DE3322957C2 - Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff - Google Patents

Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff

Info

Publication number
DE3322957C2
DE3322957C2 DE3322957A DE3322957A DE3322957C2 DE 3322957 C2 DE3322957 C2 DE 3322957C2 DE 3322957 A DE3322957 A DE 3322957A DE 3322957 A DE3322957 A DE 3322957A DE 3322957 C2 DE3322957 C2 DE 3322957C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
workpiece
hardening
ferrous material
heated
borated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3322957A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3322957A1 (de
Inventor
Ulrich Dipl.-Ing. 2057 Reinbek Wendt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WENDT, ULRICH, DIPL.-ING., 2057 REINBEK, DE
Original Assignee
Hauni Werke Koerber and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Werke Koerber and Co KG filed Critical Hauni Werke Koerber and Co KG
Priority to DE3322957A priority Critical patent/DE3322957C2/de
Priority to JP59127659A priority patent/JPS6089560A/ja
Priority to FR848409968A priority patent/FR2549085B1/fr
Publication of DE3322957A1 publication Critical patent/DE3322957A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3322957C2 publication Critical patent/DE3322957C2/de
Priority to US06/786,350 priority patent/US4806175A/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C8/00—Solid 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
    • C23C8/06—Solid 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
    • C23C8/36—Solid 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 using ionised gases, e.g. ionitriding
    • C23C8/38—Treatment of ferrous surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C8/00—Solid 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
    • C23C8/06—Solid 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
    • C23C8/34—Solid 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 more than one element being applied in more than one step

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten der Oberfläche eines aus Eisenwerkstoff (Eisen, Stahl) bestehenden Gegenstandes. Die Erfindung besteht darin, daß die Oberfläche des Gegenstandes zunächst boriert wird, wobei sich Eisenborid bildet, und daß die Oberfläche des Gegenstandes danach nitriert oder karburiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten der Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisenwerkstoff, also aus Stahl oder Eisen.
Zum Erzeugen äußerst harter und verschleißarmer Oberflächen von Werkstücken aus Eisenwerkstoffen werden Bornitrid-Kristalle in speziellen Vakuumöfen durch Niederschlagen von aus Verbindungen freigesetztem Bor- una Stickstoff auf das erhitzte Werkstück gebildet. Die bekannten Verfahr ι zur Bornitrid-Kristallbildung sind aufwendig.
Die der Erfindung zugrundeiiegev ie Aufgabe besteht in einem weniger aufwendigen Verfahren zum Oberflächenhärten unter Bildung von Bornitrid- oder Borkarbid-Verbindungen.
Gemäß der Erfindung wird hierzu die Oberfläche des Gegenstandes zunächst boriert, wobei sich Eisenborid bildet; danach wird die Oberfläche des Gegenstandes nitriert oder karburiert.
Zum Borieren der Werkstückoberfläche kann da* Werkstück in an sich bekannter Weise in ein bekanntes pulverförmiges Boriermittel (z. B. Borkarbid, amorphes Bor, Ferrobor oder ein Metallborid) eingebettet und mit diesem in einem Ofen erhitzt werden, z. B. auf Temperatüren von 950°C. Ebenfalls geeignet sind Borierverfahren, bei denen das Boriermittel in Form einer Paste auf die Werkstückoberfläche aufgetragen wird, wonach das Werkstück in einer Retorte unter Schutzgas erhitzt wird.
Zum Nitrieren oder Karburieren des Werkstückes mit der borierten Oberfläche eignet sich besonders das Plasmaverfahren, bei dem das erhitzte, von gasförmigem Stickstoff umgebene Werkstück einer Glimmentladung ausgesetzt wird. Die Nitrierung oder Karburierung erfolgt bei Werkstücktemperaturen von mehr als 6000C, z. B. bei 9500C. Beim Karburieren können Temperaturen bis 1050° C vorteilhaft sein.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeiispieles in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Borieren der Oberflächen von Werkstücken,
F i g. 2 schematisch eine Vorrichtung zum Nitrieren oder Karburieren der Oberflächen der an ihren Oberflächen borierten Werkstücke.
Gemäß F i g. 1 wird ein Werkstück W aus Eisenwerkstoff, z. B. aus Eisen oder Stahl, in einem Glühkasten 1 in Boriermittel 2 eingebettet. Das pulverförmige Boriermittel besteht vorteilhaft aus Borkarbid. Das Boriermittel 2 wird durch eine Platte 3 abgedeckt, auf der ein Gewicht 4 ruht
In einem nicht dargestellten Glühofen, z. B. einem Kammerofen, wird der Glühkasten 1 samt Inhalt auf Temperaturen zwischen 8500C bis 10500C, z. B. 950cC, erhitzt, bis sich die gewünschte Boridschicht an der Werkstückoberfläche gebildet hat.
Bei einem anderen zum Borieren von Werkstücken bekannten Verfahren wird eine borhaltige Paste auf das Werkstück aufgebracht Nach Trocknen der Paste erfolgt das Erhitzen dann i^nter Schutzgas, z. B. Argon, in einer Retorte.
Die Nitriervorrichtung für borierte Werkstücke in F i g. 2 umfaßt einen Vakuumofen 21, in dem das Werkstück W mit borierter Oberfläche auf einer Trägerplatte 22 ruht Heizelemente 23 und 24, die von einer elektrischen Leistungseinheit 26 mit Heizstrom versorgt werden, dienen zum Aufheizen des Werkstücks. Zum Zuführen von Hochspannung zwecks Erzeugung einer Glimmentladung dient eine Hochspannungseinheit 27, von der Hochspannung zu der Trägerplatte 22 und einer Gegenelektrode 28 geführt ist Die innere Auskleidung des Ofens 21 ist isoliert, was mit 29 angedeutet ist Durch einen Einlaß 31 wird das Stickstoff enthaltende Behandlungsgas zugeführt Nach dem Aufheizen des Werkstücks auf ca. 9500C im Vakuum sorgt unter Zufuhr des Behandlungsgases eine von der Hochspannung erzeugte Glimmentladung zwischen den Elektroden 22 und 28 für eine Nitrierung der erhitzten borierten Oberfläche des Werkstücks W, dessen Oberflächenhärte gegenüber der nur borierten Oberfläche erhöht wird. Als Vakuumofen eignen sich handelsübliche Härteöfen mit Glimmentladung.
Zum Karburieren wird dem Vakuumofen 21 durch den Einlaß 31 ein geeignetes Gas, z. B. Methan, zugeleitet. Infolge der Aufkohlung der borierten Werkstückoberfläche wird deren Härte vcrbessi;!:.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Härten der Oberfläche eines Gegenstandes aus Eisenwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Gegenstandes zunächst unter Bildung von Eisenborid boriert wird und daß die borierte Oberfläche des Gegenstandes danach im Plasma einer Glimmentladung nitriert oder karburiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Borieren der Oberfläche der Gegenstand in ein Boriermittel eingebettet und Borierniitiel und Gegenstand erhitzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitrieren oder Karburieren bei Temperaturen über 6000C vorzugsweise bei ca. 9500C vorgenommen wird.
DE3322957A 1983-06-25 1983-06-25 Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff Expired DE3322957C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3322957A DE3322957C2 (de) 1983-06-25 1983-06-25 Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff
JP59127659A JPS6089560A (ja) 1983-06-25 1984-06-22 鉄材料から成る物質の表面を焼入れするための方法
FR848409968A FR2549085B1 (fr) 1983-06-25 1984-06-25 Procede pour durcir la surface d'objets en materiau ferreux
US06/786,350 US4806175A (en) 1983-06-25 1985-10-10 Method of surface hardening ferrous workpieces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3322957A DE3322957C2 (de) 1983-06-25 1983-06-25 Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3322957A1 DE3322957A1 (de) 1985-01-31
DE3322957C2 true DE3322957C2 (de) 1985-05-15

