Verfahren zurn Härten von Stahl aller Art, besonders legierten Stählen.
Stähle, insbesondere härtere, auch legierte (mit Ziisätzen von Nickel, Chrom, Wolfram
usw.), haben bekanntlich häufig eine starke Neigung, beim Härten oder nach dem Härten
zu reißen. Diese Neigung ist um so größer, je schroffer die Absthreckung
vor sich geht. Anderersefts. ist man bei der Erhitzung der Stähle zUm Zwecke der
Härtung an gewisse Mindeisittemperaturen, die überschritten werden inüssen, gebunden.
Bekanntlich gehen im Stahl" beim Erhitzen bzw. Abkühlen bei ganz bestimmten Temperaturen
besondere Umwandlungen vor sich; #diese Umwandlungstemperatur muß bei der Erhitzung
unbedingt überschritten werden, da erst hierbei der Zementit des Stahles silch im
reinen Eisen (Ferri.t) auf-löst und so die Struktur des gehärteten Stahles ergibt.
Die Lage dies - er Umwandlungspunkte ist bei den verschiedenen Stählen fe
nach der Legierung verschieden, imirner aber liegt der Umwandlungspunkt bei der
Erhitzung infodge von Verzögerungen höher als bei der Abkühlüng. So wurden beispielsweise
in einem mit rund i Prozent
Chrom legierten Werkzeugstahl (Kohlenstoffgehalt
# o,go Prozent) folgende Temperaturen als Umwandlungstemperaturen ermittelt: bei
der Erhitzung (Ac,) ==rund 750',
bei - der Abkühlung (A.'#,)
== rund 70,0'. Bei der jetzt üblichen Art und Weise der Härtung würde man diesen
Stahl von einer Temperatur oberhalb 750' abschrecken. Ist nen aber bei der
Erhitzung die Umwandlungstemperatur Ac, überschritten und damit die Struktur des
gehärteten Stahles erzeugt worden, so wird bei einem anschließenden Abschrecken
der Stahl in jedem Fäll gehärtet, bei dem die Temperatur im Augenblick der Abschreckung
oberhalb des Unwandlungspunktes bei der Abkühlung (Ar,) liegt, d. h. daß
beispielsweise der oben charakterisierte Chromstahl nach einem Erhitzen auf über
750' zunächst ruhig hätte langsam abkühlen können bis auf eine Temperatur
von ungefähr 710'; erfolgte spätestens hier die Abschreckurig, so wird der
Stahl hart, trotzdem seine Abschrecktetnperatur bedeutend unterhalb Ac, liegt. Die
Temperatur, bis zu der bei ider langsamen Abkühlung herunter- und
Abschrecktemperatur 705 0 7250 740 755 0 7750
Bruchkorn, wenn in üblicher Weise grob, grob, grgb, ziemlichfein,
fein,
auf die Abschreckternperatur erhitzt keine keine keine beginnende
gute
wurde Härtung Härtung Härtung Härtung Härtung
Bruchkorn, wenn vorübergehend auf ziernlich fein, fein, fein,
775 1 erhitzt, dann langsam auf die Ab- fein,
gute gute gute
schreckternperatur abgekühlt wurde Härtung Härtung Härtung
- Härtung
Es zeigt sich, daß bei der gewöhnlichen Art der Härtung zur Erzielung eines feinharten
Kornes die Temperatur von 750' ü#berschritten werden muß. Wird der Stahl
dagegen vorübergehend auf 75o' erhitzt, dann langsam auf eine niedrige Temperatur
abgekühlt und dann von dieser abgeschreckt, so wird noch von einer Abschrecktemperatur
von 705' (5' oberhalb Ar,) ein durchaus feines Härtekorn erzielt. Bei der
Härtung in der bisher üblichen Weise liegt demnach unter im übrigen ganz gleichen
Verhältnissen die Abs;chrecktemperatur 5o' höher als bei dem neuen Verfahren.Process for hardening all types of steel, especially alloyed steels. It is well known that steels, especially harder ones, including alloyed ones (with additions of nickel, chromium, tungsten, etc.) often have a strong tendency to crack during hardening or after hardening. This inclination is all the greater, the more abruptly the detachment takes place. On the other hand. When heating steels for the purpose of hardening, one is bound to certain minimum temperatures which must be exceeded. As is well known, special transformations take place in steel when it is heated or cooled at very specific temperatures; so the structure of the hardened steel gives the position this -. he conversion points for the different steels fe different according to the alloy, but imirner is the transition point at the heating infodge delays higher than the Abkühlüng thus, for example, in a i with round. Percent chromium alloyed tool steel (carbon content # o, go percent) the following temperatures are determined as transformation temperatures: during heating (Ac,) == around 750 ', during - cooling (A.'#,) == around 70.0 '. With the hardening method that is now customary, this steel would be quenched from a temperature above 750 ° stepped and thus the structure of the hardened steel has been created, in a subsequent quenching the steel is hardened in every case in which the temperature at the moment of quenching is above the transformation point during cooling (Ar,), i.e. H. that, for example, the chromium steel characterized above, after being heated to over 750 ', could initially have slowly cooled down to a temperature of approximately 710'; if the quenching occurs here at the latest, the steel becomes hard, although its quenching temperature is significantly below Ac. The temperature up to which during the slow cooling down and Quenching temperature 705 0 7250 740 755 0 7750
Broken grain, if in the usual way coarse, coarse, coarse, fairly fine, fine,
none heats up to the quenching temperature none none good beginning
was hardening hardening hardening hardening hardening
Broken grain, if temporarily to delicately fine, fine, fine,
775 1 heated, then slowly to the waste fine, good good good
quenching temperature was cooled down hardening hardening hardening - hardening
It turns out that with the usual type of hardening the temperature of 750 ° must be exceeded in order to obtain a fine-hard grain. If, on the other hand, the steel is temporarily heated to 75o ', then slowly cooled to a low temperature and then quenched by this, a very fine hardening grain is achieved from a quenching temperature of 705' (5 'above Ar,). In the case of hardening in the usual manner, the quenching temperature is therefore 50 'higher than in the new process, all other things being equal.
Es liegt ohne weiteres auf der Hand, daß durch die nur auf diesem
Wege ermöglichte Herabsetzung der Abschrecktemperatur besonders bei empfindlichen
Stählen das Auftreten von Rissen in ganz hervorragender Weise unterbunden werden
kann. Es ist an Ar, herangegangen werden kann, hängt von den Dimensionen des zu
härtenden Stüdi:es ab.It is immediately obvious that by only on this one
Ways made it possible to lower the quenching temperature, especially in the case of sensitive ones
Steels can be prevented from cracking in a very good way
can. It is at Ar that can be approached, depends on the dimensions of the too
hardening Stüdi: it off.
Es liegt demnach bei allen Stählen, bei denen zwischen den Umwandlungspunkten
Acl und' Ar, ein größerer Abstand in der Temperatur liegt, eine Möglichkeit vor,
die Abschreckung derart zu gestalten, daß die Stücke noch völlig hart werden, die
Gefahr des Auftretens von Härterissen aber auf das geringstmögliche Maß vermindert
wird. Es bedarf dazu der Kenntnis 'der Haltepunkte Ac, und Ar,. Der Stahl
wird auf eine Temperatui genügend hoch über Ac, erhitzt, auf dieser Temperatur in
der Üblichen Weise so lange gehalten, bis die Lögungsvorgänge sich vollzogen haben,
dann aber nicht unmittelbar von dieser Temperatur abgeschreckt, sondern zunächst
einer langsamen Abkühlung überlassen bis herunter auf eine Temperatur, -die gerade
noch genügend hoch oberhalb Ar, liegt und dann abgeschreckt.In all steels in which there is a greater temperature difference between the transformation points Acl and 'Ar, there is a possibility of designing the quenching in such a way that the pieces are still completely hard, but there is a risk of hardening cracks occurring is reduced to the lowest possible level. This requires knowledge of the breakpoints Ac, and Ar ,. The steel is heated to a temperature sufficiently high above Ac, kept at this temperature in the usual way until the dissolution processes have taken place, but then not immediately quenched from this temperature, but left to a slow cooling down to one Temperature, which is just high enough above Ar, and then quenched.
Die nachstehende Tabelle gibt das Aussehen des Bruchkorns. von verschiedenen
gehärteten Proben des obenerwähnten Chromstahles wieder. ferner besonders gut mögliich,
auf diesem Wege die Härtung zu erzielen, #die, als »zähhart« bezeichnet, von Bedeutung
ist.The table below gives the appearance of the broken grain. of different
hardened samples of the above-mentioned chrome steel. furthermore particularly well possible,
in this way to achieve the hardening #which, called "tough-tough", is of importance
is.
Anwendbar ist im übrigen die Härtung bei allen Arten von Stählen.
Die langsame Ab-
kühlung auf die Abschrecktemperatur kann im Härteofenusw.
oder an der Luft geschehen,Hardening can also be used for all types of steels. The slow cooling waste to the quenching can in Härteofenusw. or happen in the air,