DE3249471T1 - Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Werkstücken aus Stählen und Legierungen - Google Patents
Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Werkstücken aus Stählen und LegierungenInfo
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Description
3Z4S471
39 610 u/wa
VERFAHREN ZUH CHEIvIISCH-THERMISCHEN BEHANDLUNG VON
WERKSTÜCKEN AUS STÄHLEN UND LEGIERUNGEN
Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Behandlung
der Oberfläche von Werkstücken aus Stählen und Legierungen und betrifft insbesondere Verfahren zur chemisch-thermischen
Behandlung von Werkstücken aus Stählen und Legierungen. ■,
Zugrundeliegender Stand der Technik Weit bekannt sind Verfahren zur chemisch-thermischen
Behandlung von Werkstücken aus Stählen und Legierungen, bei welchen man die Oberfläche von Werkstücken mit Stickstoff,
Kohlenstoff, Chrom und anderen Elementen sättigt, was zur Erhöhung der Oberflächenhärte der Werkstücke führt.
Als Ergebnis dieser Prozesse erhöhen sich die mechanischen Charakteristiken der Oberfläche der Werkstücke, darunter
auch ihre Widerstandsfähigkeit gegen den abrasiven Verschleiß. Jedoch neigen sie in Reibpaarungen mit in bezug
auf ihre Eigenschaften ähnlichen Werkstoffen (Stahl an Stahl, Stahl an Gußeisen) zu Festlauien und Festfressen
und erfordern eine ständige Schmierung. Dies bedingt die
Notwendigkeit, teure Antifriktionsmetalle in der Paarung anzuwenden.
Unter den Verfahren zur chemisch-thermischen Be-
handlung ist ein Verfahren bekannt, das eine Diffusionesättigung
der Oberfläche von Werkstücken mit Silizium vorsieht und hauptsächlich als eine Methode zur
Ernöhung der Hitzefestigkeit und des Korrosionsschutz zes angewendet wird. Es wurde jedoch nachgewiesen, daß
eine Porosität besitzende silizierte Schichten auf dem Stahl und dem Gußelsen sich mit flüssigen Schmiermitteln
gut durchtränken lassen und in ihren Gleiteigenschaften den Bronzen nich nachstehen. In den letzten Jahren ist
eine Reihe von Methoden zur Sättigung der porösen silizierten Schicht mit flüssigen und festen Antifriktionsstoffen
durch Kochen, Reiben u.dgl. entwickelt worden.
Im besonderen ist ein Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Wekstücken aus Stählen und Legierungen
bekannt, bei welchem man die Werkstücke einer Diffusionssättigung durch Silizium unter Bildung einer
Diffusionsschicht und einer Sättigung mit Antifriktionsstoffen
unterzieht. Beim Silizieren entsprechend den vorgegebenen Bedingungen entstehen in der Diffusions schicht
Foren, die auf die Werkstückoberfläche hinausgehen. Die nachfolgende Sättigung der Diffusionsschicht mit dem
Antifriktionsstoff - Kohlenstoff - führt man durch Zementieren der Werkstücke vorwiegend im Gasverfahren durch.
Bekanntlich stabilisiert das Silizium, indem es sich in Eisen löst, das Ferrit und läßt die Auflösung des Kohlenstoffes
in Stahl nicht zu. Daher findet bei der Durchführung des Zementierens keine Diffusion des Kohlenstoffs
in den Stahl statt, und der auf die Werkstückoberfläche pyrolytisch abgeschiedene Kohlenstoff füllt die Poren der
silizierten Schicht aus. Dies führt zur Verbesserung der Adsorption der flüssigen Schmiermittel auf der Oberfläche der Werkstücke, was die Gleiteigenschaften der Teile
der Reibpaarungen in Anwesenheit des flüssigen Schmiermittels erhöht.
Jedoch befinden sich die dem Silizieren und dem nachfolgenden Zementieren unterworfenen Werkstücke im geglühten
Zustand und besitzen nicht hohe mechanische Eigenschaften und eine niedrige Tragfähigkeit.
