DE4340060C1 - Verfahren zum Gasaufkohlen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufkohlung metallischer Werkstücke in
einem Ofen unter hohen Temperaturen und in einer CO und H₂ enthaltenden
Atmosphäre, bei dem die Atmosphäre auf der Basis eines dem Ofen zugeführten,
sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffmediums, insbesondere von Methanol, sowie
auf der Basis von Stickstoff gebildet wird, wobei zusätzlich ein Anreicherungsmittel
zur Einstellung eines bestimmten Kohlenstoffpotentials (-pegels) eingebracht wird,
und bei dem in der Anfangsphase des Aufkohlungsprozesses, in der eine rasche
Kohlenstoffaufnahme des Werkstücks gegeben ist, eine Atmosphäre mit einer
hohen Kohlenstoffübergangszahl ausgebildet wird.
Ein Verfahren, wie es eben beschrieben wurde, ist beispielsweise aus der EP-B1
0 063 655 bekannt. Dort wird auf der Basis eines oder mehrerer, der oben an
gesprochenen, sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffmedien und Stickstoff und
bevorzugt auf der Basis von Methanol und Stickstoff eine in zwei Phasen
gegliederte Aufkohlung vorgeschlagen, bei der in der Anfangsphase der Aufkohlung
z. B. eine reine Methanol-Spaltgasatmosphäre vorgesehen wird und
in späteren Phasen der Aufkohlung zu einer Stickstoff-Methanol-Atmosphäre
übergegangen wird. Dies hat den Vorteil eines erhöhten Kohlenstoffübergangs
in der Anfangsphase einer Aufkohlung mit der Konsequenz eines insgesamt
beschleunigten Aufkohlungsablaufes, wobei ohne Verminderung dieses
Geschwindigkeitsvorteils in späteren Phasen der Aufkohlung die kostengünstigere
Stickstoff-Methanol-Atmosphäre eingesetzt wird (siehe EP 0 063 655 B1, insbes.
Anspruch 1 und Seite 3, Zeilen 16-32).
Ferner ist aus der DE 41 10 361 A1 ein in die gleiche Richtung zielendes Verfahren
zum Gasaufkohlen bekannt, bei dem über wesentliche Zeitphasen einer Aufkohlung
hinweg und insbesondere am Aufkohlungsbeginn eine Atmosphäre mit einem CO-
zu-H2-Verhältnis von größer 1 zu 2 aufrechterhalten wird. Das CO-zu-H 2-Verhältnis
ist ein Maß für den Kohlenstoffübergang, wobei ein CO-zu-H2-Verhältnisses von
etwa 1 zu 1 sehr günstig ist. Ein solches CO-zu-H2-Verhältnis wird gemäß der DE-
A1 einerseits durch Rezirkulation von von der Aufkohlung abfließendem,abgetrenn
tem CO ausgeführt und andererseits durch eine geeignet dosierte Zugabe von CO
aus einer CO-Quelle bewerkstelligt (siehe z. B. Anspruch 1).
Darüber hinaus ist aus der GB-PS 1 126 246 ein Verfahren zum Gasaufkohlen be
kannt, bei dem durch direkte Einleitung von Kohlendioxid und Propan oder Butan in
einen geschlossenen, erhitzten Raum eine CO- und H₂-haltige Aufkohlungsatmo
sphäre hergestellt wird. Einerseits ist also eine Atmosphärenbildung auf der Basis
von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffmedien, beispielsweise Alkoholen, und
Stickstoff bekannt und andererseits die Herstellung derartiger Behandlungsgase auf
der Basis der Kohlenwasserstoffgase Propan und Butan sowie Kohlendioxid.
Nähere Erläuterungen hinsichtlich der Geschwindigkeit des Aufkohlungsprozesses
bei einer Gasaufkohlung und allgemein zu den Ablaufmechanismen bei einer Gas
aufkohlung sind ferner beispielsweise dem Fachartikel "Grundsätzliche Voraus
setzungen für die Verringerung des Gasverbrauchs bei der geregelten Gasauf
kohlung" aus HTM 35 (1980) 5, Seiten 230-237, insbes. Seite 231 entnehmbar.
Dort wird klar, weshalb sich mit den Verfahren gemäß der EP 0 063 655 und der
DE 41 10 361 eine relativ schnelle Aufkohlung erzielen lassen, während sich mit
Verfahren, die mit stickstoffhaltigen Atmosphären arbeiten, langsamere Aufkohlun
gen ergeben.
