DE427935C

DE427935C - Verfahren zur Erhoehung der Festigkeit eines Koerpers

Info

Publication number: DE427935C
Application number: DES61785D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1922-12-22
Filing date: 1922-12-22
Publication date: 1926-04-21

Description

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Es ist bekannt, daß die Widerstandsfähigkeit eines Körpers, insbesondere gegen wiederholte Beanspruchungen durch Unstetigkeitsstellen, in seiner Oberfläche beeinträchtigt wird, z. B. durch plötzliche Querschnittsänderungen, Oberflächenrisse u. dgl.

Es ist bekannt, grobe Risse, die sich infolge der dauernden Beanspruchung offensichtlich schon immer mehr vergrößert haben und dadurch als Ausgangspunkt einer beginnenden Zerstörung erkannt werden, dadurch zu beseitigen, daß man sie hohlkehlenartig aus dem Material herausfräst.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß nicht allein solche Risse, die dem Auge noch als solche erkennbar sind, sich· immer mehr vergrößern und schließlich zu einem Dauerbruche führen, sondern daß auch Unstetigkeitsstellen von mikroskopischer Feinheit den Ausgangspunkt zu solchen Dauerbrüchen bilden. Da kein mechanisches Werkzeug in der Lage ist, eine Oberfläche herzustellen, die von derartig feinen Unstetigkeitsstellen frei ist, wird gemäß der Erfindung die Oberfläche mit physikalischen oder chemischen Mitteln angegriffen, welche kleinere Teilchen des Oberflächenge üges zu erfassen vermögen als die mechanischen Werkzeuge. Vor allem sind chemische Mittel hierzu verwendbar, beispielsweise ÄtzmitteL welche die Oberfläche, mit der sie in Berührung kommen, auflösen. Andere Mittel sind beispielsweise Emanationen, sei es, daß die Teilchen aus der Oberfläche des Körpers selbst herausgeschleudert werden, sei es, daß die Oberfläche durch fremde Teilchen bombardiert wird (Kathodenstrahlen). Auch eine Erhitzung bis an den Schmelzpunkt führt zum Ziel, wobei jedoch die Wärmewirkung auf die äußerste Oberfläche beschränkt werden muß, damit die Struktur der tiefer liegenden Schichten nicht verändert oder gar beeinträchtigt wird.

Bei Anwendung aller dieser verschiedenen Mittel kommt der Erfindung ein besonders günstiger Umstand zugute, der darin liegt, daß alle die Kräfte, welche die kleinen Teilchen der Oberfläche überhaupt einzeln zu erfassen vermögen, von selbst auf eine Beseitigung der Unebenheiten hinarbeiten. Bei Einwirkung durch Kathodenstrahlen bedarf diese Erscheinung keiner besonderen Erläuterung. Alle vorstehenden Teile sind den auftreffenden bombardierenden Teilchen am meisten ausgesetzt und werden von ihnen am schnellsten abgebaut, während Vertiefungen, Fugen u. dgl. vor der Einwirkung des Bombardements zunächst geschützt bleiben.

Aber auch bei der chemischen Einwirkung durch auflösende Medien entsteht die gleiche Wirkung. Es ist eine bekannte Erscheinung, daß ein Ätzmittel erhabene Stellen weit schneller angreift und beseitigt als Vertiefungen, die im wesentlichen nur eine Verbreiterung des Kerbgrundes erfahren. So ist es bekannt, daß man die Oberfläche goldener Ringe dadurch glätten kann, daß man sie in eine Lösung von Cyankalium und gelbem Blutlaugensalz einhängt und die ätzende Wirkung der Lösung

durch die elektrolytische Wirkung des elektrischen Stromes unterstützt. Bei der Erfindung kommt es jedoch nicht auf eine Glättung der Oberfläche an, sondern lediglich auf die Beseitigung der Kerbwirkung etwa vorhandener Unstetigkeiten. Dieselbe Erscheinung zeigt sich bei den hier in Frage kommenden kleinen und kleinsten Verhältnissen. Ein Riß in der Oberfläche bietet dem Ätzmittel zunächst seine Ränder dar, allmählich erst greift die Wirkung auf die weiter innen liegenden Wände über, und der Grund wird so gut wie gar nicht angegriffen. Der Riß verschwindet so allmählich und an seine Stelle tritt eine allmählich verlaufende, hohlkehlenartige Vertiefung. Das Ätzmittel arbeitet also auch im kleinen in derselben Weise wie das eingangs erwähnte Verfahren im großen, das den Einriß, welcher die Anfangsstadien eines Dauerbruches erkennen läßt, durch Einfräsen einer Hohlkehle beseitigt.

Man kann auch den zu behandelnden Körper zur Kathode einer Vakuumröhre machen. Durch die dann von ihm ausgehenden Kathodenstrahlen werden zunächst alle Vorsprünge und Ränder von Vertiefungen und Rissen abgebaut, so daß auch hierbei die gefährlichen Unstetigkeitsstellen verschwinden.

Daß durch eine Verflüssigung der äußersten Oberflächenschicht alle scharfen Vorsprünge zusammensinken und alle Vertiefungen zufließen, ist ebenfalls eine Erscheinung, die im großen häufig beobachtet werden kann.

In der beschriebenen Weise werden insbesondere Teile von Maschinen oder Baukonstruktionen vor dem Einbau behandelt. Teile ihrer Oberfläche, die besonders gefährdet erscheinen, können ebensogut nach dem Einbau für sich behandelt werden. Vielfach wird es auch vorteilhaft sein, sie auch später zu behandeln, wenn sich infolge längeren Gebrauches Verletzungen in der Oberfläche eingestellt haben.

Um die Festigkeit von Körpern aus Stahl oder anderen chemisch zusammengesetzten Stoffen durch Anätzung der Oberfläche zu erhöhen, werden sie zweckmäßig nicht nur mit einer, sondern mit verschiedenen Ätzflüssigkeiten behandelt. Diese brauchen nicht miteinander gemischt zu werden, sondern können abwechselnd verwendet werden. Die weiteren Ätzmittel sollen dabei diejenigen Bestandteile auflösen, die von dem vorhergehenden nicht genügend angegriffen werden.

Die Behandlung von Metalloberflächen durch Ätzung ist bekannt, besonders zur Herstellung von Platten für Druckereizwecke, auch zum Schärfen von Schneidflächen ohne Gratbildung. Die Erfindung besteht demgegenüber darin, durch eine derartige Einwirkung auf die Oberfläche eines Körpers seine Festigkeit zu erhöhen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit eines Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß Flächenverletzungen, die in der Oberfläche des Körpers durch das vorangegangene mechanische Herstellungsverfahren oder durch den Gebrauch entstanden sind, durch Ätzung oder durch ein anderes Mittel, das in ähnlicher Weise wie die Ätzung besonders kleine Teile des Oberflächengefüges zu erfassen gestattet, so ausgerundet werden, daß die die Festigkeit gefährdende Kerbwirkung beseitigt oder wenigstens vermindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Ätzmittel nacheinander oder abwechselnd verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächengefüge durch Emanationsvorgänge fKathodenzerstäubung) angegriffen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste Oberflächenschicht bis zum Schmelzpunkt erhitzt wird. go

Er gänzungsblatt zur Patentschrift 127935 Klasse 49¹, Gruppe 12.

Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: "^ermann Kandier, Berlin-Steglitz."