossenem Kreislauf verwendet werden.
• Vor oder hinter der Härtevorrichtung können Transportmittel, wie Förderbänder, -ketten oder -rollen angeordnet sein, die ein diskontinuierliches automatisches Zut und Abführen von zu härtenden bzw.
• gehärteten Teilen gestatten. Die Härtevorrichtung kann auch direkt an den Ausgang eines Glühofens herangefahren werden, aus dem die auf ilärtetemperatur erhitzten Stahlteile auf kürzestem Weg direkt in die Härtevorrichtung gelangen, z. B. von dem nachfolgenden Glühgut hineingeschoben werden.
• Die Vorrichtung eignet sich für das Härten verschieden dimensionierter, insbesondere unterschiedlich dicker Stahlteile. Die Ausbildung und Anordnung der Parallelführungshebel bestimmt die Öffnungsliöhe (Stellung gemäß Fig. 2).
• Pei der in Fig. 4 teilweise geschnitten, in Seitenansicht dargestellten Alternativausführung sind in der Auflageplatte 2 und der Preßplatte 3 austauschbare gesenkartige Einsätze 11 entlang einer Schwalbenschwanzführung 13 eingesetzt, die dem Umriß des zu härtenden Teils 6 angepaßte Ausnehmungen 12 aufweisen und die Kühlkanäle 4 enthalten. Nach Abklemmen der Kühlmittelzu- und -abflüsse können die Einsätze 11 mit wenigen Handgriffen entfernt und neue eingesetzt werden.
• Einsätze 11 mit andersgeformten Ausnehmungen 12 sind in den Figuren 5 bis 7 ausschnittsweise dargestellt.

Claims (4)

1. Ansprüche 1. Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von Bau-, Werkzeug- oder Maschinenteilen aus Stahl, die kühlmitteldurchflossene Kühlflächen und Mittel zur Ausübung eines Preßdrucks aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auflageplatte (2) für die zu härtenden Teile (6 sowie in mindestens einer an dieser mittels Parallelführungshebeln (7, 8) schwenkbar angebrachten Preßplatte (3) Kühlkanäle (4) vorgesehen sind, und daß die Preßplatte (3) über Parallelführungshebei-Paare (7) mittels eines Antriebs (9) gegenüber der Auflageplatte (2! parallel beweglich ist.
2. 2. Vorrichtung nach Ansituc'ti 1, cladut cil gekennzeichnet, daß mindestens ein Parallelführungshebel-Paar (7) als Kniehebel aus gebildet ist, an deren freien Enden ein Antrieb (9) angreift.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auflage- und/oder Preßplatte (2 bzw. 3) Kühlmittelkanäle (4) enthaltende austauschbare Einsätze (1 1) eingesetzt sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (11) dem Umriß der zu härtenden Teile (6) entsprechende Ausnehmungen (12) aufweisen.