DE416531C

DE416531C - Process for the heat treatment of the steel

Info

Publication number: DE416531C
Application number: DEC33978D
Authority: DE
Original assignee: CIE DES FORGES DE CHATILLON; Commentry & Neuves Maisons
Current assignee: CIE DES FORGES DE CHATILLON; Commentry & Neuves Maisons
Priority date: 1923-02-13
Filing date: 1923-09-15
Publication date: 1925-07-17

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung des Stahls. Das im Hauptpatent beschriebene Verfahren besteht darin, Stahl einer Härtung zu unterwerfen, die in passender Weise verlangsamt wird, um ein Verziehen und Springen zu vermeiden, wobei jedoch die erforderlichen Hartungs- und Anlaßgrade erhalten werden. Man kann diese Härtung erzielen, indem man die Stücke, die über die kritische Temperatur hinaus erhitzt waren, abwechselnd schnell und langsam abkühlt, derart, daß auf jede rasche Abkühlung von kurzer Dauer eine langsame Abkühlung folgt, während der die an der Oberfläche liegenden Teile der Stücke wieder warm werden, dadurch, daß der heiße Kern seine Wärme nach außen abgibt. Wenn die Dauer der aufeinanderfolgenden Zeitabschnitte passend nach der Stärke der Wirkung der beiden Abkühlungsarten gewählt wird, kann die Abkühlung bequem in jeder gewünschten Weise geregelt werden.Method of heat treatment of the steel. The one described in the main patent Method consists in subjecting steel to hardening, which is appropriate is slowed down to avoid buckling and jumping, but with the necessary speed Curing and tempering degrees can be obtained. This hardening can be achieved by the pieces that have been heated above the critical temperature alternately cools quickly and slowly, so that any rapid cooling is of short duration a slow cooling follows, during which the on the surface lying parts of the pieces become warm again, because the hot core is its Gives off heat to the outside. If the duration of the consecutive time periods is chosen appropriately according to the strength of the effect of the two types of cooling the cooling can be conveniently regulated in any desired manner.

Die Mittel zur Ausführung, die im Hauptpatente vorgeschlagen wurden, bestehen im besonderen darin, daß das Stahlstück, beispielsweise eine Schiene, mehrere Male in ein eine kleine Menge Wassers enthaltendes Becken getaucht wird. Das Bad, das zuerst kalt ist, erwärmt sich allmählich fortschreitend und soll in der Regel nach der Behandlung jeder Schiene erneuert werden. Das Becken kann fest und die Schiene senkrecht verschiebbar sein; umgekehrt kann aber auch die Schiene fest liegen, und das Wasserbecken oder der Wasserspiegel in dem Becken können in senkrechter Richtung verschoben werden.The means of implementation suggested in the main patent consist in particular that the piece of steel, for example a rail, several Times is immersed in a basin containing a small amount of water. The bathroom, that is cold at first, gradually warms up and should as a rule be renewed after each splint has been treated. The pelvis can be solid and the Rail can be moved vertically; conversely, the rail can also be fixed, and the water basin or the water level in the basin can be in a vertical position Direction can be shifted.

Hierbei ergeben sich jedoch in bestimmten Fällen verschiedene Nachteile.In certain cases, however, this results in various disadvantages.

Zunächst kann das rasche Sieden der Härtungsflüssigkeit bei der Berührung mit den heißen Schienen zur Folge haben, daß bedeutende Mengen Flüssigkeit aus dem Behälter herausgeschleudert werden, wodurch die Flüssigkeitsmenge stark verändert wird, was wiederum merkbare Härteunterschiede zwischen mehreren nacheinander gehärteten Schienen verursachen wird.First of all, the rapid boiling of the hardening liquid when touched with the hot rails cause significant amounts of liquid to escape from the Containers are thrown out, which greatly changes the amount of liquid becomes, which in turn noticeable differences in hardness between several hardened one after the other Rails will cause.

Ferner können manche Teile der zu behandelnden Schienen wegen ihrer Form oder wegen ihrer Abmessungen mehr oder weniger wirksam gehärtet werden als andere, und es ist wichtig, nach Wunsch diese Unterschiede ausgleichen zu können.Furthermore, some parts of the splints to be treated can because of their Shape or because of their dimensions more or less effectively hardened than others, and it is important to be able to compensate for these differences if desired.

Auch kann es für bestimmte Verwendungsarten zweckmäßig sein, nach Wunsch Unterschiede in der Härte in ein und derselben Schiene zu schaffen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es notwendig, im Härtungsbecken mehr oder weniger starke Abkühlungsschichten herstellen zu können.It can also be useful for certain types of use Desire to create differences in hardness in one and the same rail. To this To achieve the goal, it is necessary to be more or less strong in the hardening tank To be able to produce cooling layers.

Die Erfindung hat den Zweck, diesen Nachteilen abzuhelfen, und die vorstehend angegebenen Verbesserungen zu erzielen. In erster Linie wird Ersatzflüssigkeit in dem Härtungsbecken während der Behandlung zugefügt.The invention has the purpose to remedy these disadvantages, and the to achieve the improvements indicated above. First and foremost, replacement fluid will be used added in the hardening basin during the treatment.

Hierzu ist zu bemerken, daß man wohl bereits vorgeschlagen hat, einem Härtebade während der Behandlung Flüssigkeit zuzusetzen; jedoch handelt es sich im vorliegenden Falle nicht um einen einfachen Zusatz von Flüssigkeit.It should be noted that one has probably already proposed to one Add liquid during treatment; however it is in the present case not a simple addition of liquid.

Das neue Merkmal besteht darin, daß die Flüssigkeit in bestimmten Mengen und gemäß einem bestimmten Gesetz zugesetzt wird, die von den zu erzielenden Ergebnissen abhängen, und daß die Flüssigkeit in besonders gewählten Punkten des Bades zugesetzt wird, die derart gelegen sind, daß der Einlaß der Flüssigkeit an diesen Punkten die Ungleichheiten der Abkühlungsgeschwindigkeit ausgleicht und mehr oder weniger starke Abkühlungsschichten schafft.The new feature is that the liquid is in certain Quantities and according to a certain law is added, which is to be achieved by the Results depend, and that the liquid in specially selected points of the Bath is added, which are located such that the inlet of the liquid on these points compensates for the inequalities of the cooling rate and more or creates less strong cooling layers.

In Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptpatentes bietet dieses Verfahren den besonderen Vorteil, daß es möglich wird, mit größerer Genauigkeit die Folge der Temperaturen zu regeln, durch welche man die zu behandelnden Körper während ihrer Abkühlung gehen lassen will, um ihnen eine von der Oberfläche nach dem Innern zu abnehmende Härte zu geben.In connection with the subject matter of the main patent, this method offers the particular advantage that it becomes possible with greater accuracy the result of the temperatures to regulate by which one the body to be treated during want to let their cooling go to them one from the surface to the inside to give decreasing hardness.

Gemäß dem Hauptpatente handelt es sich darum, beispielsweise eine Eisenbahnschiene demjenigen Abkühlungsgesetz zu unterwerfen, das den zu erzielenden Eigenschaften entspricht. Dies wird durch abwechselndes Eintauchen erreicht, wobei die Dauer, die Anzahl und die Größe der einzelnen Tauchabschnitte nach Belieben geregelt werden können.According to the main patent, it is, for example, a To subject railway tracks to the law of cooling that is to be achieved Properties. This is achieved by alternating immersion, wherein the duration, the number and the size of the individual diving sections as desired can be regulated.

Das Arbeitsverfahren gemäß der Erfindung leitet sich von einem allgemeinen Verfahren ab, jedoch weicht dessen Anwendung dadurch wesentlich ab, daß es sich hier um die Verwendung von regelmäßig aufeinanderfolgenden Eintauchungen und Heraushebungen handelt, und zwar in einer begrenzten Flüssigkeitsmenge. Dadurch, daß man den Umfang und die Temperatur des Härtebades, die Anzahl und die Dauer der Eintauchungen verändert, wird es möglich, die Schiene einem beliebigen Temperaturkreis zu unterwerfen, von demjenigen an, der dem vollständigen Härten in kaltem Wasser entspricht, bis zum natürlichen Abkühlungspunkt in ruhiger Luft, wobei dem Stahle auf die genaueste Art die besonderen beabsichtigten Eigenschaften gegeben werden.The working method according to the invention is derived from a general one Method, however, its application differs significantly in that it is here about the use of regularly successive immersions and elevations acts in a limited amount of liquid. By having the scope and the temperature of the hardening bath, the number and duration of the immersion changes, it becomes possible to subject the rail to any temperature circuit, from the one that corresponds to complete cold water hardening, up to natural cooling point in calm air, taking the steels to the utmost Type the particular intended properties are given.

Durch die Mannigfaltigkeit der Abkühlungsgesetze, die das neue Verfahren gestattet, kann dieses eine weit ausgedehntere Anwendung finden als die bekannten Verfahren dieser Art und u. a. die bekannten Verfahren von S a n d b e r g. Außerdem besitzt es noch den Vorteil, daß zu dessen Ausübung nur einfache und leicht herzustellende Vorrichtungen benötigt werden.Due to the multiplicity of the cooling laws that the new procedure permitted, this can find a far more extensive application than the known ones Procedures of this type and inter alia. the well-known methods of S a n d b e r g. aside from that it still has the advantage that only simple and easy-to-manufacture ones can be used for its exercise Devices are needed.

Die Zusatzflüssigkeit kann mit oder ohne Unterbrechungen zugesetzt werden. Der Zusatz kann in einem oder in mehreren Punkten des Bades erfolgen und je nach den zu erzielenden Ergebnissen schwach oder bedeutend sein.The additional liquid can be added with or without interruptions will. The addition can take place in one or in several points of the bath and be weak or significant depending on the results to be achieved.

Die Zeichnung stellt als Beispiel eine Form der Wasserzuführung dar, welche besonders geeignet für die Behandlung von Schienen ist, die die größte Härte im Mittelpunkte der Lauffläche haben sollen.The drawing shows a form of water supply as an example, which are particularly suitable for the treatment of splints is the should have the greatest hardness in the center of the tread.

Das Wasser wird in diesem Falle durch ein wagerechtes Rohr i zugeführt, welches im Bottich 2 in der ganzen Länge entlangläuft. Das Rohr ist mit einer Reihe von kleinen, in kurzen Abständen voneinander angebrachten Löchern versehen.In this case, the water is fed through a horizontal pipe i, which runs along the entire length in the tub 2. The pipe is with a number provided with small holes made at short distances from one another.

Die Wirkung ist folgende: Der Bottich wird, wie üblich, bis zur bestimmten Höhe gefüllt, und die Ausströmungsmenge des Rohres i wird durch den Hahn 3 geregelt, um den Bottich immer gleichmäßig bis zum überlauf .4 voll zu halten, wenn nur der Flüssigkeitsverlust ausgeglichen werden soll, oder um zu verhindern, daß die Temperatur über eine gewisse durch die Erfahrung festgestellte Höhe hinaufgeht, wenn die Härte der Schiene gleichmäßig vergrößert werden soll.The effect is as follows: The vat is, as usual, up to the specific point Height filled, and the outflow volume of the pipe i is regulated by the tap 3, to keep the vat full evenly up to the overflow .4, if only the Fluid loss should be compensated for, or to prevent the temperature goes beyond a certain level established by experience, if the hardness the splint should be enlarged evenly.

Hierdurch wird folgendes erreicht: i. Die durch die Behandlung hervorgerufenen Flüssigkeitsverluste werden ausgeglichen, und durch die Beständigkeit des Volumens des Härtungsbades wird die Gleichmäßigkeit der Ergebnisse gesichert.This achieves the following: i. Those caused by the treatment Loss of liquid is compensated, and by the consistency of the volume the hardening bath ensures the uniformity of the results.

2. Die Ungleichheiten in der Geschwindigkeit der Abkühlung, die zwischen den verschiedenen Teilen der Schiene entstehen könnten, und die zu Verschiedenheiten in der endgültigen Härte der behandelten Erzeugnisse führen würden, werden ausgeglichen.2. The inequalities in the rate of cooling that occur between the different parts of the rail could arise, and which lead to differences would result in the final hardness of the treated products being offset.

3. Nach Wunsch können mehr oder weniger kräftige Erkaltungsschichten geschaffen und zwischen den verschiedenen Teilen derselben Schiene Verschiedenheiten in der Härte erzielt werden, welche für bestimmte Anwendungsarten zweckmäßig sein können.3. If desired, more or less strong cooling layers can be applied created and differences between the different parts of the same rail can be achieved in hardness, which are appropriate for certain types of application can.

Andererseits kann statt kalter warme Flüssigkeit benutzt werden, um die zur Rotglut gebrachten Stücke, sei es durch Eintauchung oder durch Bewässerung oder Besprengung, abzukühlen. Beispielsweise kann warmes Wasser benutzt werden, das während der Behandlung erneuert wird, um Verdampfungsverluste zu ergänzen, um die Temperatur gleichmäßig zu erhalten, oder selbst um die Temperatur des Bades allmählich zu senken; im Gegensatz hierzu kann eine kleine Menge erst kalten Wassers verwendet werden, das sich in einem geschlossenen Kreislauf bewegt, und das sich rasch bei der Berührung mit den zu behandelnden Stücken erwärmt.On the other hand, instead of cold, warm liquid can be used to the red-hot pieces, be it by immersion or by watering or sprinkling to cool off. For example, warm water can be used which is renewed during the treatment to make up for evaporation losses to maintain the temperature evenly, or even to adjust the temperature of the bath gradually lower; In contrast, a small amount of cold water can be used first that moves in a closed circuit, and that quickly heated on contact with the items to be treated.

Mit warmem Wasser ist die Abkühlung selbstverständlich weniger rasch als mit kaltem Wasser, und die Anzahl. der aufeinanderfolgenden Eintauchungen oder der einanderfolgenden Bewässerungen kann nach der Temperatur der Flüssigkeit erhöht oder herabgesetzt werden. Es ist sogar in gewissen Fällen möglich, nur eine einzige Tauchung oder eine einzige Bewässerung in der Art vorzunehmen, daß das Härten, während es verlangsamt wird; fortgesetzt wird; in jedem Falle ermöglicht die Wiederholung der raschen und langsamen Abkühlung, leichter ein sanfteres Härten und eine größere Gleichmäßigkeit der zu behandelnden Stücke zu erzielen und die Abkühlungsregel in jeder gewünschten Weise zu regeln.With warm water the cooling is of course less rapid than with cold water, and the number. successive immersions or the successive waterings may increase according to the temperature of the liquid or be reduced. It is even possible in certain cases, just one Immersion or a single irrigation to make that hardening while it is slowed down; continues; in any case enables repetition the rapid and slow cooling, easier a gentler hardening and a larger one To achieve uniformity of the pieces to be treated and the cooling rule in any way you want to regulate.

Wenn das Bewässerungsverfahren mittels Strahlen oder durch Regen angewendet wird, ist es leicht, die Stärke oder die Geschwindigkeit der Abkühlung abzuändern, indem die Bewässerungseinrichtung die Temperatur des Wassers oder die Dauer, die Zwischenräume und die Anzahl der einanderfolgenden Bewässerungen und die der Abkühlungsperioden durch die Luft geändert wird.When the irrigation method is applied by means of jets or rain it is easy to change the strength or the rate of cooling, by making the irrigation device the temperature of the water or the duration that Intervals and the number of consecutive irrigation and cooling periods is changed by the air.

Selbstverständlich kann unabhängig von dem angewand'en Abkühlungsmittel dicses entweder auf die ganze Fläche der Stücke auf einmal, oder nur auf einzelne Teile, wie beispielsweise auf den Schienenkopf, wirken.Of course, regardless of the cooling agent used dicses either on the entire surface of the pieces at once, or only on individual ones Parts, such as the rail head, have an effect.

Claims

PATRT CLAIM: Process for heat treatment of steel according to patent 3969.16, characterized by the addition of an amount of liquid in the hardening basin during the treatment, this addition being made at specially selected points, namely in precisely determined amounts and according to a precisely determined beforehand Law, depending on the physical properties to be given to the metal.