Jedoch weisen die angesprochenen, "schnellen" Aufkohlungsverfahren jeweils
auch Nachteile auf. Ein Nachteil bei dem aus der EP 0063 655 bekannten Verfah
ren besteht darin, daß dabei in der Anfangsphase der Aufkohlung, in der bei die
sem Verfahren kein Stickstoff zur Atmosphärenbildung zugesetzt wird, kein Verdü
sungsmedium für das Methanol zur Verfügung steht. Außerdem wird mit der an
fänglich reinen Methanol-Spaltgasatmosphäre lediglich ein CO-zu-H2-Verhältnis
von 1 zu 2 erreicht und somit kein Optimum erzielt. Andererseits ist für die Vor
gehensweise gemäß der DE 41 10 361 entweder ein nicht unerheblicher appa
rativer Aufwand zu treiben oder zumindest teures Kohlenmonoxid-Liefergas
bereitzustellen.
Ferner sind auch die allgemein gängigen und bekannten Verfahren mit stickstoff
haltigen Schutzgasen, wie etwa das traditionelle Endogasverfahren mit Schutzgas
bildung aus Erdgas und Luft oder das synthetische Endogasverfahren auf der Basis
von Stickstoff und Methanol, zwar aus Gründen der einfachen Durchführbarkeit
und aus Kostengründen günstig, sie stellen jedoch vor dem Hintergrund gerade
theoretischer Kenntnisse eindeutig nicht das Optimum dar. Somit ergibt sich, daß
gerade bei Aufkohlungen durchaus noch Verbesserungswünsche vorhanden sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein Aufkohlungsverfahren
anzugeben, bei dem mit möglichst einfachen Mitteln und möglichst geringem Ko
stenaufwand eine schnelle und auch ansonsten vorteilhafte Aufkohlung erzielt
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Initialisierungs
phase der Aufkohlung der jeweiligen Werkstücke eine Atmosphäre mit einer hohen
Kohlenstoffübergangszahl dadurch ausgebildet wird, daß zumindest in einem
Teil dieser Phase dem Ofen
Kohlendioxid oder Sauerstoff
oder ein Sauerstoff/Luft-Gemisch sowie - korreliert dazu - vermehrt
Anreicherungsmittel zugeführt wird, während andererseits gleichzeitig die N₂-Zu
gabe entsprechend vermindert wird,
und daß in der späteren Prozeßphase, in der die Kohlenstoffdiffusion für die Auf
kohlung bestimmend wird, die Kohlendioxid- oder Sauerstoffzufuhr sowie die ge
steigerte Zufuhr von Anreicherungsmittel unter Vergrößerung der Stickstoffzufuhr
wieder abgestellt wird.
Die erfindungsgemäße CO₂- oder O₂-Zufuhr in der Anfangsphase einer Aufkohlung
in Verbindung mit der erhöhten Zufuhr von Anreicherungsmittel, z. B. Erdgas (=Me
than) oder Äthan, führt im Falle der Atmosphärenbildung durch Methanol beispiels
weise zu folgendem Ergebnis:
CH₃OH + 0,5 CO₂ + 0,75 CH₄ + x N₂ → CO + 2 H₂ + CO + H2 +
0,25 CH₄ + x N2
oder
CH₃OH + O₂ + 1,25 C₂H₆ + y N2 → CO + 2 H₂ + 2 CO + 3 H2 +
0,25 C₂H₆+ y N2.
Demgegenüber wird in vorbekannter Weise eine entsprechende Atmosphäre z. B.
durch
CH3OH + 2 N2 + 0,25 CH4 → CO + 2 H2 + 2 N2 + 0,25 CH4
gebildet. Die erfindungsgemäße Zuführung von CO₂ oder O₂ anstelle von N₂ so
wie die erhöhte Zufuhr von Anreicherungsgas führt also dazu, daß - da CO₂ oder
O2 im Gegensatz zu N2 aktiv an der Atmosphärenbildung teilnehmen - zusätzlich
CO und H₂ gebildet werden. Dabei ergibt sich weiters, daß ein für die Aufkohlungs
kinetik vorteilhaftes CO-zu-H2-Verhältnis von größer 1 zu 2 zustande kommt. Dies
kommt in einer verbesserten C-Übergangszahl β einer solche Aufkohlungsatmo
sphäre zum Ausdruck (β hängt vom CO-zu-H2-Verhältnis ab und ist bei einem
Verhältnis von 1 zu 1 maximal).
Diese Kohlenstoffübergangszahl β einer Atmosphäre ist für eine Aufkohlung und
vor allem deren Inititalisierungsphase von großer Bedeutung, da in dieser anfäng
lichen Phase das jeweilige Werkstück noch die relativ niedrigsten C-Anteile
in der Oberflächenschicht aufweist und daher die C-Aufnahme eines Werkstücks in
dieser Phase sehr wesentlich von der C-Anlieferung abhängt, für die die C-Über
gangszahl ein Maß ist. In zeitlich später liegenden Abschnitten einer Aufkohlung
tritt die Bedeutung dieser C-Übergangszahl allerdings immer mehr in den
Hintergrund, da dann die Randschicht der aufzukohlenden Werkstücke einen
abgesättigten Kohlenstoffgehalt erreicht hat und die Aufkohlungsgeschwindigkeit
in dieser Phase von der Abdiffusion des Kohlenstoffs von der Oberfläche ins
Werkstückinnere dominiert wird. Daher ist in späteren Phasen einer Aufkohlung
die C-Übergangszahl β für die Aufkohlungsgeschwindigkeit nicht mehr von so
großer Bedeutung, und es kann, wie auch erfindungsgemäß vorgesehen,auf eine
Atmosphäre mit niedigerer β-Zahl umgestellt werden.
Gemäß der Erfindung wird dazu die CO2- oder O2-Zufuhr sowie die gesteigerte
Zufuhr von Anreicherungsmittel abgestellt und gleichzeitig mit der Einspeisung von
Stickstoff etwa gemäß der oben angegebenen Gleichung begonnen. Damit wird
dann eine stickstoffhaltige Endogasatmosphäre erhalten, die, wie auch andere
stickstoffverdünnte Atmosphären, problemlos mit üblichen Anlagenausrüstungen
einstellbar und regelbar ist. Hierbei bleiben allerdings die in der Initialisierungsphase
gewonnenen Geschwindigkeitsvorteile erhalten.
Ebenso vorteilhafte Bedingungen wie mit den oben angeführten Ausgangsmedien
ergeben sich gemäß der Erfindung auch im Falle des Einsatzes von Propan als
Anreicherungsgas, wobei im übrigen wiederum Methanol oder z. B. auch Äthanol
das Ausgangsmedium für die Aufkohlungsatmosphäre sein kann. Hierbei ergeben
sich Atmosphären gemäß folgenden Gleichungen:
CH₃OH + 3CO₂ + C₃H₈ → CO + 2H₂ + 6CO + 4H₂.
C₂H₅OH + 4CO₂ + C₃H₈ → 2 CO + 3 H₂ + 7CO + 4H₂.
In diesen Fällen ergibt sich also ein CO-zu-H₂-Verhältnis von 7 : 6 bzw. 9 : 7, wel
ches dem optimalen Verhältnis von 1 : 1 sehr nahe kommt. Ähnliche Ergebnisse sind
auch noch mit anderen atmosphärebildenden, sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstof
fen sowie auch mit entsprechenden, anderen Anreicherungsmitteln erzielbar.