Außerdem gewährleistet der Betrieb von auf diese Weise behandelten Werkstücken in Baugruppen mit begrenzter
(periodischer) Schmierung keine ausreichende Gleiteigenschaft bei niedrigen Gleitgeschwindigkeiten,
hohen Belastungen und erhöhten Temperaturen, wenn sich das Schmiermittel schnell verflüchtigt oder abbrennt
unter den Verhältnissen häufiger Starte, Stillsetzungen und der Reversierung des Gleitens.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung
von Werstücken aus Stählen und Legierungen zu schaffen, bei welchem die Operation der Sättigung der
Oberfläche von Werkstücken mit Antifriktionsstoffen die Erzielung von hohen mechanischen Eigenschaften und hoher
Tragfähigkeit der Werkstücke in Kombination mit der Erzielung von hohen Gleiteigenschaften ihrer Oberfläche
unter den Bedingungen einer begrenzten Schmierung, niedriger Gleitgeschwindigkeiten und erhöhter Temperaturen
sicherstellen würde.
Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Werkstücken aus Stählen
und Legierungen gelöst, bei welchem man die Oberfläche von Werkstücken einer Diffusionssättigung mit Silizium
unter Bildung einer Diffusionsschicht sowie einer Sättigung mit Antifriktionsstoffen unterzieht und bei welchem
man erfindungsgemäß die Sättigung der Oberfläche der Werkstücke mit den Antifriktionsstoffen aus einem
Härtemittel im Prozeß der isothermen Härtung der Werkstücke
vornimmt.
Dank dem Umstand, daß die Sättigung der Oberfläche der Werkstücke mit den Antifriktionsstoffen durch isotherme
Härtung erfolgt, füllt der Antifriktionsstoff, der sich im Härtemittel befindet und mit der heißen WerkstückOberfläche
in Berührung steht, die Poren der Diffusionsschicht gut aus, was das Zurückhalten des Schmiermittels
auf der Oberfläche in Mengen gewährleistet, welche zur Aufrechterhaltung von hohen Gleiteigenschaften
sr
der Oberfläche bei einer begrenzten äußeren Schmierung, niedrigen Gleitgeschwindigkeiten und erhöhten Temperaturen
ausreichend sind. Da bei der Diffusion des Siliziums in den Stahl (die Legierung) eine Verdrängung des Kohlen-Stoffs
in die Tiefe des Werkstücks vor sich geht, wo eine Schicht mit einer gegenüber dem Kern erhöhten Kohlenstoff
konzentrat! on entsteht, bildet sich bei der isothermen Härtung unter der Diffusionsschicht das Gefüge des
unteren Bainite oder des angelassenen Martensits, das die Erzielung hoher mechanischer Charakteristiken und einer
hohen Tragfähigkeit des Werkstücks gewährleistet.
Bei einem geringen Kohlenstoffgehalt im Stahl ist es zweckmäßig, bei der isothermen Härtung die Woods Legierung
bei einer Temperatur von I50 - 25O0C als Härtemittel
zu verwenden. Bei der Behandlung von Werkstücken aus tief durchhärtbaren Stählen und Legierungen werden
zweckmäßigerweise als Härtemittel Babbittmetalle bei einer Temperatur von 390 - 5000C verwendet.
In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Stahls (der Legierung) und dem Aufbau der Diffusions- und der
Übergangsschicht können als Härtemittel Zylinderöle oder Zinn bei einer Temperatur von 280 - 35O0C verwendet
werden, welche für diesen Zweck benutzt werden.
Da die Verwendung von Blei als Härtemittel wegen der Toxizität von Bleibädern unerwünscht ist, andererseitB
aber das Blei ein sehr geeigneter Antifriktionsstoff
zum Ausfüllen der Poren ist, ist es zweckmäßig, als Härtemittel Zylinderöle zu verwenden, in welche
ein hochdisperses Bleipulver eingeführt wird.
Zur Verbesserung der Betriebseigenschaften der Diffusionsschicht auf der Oberfläche der Werkstücke, die
der Sättigung mit Antifriktionsstoffen durch isotherme
Härtung unterworfen v/erden, können in die Diffusionsschicht Legierungselemente eingeführt werden, welche
die Erzielung einer vorgegebenen Porosität in der Schicht und die Verdrängung des Kohlenstoffs aus der Difi'usionsschicht
in die Tiefe des Werkstücks zur Bildung einer
Schicht von erhöhter Härtbarkeit sicherstellen.
So kann zur Erhöhung der Festigkeit durch Bildung von intermetallischen und Karbidphasen in die Diffusionsschicht
Chrom in einer Menge eingeführt werden, die für einen Gehalt desselben in der Schicht bis zu 4%
ausreichend ist, da die Bildung einer großen Menge von Karbiden zur Entkohlung der Obergangsschicht führen wird.
Es ist zweckmäßig, in die Diffusionsschicht Aluminium
einzuführen, das ihre Hitzefestigkeit durch Bildung von intermetallischen Verbindungen und zusammengesetzten
Oxiden in einer Menge erhöht, die für einen Gehalt desselben in der Schicht bis zu 2% aureichend ist, da die Diffusionssättigung
mit Aluminium die Porosität der Schicht erhöht.
Beste Ausführungsvraiante der Erfindung
Im folgenden wird die Erfindung durch eingehende Beschreibung eines konkreten Beispiels ihrer Ausführung
erläutert.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Werkstücken aus Stählen
und Legierungen besteht im folgenden.
Die Oberfläche von Werkstücken unterzieht man einer
DiffusionsSättigung mit Silizium durch Einbringen der
Werkstücke in ein Pulvergemisch, das den Fachleuten bekannte
Komponenten, im besonderen gemahlenes Ferrosilizium, Schamotte und Halogenaktivator enthält, oder in
eine Verschmierung aus ähnlichen Komponenten, in welcher
man die Werkstücke auf eine Temperatur von 800-12000C erwärmt
und gemäß einer vorgegebenen Verfahrensweise hält.
Nach der Abkühlung nimmt man eine erforderliche Reinigung
der Werkstücke und eine mechanische Endbearbeitung auf ein vorgegebenes Maß vor.
Hiernach unterzieht man die Werkstücke einer Sättigung mit Antifriktionsstoffen.
Gemäß der Erfindung führt man die Sättigung der Oberfläche der Werkstücke mit Antifriktionsstoffen während
der isothermen Härtung aus einem Härtemittel durch. Dazu erwärmt man das Härtemittel, das Antifriktionsetoffe
enthält, auf die Temperatur der isothermen Härtung,
welche man im Verlaufe des Härtungsprozesses konstant hält, dann erwärmt man die Werkstücke auf eine vorgegebene
Temperatur, hält bei dieser zum Durchwärmen auf eine vorgegebene Tiefe und bringt alsdann in das Härtemittel
ein, wo die Werkstücke während einer vorgesehenen Zeit zur Sättigung der Oberfläche der Werkstücke mit Antifriktionsstoffen
und Beendigung von Strukturumwandlungen, die bei der Härtung vonstatten gehen, gehalten werden.
Als Härtemittel verwendet man die Woods Legierung bei einer Temperatur von I50 - 25O0C für den Fall der
Anwendung zur Herstellung von Werkstücken aus Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder bei der Notwendigkeit,
ein Gefüge vom Martensit-Typ in der Übergangsschicht und im Werkstückkern zu erzielen.
Um in der Übergangschicht und im Kern Zwischenstufengefüge vom Bainit-Typ zu erhalten, verwendet man als
Härtemittel Zinn bei einer Temperatur von 280 - 35O0C
oder Zylinderöle bei für diese öle festgelegten Temperaturen.
In denjenigen Fällen, wenn zweckmäßigerweise als Antifriktionsstoff Zinn zu verwenden ist, benutzt man
als Härtemittel Zylinderöle, in welche man hochdisperses Zinnpulver einführt.
Für tief durchhärtbare Legierungen verwendet man als Härtemittel Babbit bei einer Temperatur von
39O - 5000C. ;
Die Einführung von Legierungselementen in die Diffusionsschicht
führt man durch, indem man zu den Komponenten eines Pulvergemisches oder einer Paste, in welcher
man eine Diffusionssättigung vornimmt, Silizium, Ferrochrom, Ferroaluminium und andere Chrom und Aluminium enthaltende
Verbindungen zugibt. Die Mengen der zugegebenen Verbindungen setzt man in Größen fest, welche einen Gehalt von
Chrom in der Diffusionsschicht bis zu 4% und einen Gehalt
von Aluminium bis zu 2% gewährleisten.