Family

ID=6202407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3322957A Expired DE3322957C2 (de) 1983-06-25 1983-06-25 Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4806175A (de)
JP (1) JPS6089560A (de)
DE (1) DE3322957C2 (de)
FR (1) FR2549085B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3810775A1 (de) * 1988-03-30 1989-10-12 Schlafhorst & Co W Spinnrotor

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826447B2 (ja) * 1989-07-06 1996-03-13 住友金属工業株式会社 曲げ疲労強度に優れた鋼製部品及びその製造法
US5190598A (en) * 1990-02-26 1993-03-02 Westinghouse Electric Corp. Steam turbine components having duplex coatings for improved erosion resistance
US5244375A (en) * 1991-12-19 1993-09-14 Formica Technology, Inc. Plasma ion nitrided stainless steel press plates and applications for same
JP3296599B2 (ja) * 1992-09-21 2002-07-02 川崎製鉄株式会社 高い張り剛性を有すると共にプレス成形性にも優れるプレス加工用薄鋼板
US5578898A (en) * 1993-02-15 1996-11-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Shadow mask and cathode ray tube
CN1317418C (zh) 2001-03-21 2007-05-23 本田技研工业株式会社 钢材料及其制备方法
JP3745971B2 (ja) * 2001-03-21 2006-02-15 本田技研工業株式会社 鋼材料
EP1333105B1 (de) * 2002-02-04 2008-04-02 Ipsen International GmbH Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke sowie wärmebehandeltes Werkstück
JP6452340B2 (ja) * 2014-06-30 2019-01-16 国立大学法人群馬大学 金属の硬化処理方法
CN107723655B (zh) * 2017-10-23 2019-06-18 宁国市正兴耐磨材料有限公司 一种低铬耐磨球的热处理工艺
CN108118132B (zh) * 2017-12-20 2019-07-30 马鞍山市盛磊耐磨合金制造有限公司 一种hp磨煤机衬板的加工方法
CN108103275B (zh) * 2017-12-20 2019-07-30 马鞍山市盛磊耐磨合金制造有限公司 一种耐磨衬板合金钢的加工方法
JP6990162B2 (ja) * 2018-10-15 2022-01-12 株式会社神戸製鋼所 窒化処理装置および窒化処理方法
CN109338280B (zh) * 2018-11-21 2021-11-05 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 一种三代渗碳钢渗碳后氮化方法
CN112355547A (zh) * 2020-11-10 2021-02-12 吕新青 一种制作渗硼井式电炉用的工艺装备及制作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB663377A (en) * 1949-01-01 1951-12-19 Birmingham Small Arms Co Ltd Improvements in or relating to cutting tools, such as drills, milling cutters, lathe turning tools and the like