Für die Kohlenstoffübertragung einer Gasatmosphäre ist neben dem Mengen
verhältnis des Kohlenmonoxids zum Wasserstoff auch der Stickstoffgehalt der
Atmosphäre wesentlich. Die größten Vorteile hinsichtlich des die gesamte Auf
kohlung einleitenden Kohlenstoffübergangs wird mit einer Atmosphäre erzielt, die
keinerlei Stickstoff enthält. Daher wird gemäß der Erfindung in der betreffenden
Initialisierungsphase bevorzugt eine vollständig stickstofffreie Atmosphäre vorge
sehen. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß die grundsätzlich vorgesehene
Stickstoffzugabe in dieser Phase vollständig abgestellt wird und statt dessen eine
entsprechende Menge Kohlendioxid und eine dazu korreliert erhöhte Menge
Anreicherungsmittel zugeführt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine vollkommen
stickstofffreie Aufkohlungsatmosphäre mit günstigem CO-zu-H2-Verhältnis, die
hinsichtlich der bekannten Kriterien für die Erhöhung der Aufkohlungsgeschwin
digkeit nahezu ein Optimum darstellt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert:
Stahlwerkstücke, beispielsweise Zahnräder, sollen in einer in einer etwa zwei
stündigen Aufkohlungsbehandlung mit einer Einhärtungstiefe von ca. 0,8 mm auf
gekohlt werden. Dies kann grundsätzlich etwa in einem Kammerofen erfolgen, der
üblicherweise zum Beispiel mit einer auf der Basis von Stickstoff und Methanol
hergestellten Behandlungsatmosphäre betrieben wird. Beispielsweise wird eine
solche Atmosphäre durch zerstäubendes Eindüsen des flüssigen Methylalkohols
in den aufgeheizten Ofenraum erzeugt, wobei das Stickstoffgas als Zerstäubungs
mittel dient. Dabei wird eine N2 sowie CO und H2 enthaltende Trägergasatmosphä
re erhalten, die ein CO-zu-H₂-Verhältnis von 1 zu 2 aufweist und ansonsten einen
in größeren Bereichen frei wählbaren N₂-Gehalt besitzen kann. Sehr häufig wird
jedoch auf diesem Wege eine sogenannte synthetische Endogasatmosphäre mit
20% CO, 40% H₂ und 40% N₂ vorgesehen. Bei einer mittleren Ofengrößen sind
für einen effektiven Aufkohlungsablauf mit dieser Atmosphäre beispielsweise etwa
10 Kubikmeter (cbm) Gas pro Stunde zu bilden. Lm Falle einer Endogasatmosphäre
sind dazu etwa 3,5 l Methanol und 4 cbm Stickstoffgas pro Stunde dem beheizten
Ofen zuzuführen. Über diese grundsätzliche Atmosphärenbildung hinaus ist die
Einstellung dieser Atmosphäre hinsichtlich des C-Pegels erforderlich. Dazu ist die
Zugabe eines Anreicherungsgases, z. B. von Erdgas, notwendig, welche bei der
beschriebenen 10-cbm-Endogasatmosphäre mit etwa 0,25 cbm pro Stunde
anzusetzen ist. Diese Zugabe erfolgt üblicherweise geregelt. Beim gesamten
Aufkohlungsprozeß sind ferner günstigerweise Ofentemperaturen im Bereich
von 800 bis 1050°C, vorzugsweise Temperaturen von 850 bis 950°C, einzustel
len. Eine in vorbekannter Weise gefahrene Aufkohlung würde dann z. B. in der
Weise ausgeführt, daß die beschriebene Stickstoff-Methanol-Endogasatmosphäre
mit geeigneter C-Pegeleinstellung über einen gesamten Aufkohlungsprozeß gleich
bleibend aufrechterhalten würde.
Gemäß der Erfindung wird jedoch ein Aufkohlungsprozeß wie folgt durchgeführt:
Grundsätzlich wird erfindungsgemäß zwar wiederum die Bildung einer Stickstoff-
Methanol-Atmosphäre, beispielsweise einer Endogasamtosphäre, vorgesehen und
diese z. B. auch bei und nach der Beschickung des Ofens mit Werkstücken vorge
legt. Kurz nach dem Einbringen der Werkstücke in den Ofen und bei Annäherung
an die Behandlungstemperatur erfolgt allerdings die vollständige Einstellung der
Stickstoffzufuhr, während gleichzeitig eine Zufuhr von 2 cbm/h CO₂ sowie eine auf
2,25 cbm/h erhöhte Zufuhr von Erdgas begonnen wird. Die CO2-Zugabe erfolgt
dabei einfach und problemlos über die vorhandene Stickstoffzuleitung, so daß das
CO₂-Gas außerdem die weitere Verdüsung des Methanols leistet, wobei die Zuga
bemengen des Methanols in dieser Phase ferner prinzipiell ebenfalls etwas ver
ändert, vorzugsweise reduziert, werden können. Auf diese Weise wird dann im
wesentlichen eine Aufkohlungsatmosphäre nach folgender Gleichung erhalten:
CH₃OH + CO₂ + 1,25 CH₄ → CO + 2H₂ + 2 CO + 2 H₂ + 0,25 CH₄.
Demnach ergibt sich eine stickstofffreie Aufkohlungsatmosphäre mit zumindest
ca. 43% CO und 57% H₂, wobei diese Atmosphäre aufgrund ihres nahezu 1 zu 1
betragenden CO-zu-H2-Verhältnisses eine nahezu maximale Kohlenstoffüber
gangszahl β aufweist. Auf dieser Basis wird im folgenden die Aufkohlung der Werk
stücke eingeleitet wird und bis zu einem Zeitpunkt weitergeführt, an dem durch
den hohen Kohlenstoffeintrag, den diese Atmosphäre ja erbringt (β ca. 3,0 * 10-5
m/s), keine Beschleunigung der Aufkohlungsgeschwindigkeit mehr erreicht werden
kann. Dies ist bekanntermaßen dann, der Fall, wenn die Randschichten der aufzu
kohlenden Werkstücke einen abgesättigten Kohlenstoffgehalt angenommen ha
ben und die Aufkohlungsgeschwindigkeit im verbleibenden dann lediglich von der
Abdiffusion des Kohlenstoffs von der Oberfläche ins Werkstückinnere dominiert
wird. Insbesondere bei großen Einhärtetiefen wird diese Diffusion letztlich für die
gesamte Aufkohlungsdauer bestimmend, während bei geringen Einhärtetiefen die
schnelle Randaufkohlung, also der effiziente Kohlenstoffübertrag, die eindeutig
dominierende Rolle spielt.
Nach Erreichen des vorgesehenen Randkohlenstoffgehalts im Aufkohlungsgut
wird also die tiefergehende Aufkohlung der Werkstücke durch Diffusionsprozesse
bestimmt. Diese Diffusionsphase kann bereits nach Ablauf von 5% - oder erst
nach 50% - der Gesamtaufkohlungsdauer erreicht werden, wobei dies im wesent
lichen abhängig von Werkstückgröße, Aufkohlungsausmaß und Aufkohlungstiefe ist.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Rückschaltung auf eine stickstoff
haltige Atmosphäre nach 5 bis 50%, vorzugsweise 10 bis 40%, der Gesamtauf
kohlungsdauer einzuleiten; im Falle einer etwa zweistündigen Aufkohlung also etwa
nach Ablauf von 15 bis 50 Minuten. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Umschaltung
auf beispielsweise wiederum eine standardmäßige, kostengünstige Endogas-
Atmosphäre und zwar im einfachsten Fall dadurch, daß gleichzeitig mit der
Beendigung der CO₂-Zugabe wieder die Stickstoffzufuhr zum Aufkohlungsofen
unter Methanolverdüsung eingeschaltet wird, wobei gleichzeitig eine geeignete
Absenkung der Erdgaszufuhr erfolgt. Diese Erdgaszufuhr ist dabei letzlich dann so
einzustellen, daß der gewünschte Randkohlenstoffgehalt in den Werkstücken -
häufig im Bereich von 0,8 bis 1,0% C liegend - von der dann gebildeten Atmo
sphäre aufrechterhalten werden kann. Dies ist problemlos mit einer entsprechenden
und an sich bekannten C-Pegelregelung dieser nunmehr wiederum stickstoff
haltigen Atmosphäre über Messung einer signifikaten Größe dieser Atmosphäre und
entsprechender Zugabe von Erdgas bewerkstelligbar. Im Mittelteil einer Aufkohlung
und insbesondere in der Endphase werden gemäß der Erfindung also wieder
weitgehend übliche Aufkohlungsbedingungen eingehalten, wobei dann beispiels
weise wieder mit einer Standard-Trägergasatmosphäre aus ca. 20% CO, 40% H₂
und 40% N₂ gearbeitet wird.
Mit der Erfindung wird generell - vor allem durch die anfänglich angewandte, den
Kohlenstofftransfer extrem fördernde Atmosphäre - eine Verkürzung eines Auf
kohlungsprozesses erzielt. Diese kann bis zu 20% der üblichen Endogasauf
kohlungsdauer betragen, wobei die größten Vorteile insbesondere bei geringeren
Einhärtetiefen zu erzielen sind. Ferner sind die zur Ausführung der Erfindung not
wendigen Maßnahmen und Mittel nicht sehr aufwendig, da im wesentlichen der
Stickstoffzufuhr einer Anlage lediglich eine CO2-Zufuhr parallel geschaltet werden
muß und dies problemlos in bestehende Anlagen integrierbar ist. Die Erfindung
bedingt zwar die Bereitstellung eines zusätzlichen Ausgangsmediums, nämlich die
des Kohlendioxids, es ergeben sich dadurch jedoch die beschriebenen Vorteile
sowie Verfahrensmöglichkeiten, die in einer Vielzahl von Anwendungsfällen neue
Möglichkeiten schaffen. Die Erfindung ist dabei nicht auf die oben geschilderte
Variante beschränkt, es sind beispielsweise auch "fließend" arbeitende Verfah
rensvarianten möglich, bei denen eine nahezu kontinuierliche Umschaltung, deren
zeitlicher Ablauf dann festzulegen ist, vom CO₂-Betrieb auf den N₂-Betrieb und
umgekehrt erfolgt. Die Erfindung ist ebenso nicht auf Einkammeröfen beschränkt,
sie kann ebenfalls bei Durchlaufanlagen zum Einsatz kommen, wobei dann
beispielsweise in der Aufheiz- und Kohlungzone dieser Anlagen mit CO2-Atmos
phären gearbeitet wird, während die Diffusions- und die Abkühlzone mit konven
tionellen Atmosphären betrieben werden. In jedem Falle ist jedoch die günstige
Atmosphärenbildung durch eine CO₂- oder auch O₂-Zugabe in Verbindung mit
einer erhöhten Zufuhr von Anreicherungsmittel die wesentliche, vorteilsbringende
Maßnahme.
Claims (4)
1. Verfahren zur Aufkohlung metallischer Werkstücke in einem Ofen unter hohen
Temperaturen und in einer CO und H₂ enthaltenden Atmosphäre,
bei dem die Atmosphäre auf der Basis eines dem Ofen zugeführten, sauerstoff haltigen Kohlenwasserstoffmediums, insbesondere von Methanol, sowie auf der Basis von Stickstoff gebildet wird, wobei zusätzlich ein Anreicherungs mittel zur Einstellung eines bestimmten Kohlenstoffpegels eingebracht wird und
bei dem in der Anfangsphase des Aufkohlungsprozesses, in der eine rasche Kohlenstoffaufnahme der Werkstücke gegeben ist, eine Atmosphäre mit einer hohen Kohlenstoffübergangszahl ausgebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest in einem Teil der besagten An fangsphase dem Ofen Kohlendioxid oder Sauerstoff oder ein Sauerstoff/Luft- Gemisch sowie - dazu korreliert - vermehrt Anreicherungsmittel zugeführt wird und andererseits gleichzeitig die N₂-Zugabe entsprechend vermindert wird und
daß in der späteren Prozeßphase, in der die Kohlenstoffdiffusion für die Aufkohlung bestimmend wird, die Kohlendioxid- oder Sauerstoffzufuhr sowie die gesteigerte Zufuhr von Anreicherungsmittel unter Einschaltung der Stickstoffzufuhr wieder abgestellt wird.
bei dem die Atmosphäre auf der Basis eines dem Ofen zugeführten, sauerstoff haltigen Kohlenwasserstoffmediums, insbesondere von Methanol, sowie auf der Basis von Stickstoff gebildet wird, wobei zusätzlich ein Anreicherungs mittel zur Einstellung eines bestimmten Kohlenstoffpegels eingebracht wird und
bei dem in der Anfangsphase des Aufkohlungsprozesses, in der eine rasche Kohlenstoffaufnahme der Werkstücke gegeben ist, eine Atmosphäre mit einer hohen Kohlenstoffübergangszahl ausgebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest in einem Teil der besagten An fangsphase dem Ofen Kohlendioxid oder Sauerstoff oder ein Sauerstoff/Luft- Gemisch sowie - dazu korreliert - vermehrt Anreicherungsmittel zugeführt wird und andererseits gleichzeitig die N₂-Zugabe entsprechend vermindert wird und
daß in der späteren Prozeßphase, in der die Kohlenstoffdiffusion für die Aufkohlung bestimmend wird, die Kohlendioxid- oder Sauerstoffzufuhr sowie die gesteigerte Zufuhr von Anreicherungsmittel unter Einschaltung der Stickstoffzufuhr wieder abgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugabe von
Kohlendioxid in Verbindung mit dem Einsatz von Erdgas oder Propan als
Anreicherungsmittel vorgesehen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die N₂-Zugabe in der Anfangsphase der Aufkohlung vollständig abgestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in
einer 5 bis 50%, vorzugsweise 10 bis 40%, der Aufkohlungsdauer einnehmen
den Anfangsphase CO₂ oder O₂ zugeführt wird.
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