Nachstehend werden zum besseren Verständins der Erfindung konkrete Ausführungsbeispiele derselben angeführt.
Man nimmt die Lagerbuchse (Lagerung) einer Blechbiegewalze,
die unter dea Bedingungen einer begrenzten Schmierung, der häufigen Stillsetzungen und der Reverts sierung bei niedrigen Gleitgeschwindigkeiten und bei
Durchschnittsbelastungen von 6 bin 8 MPa arbeitet. Üblicherweise
werden derartige Buchsen aus einer zinnarmen Bronze, legiert mit Blei und Zink, hergestellt. Die Lagerbuchse stellt man aus niedriggekohltem Stahl mit
einem Kohlenstoffgehalt von 0,22 her. Die Buchse unterzieht man einer Diffusionssättigung mit Silizium in einem
Pulvergemisch, das Perrosilizium, Schamotte und Halogenaktivator enthält, wodurch sich auf der Arbeitsfläche
der Buchse eine Diffusionsschicht von 0,4 bis 0,5 mm Dicke mit radial verlaufenden Poren bildet, welche auf
die Oberfläche hinausgehen, was durch eine metallografische Analyse bestimmt wird. Bei dieser Analyse wird auch
eine Ubergangsschicht von 0,2 bis 0,25 mm Dicke mit dem Gefüge von Stahl und mit einem Kohlenstoffgehalt in ihm
von etwa 0,4% festgestellt. Nach der Abkühlung, dem Herausziehen aus dem Gemisch und der Reinigung schleift
man die Buchse entsprechend den in der Zeichnung angegebenen Massen, wozu bei ihrer Herstellung technologische
Zugaben vorgegebener Grosse zurückgelassen werden.
Danach erwärmt man die Buchse auf die Temperatur von 9000C und tacht in ein auf 2200C erwärmtes Zylinderöl des
Typs "Vapor" ein, wo man sie 30 bis 40 min hält. Der Betrieb der Walzen erfolgte im Laufe von 2 Jahren zwischen
mittleren Instandsetzungen, wobei in den Lagerungen der Walze eine Bronzebuchse und eine nach dem beschriebenen
Verfahren bearbeitete Stahlbuchse eingebaut waren. Die Oberfläche der Bronzebuchse wies tiefe Risse, Spuren des
Pestlaufens auf, es waren Merkmale der Bronze am Walzenzapfen vorhanden. Die Oberfläche der Stahlbuchse wies
kleine Risse ohne Spuren des Pestfressens auf. Die Längenmasse der Arbeitsfläche waren bei der Stahlbuchse um das
2- bis 2,5fache weniger verändert als bei der Bronzebuchse, und die Konizität war um das 3- bis 4fache weniger ver-
ändert. Die Bronzebuchse ist auszuwechseln, während die Stahlbuchse weiter betrieben werden kann.
Beispiel 2
Mann nimmt die Bolzen einer Förderkette des Farbauftragsabschnitts
eines Kraftfahrzeugwerkes, die während des Betriebs einen Trockenofen unter Erwärmung
auf 5000C passieren. Die Bolzen werden aus Stahl mit
einem Kohlenstoffgehalt von 0,43% hergestellt. Gemäß
der serienmäßigen Technologie unterzieht man sie einer Härtung durch Hochfrequenzströme für die Arbeit im Paar
mit der öse der Lasche, welche der verfestigenden Wärmebehandlung unterworfen wird.
Die Bolzen unterzieht man einer Diffusionssattigung
mit Silizium unter gleichzeitiger Einführung in die Diffusionsschicht von Chrom und Aluminium durch Behandlung
in einer Paste auf Basis eines organischen Bindemittels, welche Ferrosilizium, ein Auftragsschweißpulver, das
Chrom, Aluminiumpuder und Aluminiumoxid enthält, sowie
einen Halogenaktivator einschließt. Bei einer metallografischen Analyse wird am Bolzenrand eine Diffusionsschicht von 0,12 - 0,2 mm Dicke mit auf die Oberfläche
hinausgehenden Poren und eine Übergangsschicht von 0,1 mm
Dicke mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,8% festgestellt. Eine mit Hilfe eines Hochfrequenz-Funkengenerators vorgenommene
Spektralanalyse ergab, daß in der Schicht etwa 3t5% Chrom und 1,5% Aluminium vorhanden waren. Der Versuch, mehr als 4% Chrom in die Schicht einzuführen, führt
zur Entkohlung der Ubergangssehicht, während die Einführung
von Aluminium über 2% die Porosität der Schicht
JO und deren SprÖdigkeit stark erhöht. Nach der Reinigung
unterzieht man die Werkstücke einer Sättigung mit Antifriktionsstoffen
durch Einbringen der durch Hochfrequenzströme erwärmten Werkstücke in die auf 180°C erwärmte
Woods Legierung mit Halten während 20 bis 30 Minuten.
Die Förderkette mit an ihr angebrachten Bolzen, die
nach dem beschriebenen Verfahren behandelt waren,wurde im Laufe von 4 bis 5 Monaten betrieben. Es wurde kein
Schmiermittel in die Paarung -y behandelter Bolzen -
Kettenlasche - eingeführt. An dem nach Ablauf der genannten Frist abgenommenen Bolzen wurde eine eingelaufene
Oberfläche ohne Spuren von Kratzern und Festfressen mit geringem Verschleiß festgestellt. Der Betrieb
der übrigen behandelten Bolzen dauerte eine längere Zeit. Die serienmäßig hergestellten Bolzen wurden bei
Fehlen einer periodischen Schmierung jedes Mal nach Durchlauf durch den Trockenofen nach 2 bis 3 Wochen unbrauchbar,
wobei die Größe ihres linearen Verschleißes 2 mm und mehr betrug.
Beispiel 3
Beispiel 3
Mann nimmt Gleitlagerungen von Schnecken aus nichtrostem Stahl, die ohne Schmierung im Medium von technischem
Kohlenstoff , der eine Temperatur von etwa 200 C hat, arbeiten. Die aus grauem Gußeisen hergestellten
Lagerungen unterzieht man einer Diffusionssättigung mit Silizium unter gleichzeitiger Einführung von 2,5% Chrom
in die Diffusionsschicht. In einem Pulvergemisch, das Ferrosilizium, Ferrochrom, Quarzsand und Halogenaktivator
einechließt, führt das Vorhandensein einer großen Menge von Chrom - etwa 7% dank der Vergrößerung des Ferrochromgehaltes
im Pulvermedium - zu einer beträchtlichen Erhöhung derMikrohärte der Schicht und zum Auftreten
von Kratzern am Schneckenzapfen.
Die diffusionsgesättigten Lagerungen erwärmt man im Ofen auf eine Temperatur von 8500C und taucht in das
auf 250oC erwärmte Zylinderöl ein, in welches ein Bleipulver
mit der Teilchengröße von etwa 0,5 yMni eingeführt
ist, wo sie etwa eine Stunde gehalten werden.
Die Betriebsdauer einer auf diese Weise behandelten Lagerung nahm um das 1,5- his 1,7 fache zu, was dem
entsprechend die Zeit einer ununterbrochenen Arbeit des technologischen Ablaufs vergrößerte.
Beispiel 4
Man nimmt Glieder der Siebkette einer Kartoffelvollerntemashine,
die aus 0,35% kohlenstoff enthaltendem Stahl bestehen. Dann unterzieht man die Glieder
einer -Diffusionssättigung mit Silizium unter gleichzeitiger Einführung in die gebildete Diffusionsschicht
ΛΛ
- 1-ϋ -
2,5% Chrom aus einer Paste auf Bsis eines anorganischen
Bindemittels, welche Paste Ferrosilizium, chromhaltiges
Auftragsschweißpulver, Halogenaktivator und Quarzsand enthält. Die auf diese Weise gesättigten Glieder unterzieht
man dann einer Erwärmung auf 880°C und bringt in eine Zinnlösung, die eine Temperatur von 2900C hat, mit
Halten während 0,5 Stunden ein. Die nach dem beschriebenen Verfahren behandelten Glieder wurden beim Einsatz im Paar
mit den Roststäben aus 0.65 Kohlenstoff enthaltendem und mit Mangan legiertem Stahl ohne Schmierung beim Vorhandensein
eines Schleifstoffes zwischen den aufeinander gleitenden Teilen im Laufe von 100 Stunden betrieben.
Die Vergrößerung des Abstandes zwischen den Roststäben einer Siebkette is für die behandelten Glieder,
welche im Paar mit den nach der üblichen Technologie behandelten Roststäben arbeiten, um das zweifache geringer
als für die nichtbehandelten, und im Falle der Verwendung von Roststäben, die einer verfestigenden Friktionsbehandlung
unterzogen sind, ist sie um das vierfache geringer.
Man nimmt Wangen einer Preßform zur Formung eines
Elektroisoliermaterials aus Pulver, welche Wangen aus einem Stahl hergestellt sind, der 0,5% Kohlenstoff,
1,2% Chrom, 0,8% Nickel und 0,4% Molybdän enthält. Die Wangen unterzieht man einer Diffusionssättigung mit Silizium in einem Pulvergemisch unter Bildung einer Diffusionsschicht'
von 0,2 mm Dicke. Nach dem Reinigen und Schleifen erwärmt man die Wangen auf 90O0C und taucht in
JO eine Babbitschmelze bei der Temperatur von 4000C ein, wo
man sie 0,25 Stunden hält. Die auf diese weise behandelten Wangen werden um das dreifache langer betrieben als
die einer üblichen ölhärtung unterworfenen Wangen. Gewerbliche Verwertbarkeit
Dank der erfindungsgemäßen chemisch-thermischen Behandlung lassen sich in den Reibpaarungen Bronzen,
Babbite, Messinge und Metallkeramik durch Konstruktionsstahl oder Gußeisen ersetzen. Die Gleiteigenschaf-
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ten und die Verschleißfestigkeit der Reibungseinheiten mit den Paarungen "Stahl an Stahl" und "Stahl an Gußeisen"
werden erheblich verbessert.
Dank der Zunahme der Festigkeit, Tragfähigkeit und
Kratzerbeständigkeit von Teilen im Vergleich mit den Nichteisenlegierungen und der Metallkeramik besteht die
Möglichkeit, die Abmessungen und den Metallaufwand der Reibungseinheiten zu verringern und Betriebsbelastungen
zu erhöhen. <
Oberflächenkompositionen, die gemäß der Bearbei—
langstechnologie gebildet werden, verringern die Aufwendungen
für das Einlaufen und die Schmierung von Teilen.
Die erfindungsgemäße Behandlung wird in Kammer-, Durchlauf- und Drehofen oder bei der Erwärmung mit Hochfrequenzströmen
bei einer Temperatur von 800-12000C durchgeführt und dauert von mehreren Minuten bis zu 3 his
4 Stunden je nach der Art des Prozesses.
Claims (8)
1. Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung
von Werkstücken aus Stählen und Legierungen, bei dem man die Oberfläche von Werkstücken einer Diffusionssättiging
mit Silizium unter Bildung einer Diffusionsschicht und einer Sättigung mit Antifriktionsstoffen unterzieht,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Sättigung der Oberfläche der Werkstücke mit Antifriktionsstoffen
während der isothermen Härtung der Werk-. stücke aus einem Härtemittel vornimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Härtemittel die Woods
Legierung bei einer Temperatur von I50 - 25O0C verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Härtemittel Babbit bei einer Temperatur von 390-50O0C verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Härtemittel Zinn bei
einer Temperatur von 280 — 35°OC verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als Härtemittel Zylinderöle
verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß man in die Zylinderöle ein hochdisperses Bleipulver einführt.
7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man während der Diffusionssättigung mit Silizium in die Diffusionsschicht Legieiungselemente
einführt, die eine vorgegebene Porosität der Diffusionsschicht und die Verdrängung von Kohlenstoff
aus der Diffusionsschicht in die Tiefe des Werkstücks gewährleisten.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η zeichnet,
daß man als Legierungselemente in die Diffusionsschicht Chrom in einer Menge einführt,
die für einen Gehalt desselben in der Diffusionsschicht bis zu 4% ausreichend ist.
9· Verfahren nach Ansprach 8, dadurch g e k e η η ze
i c h η e t , daß man als Legierungselemente in die Diffusionsschicht Aluminium in einer Menge einführt,
die für einen Gehalt desselben in der Diffusionsschicht bis zu 2% ausreichend ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/SU1982/000016 WO1983004055A1 (en) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | Method for chemical heat treatment of parts made of steels and alloys |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3249471T1 true DE3249471T1 (de) | 1984-05-03 |
Family
ID=21616774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823249471 Ceased DE3249471T1 (de) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | Verfahren zur chemisch-thermischen Behandlung von Werkstücken aus Stählen und Legierungen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59500821A (de) |
DE (1) | DE3249471T1 (de) |
GB (1) | GB2131051B (de) |
WO (1) | WO1983004055A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR970077182A (ko) * | 1996-05-08 | 1997-12-12 | 김광호 | 반도체 이온주입설비의 이온발생장치 |
DE102012211242A1 (de) * | 2012-06-29 | 2014-01-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche eines Bauteils |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1892177A (en) * | 1930-03-01 | 1932-12-27 | Cleveland Graphite Bronze Co | Method of making bearing sleeves |
GB510970A (en) * | 1937-02-19 | 1939-08-11 | Marius Jean Baptiste Barbarou | Improvements in the anti-friction metallising of bearings |
DE728218C (de) * | 1934-09-29 | 1942-11-23 | Fritz Steinberg Dr | Verfahren, die Oberflaechenschicht von Gegenstaenden aus Eisen oder Stahl durch Diffusion gleichzeitig an Chrom und Silizium anzureichern |
US2902748A (en) * | 1956-01-09 | 1959-09-08 | Clevite Corp | Bearing and method of making same |
CH441927A (de) * | 1962-12-20 | 1967-08-15 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verfahren zum Erzeugen einer mit Silizium angereicherten Diffusionszone |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1461335A (fr) * | 1963-01-14 | 1966-02-25 | Loire Atel Forges | Procédé pour le traitement de surfaces de pièces métalliques permettant des fonctionnements sans lubrification |
SU558969A1 (ru) * | 1975-04-25 | 1977-05-25 | Черновицкий Государственный Университет | Способ нанесени покрытий |
SU876771A1 (ru) * | 1976-05-24 | 1981-10-30 | Предприятие П/Я А-7676 | Способ обработки деталей узлов трени |
JPS56130409A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-13 | Toshiba Corp | Iron sintered parts |
-
1982
- 1982-05-07 WO PCT/SU1982/000016 patent/WO1983004055A1/ru active Application Filing
- 1982-05-07 GB GB08334224A patent/GB2131051B/en not_active Expired
- 1982-05-07 JP JP57503436A patent/JPS59500821A/ja active Granted
- 1982-05-07 DE DE19823249471 patent/DE3249471T1/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1892177A (en) * | 1930-03-01 | 1932-12-27 | Cleveland Graphite Bronze Co | Method of making bearing sleeves |
DE728218C (de) * | 1934-09-29 | 1942-11-23 | Fritz Steinberg Dr | Verfahren, die Oberflaechenschicht von Gegenstaenden aus Eisen oder Stahl durch Diffusion gleichzeitig an Chrom und Silizium anzureichern |
GB510970A (en) * | 1937-02-19 | 1939-08-11 | Marius Jean Baptiste Barbarou | Improvements in the anti-friction metallising of bearings |
US2902748A (en) * | 1956-01-09 | 1959-09-08 | Clevite Corp | Bearing and method of making same |
CH441927A (de) * | 1962-12-20 | 1967-08-15 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Verfahren zum Erzeugen einer mit Silizium angereicherten Diffusionszone |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Derwent abstr. Nr. 34649 A/19 * |
Derwent abstr. Nr. 74120 E/25 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59500821A (ja) | 1984-05-10 |
GB8334224D0 (en) | 1984-02-01 |
GB2131051A (en) | 1984-06-13 |
JPS6349749B2 (de) | 1988-10-05 |
WO1983004055A1 (en) | 1983-11-24 |
GB2131051B (en) | 1985-10-23 |
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