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4930620B1 (de) * 1970-09-02 1974-08-14
DE2127096C3 (de) * 1971-06-01 1980-11-06 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zum Borieren von Metallen, insbesondere von Stahl und Eisen
US4011107A (en) * 1974-06-17 1977-03-08 Howmet Corporation Boron diffusion coating process
JPS51101736A (ja) * 1975-03-06 1976-09-08 Tokyo Juki Industrial Co Ltd Tetsukeikinzokunohyomenshorihoho
DE2633137C2 (de) * 1976-07-23 1983-12-01 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Borierungsmittel zum Borieren von Massenteilen aus Eisen und Nichteisenmetallen
JPS5395838A (en) * 1977-02-02 1978-08-22 Nippon Denshi Kogyo Kk Method of hardening surfae of steel material
US4394234A (en) * 1979-02-02 1983-07-19 Hitachi, Ltd. Method of processing electrically conductive material by glow discharge
JPS55119164A (en) * 1979-03-09 1980-09-12 Chobe Taguchi Method for surface treatment of metal material
JPS5913061A (ja) * 1982-07-12 1984-01-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 鋼材の硼化処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB663377A (en) * 1949-01-01 1951-12-19 Birmingham Small Arms Co Ltd Improvements in or relating to cutting tools, such as drills, milling cutters, lathe turning tools and the like

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z: HTM, 17, 1962, H. 3, S. 133-134 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3810775A1 (de) * 1988-03-30 1989-10-12 Schlafhorst & Co W Spinnrotor

Also Published As

Publication number Publication date
FR2549085B1 (fr) 1989-12-22
FR2549085A1 (fr) 1985-01-18
DE3322957A1 (de) 1985-01-31
JPS6089560A (ja) 1985-05-20
US4806175A (en) 1989-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3322957C2 (de) Verfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Eisenwerkstoff
ES8206658A1 (es) Procedimiento paa endurecer por cementacion piezas de traba-jo metalicas.
DE3361023D1 (en) Method of heat treating metallic parts by carburization
DE4139975C2 (de) Verfahren zur Behandlung von legierten Stählen und Refraktärmetallen und Anwendung des Verfahrens
US4900371A (en) Method and apparatus for thermochemical treatment
EP1333105B1 (de) Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke sowie wärmebehandeltes Werkstück
US3616383A (en) Method of ionitriding objects made of high-alloyed particularly stainless iron and steel
US3140205A (en) Process for nitriding steels of the low, medium and high alloy types by first removing the passive oxide surface film
ES8707310A1 (es) Procedimiento de cementacion-difusion en un horno de cargo
DE3507527A1 (de) Verfahren und anlage zum aufkohlen eines werkstueckes aus stahl
US2960421A (en) Elimination of white layer in nitrided steel
JPS5757867A (en) Surface hardening method of titanium and titanium alloy
DE3908200C1 (de)
EP0076488B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Fe2B-Schichten auf Werkstücken aus Eisenbasislegierungen
EP0779376A1 (de) Verfahren zur Plasmaaufkohlung metallischer Werkstücke
EP0545069A1 (de) Verfahren zur Behandlung von Stählen und Refraktärmetallen
JP2619979B2 (ja) 金属表面硬化方法
US1936294A (en) Case hardening by nitriding
JPS5562162A (en) Vacuum carburizing method
DE1253992B (de) Verfahren zur Nitrierung von Stahl und Gusseisen mittels ionisiertem Stickstoff
JP2664276B2 (ja) 金属表面硬化方法
US1808355A (en) Method of nitrification
JPS5940224B2 (ja) 鋼製品の表面硬化法
Jacquot Nitriding, Boriding and Carburizing of Steels
DE4114124A1 (de) Verfahren zum waermebehandeln eines werkstueckes

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: WENDT, ULRICH, DIPL.-ING., 2057 REINBEK, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee