DE457735C - Verfahren zum Erhitzen von im Einsatz behandelten Stahlstuecken aus Kohlenstoffstahl hoeherer Festigkeit im Blei- oder Metallbad zwecks darauffolgender Haertung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erhitzen von im Einsatz behandelten Stahlstücken aus Kohlenstoffstahl höherer Festigkeit im Blei- oder Metallbad zwecks darauffolgender Härtung. Um Stahlgegenständen eine glasharte Oberfläche bei zäh bleibendem Kern zu verleihen, wendet man die sogenannte Einsatzhärtung an. fach der Glühung in Kohlenstoff abgebenden Mitteln läßt man die Stücke in der Regel erkalten, erwärmt sie hiernach auf Härtetemperatur und schreckt sie durch Eintauchen in ü1, Wasser oder eine andere Flüssigkeit ab. Meistens wird für dieses Einsatzliärteverfahren niedrig gekohlter Stahl mit o,1 bis o,a Prozent Kohlenstoffgehalt verwendet, d.li. Flußeisen, bei welchem der Einfluß der Härtung durch Anwärmen und Abschrecken in den nicht aufgekohlten Schichten und besonders im Kern gering ist.
• Neuerdings ist das Bedürfnis entstanden, auch Bauteile aus Stahl höherer Festigkeit mit glasharten Oberflächen auf dem Wege der Einsatzhärtung zu versehen, um größere Widerstandsfähigkeit gegen Zug- und Biegungsbeanspruchungen im Gesamtquerschnitt zu haben bzw. um die Abmessungen kleiner halten zu können. Wenn solche Stahlstücke mit durch höheren Gehalt an Kohlenstoff oder sonstigen Legierungselementen bedingter größerer Festigkeit durch und durch auf Härtetemperatur erhitzt und abgeschreckt werden, so wird den aufgekohIten Außenschichten oder Stellen Glashärte verliehen, aber es «-erden auch die Festig.eitseigenschaften in den nicht aufgekohlten Teilen des Werkstückes und die Eigenschaften des Werkstückes im Kern geändert. Die Bruch-. testigkeit insbesondere wird weitgehend auf Kosten der Dehnung und Zähigkeit erhöht, der Werkstoff wird im ganzen härter und spröder.
• Um bei Stahl mit höherer Festigkeit auch eine gewisse Zähigkeit im Kern des Stückes beizubehalten, ist man dazu übergegangen, für solche Zwecke nicht gewöhnlichen Kohlenstoffstahl zu nehmen, sondern legierte-Nickelstähle oder- Chromnickelstähle, weil diese Stähle auch nach dem Ablöschen von der Härtetemperatur aus eine gute Zähigkeit im Kern aufweisen. Der Zusatz von Legierungsb@e@standteüen verteuert den Werkstoff und die daraus hergestellten Gegenstände nicht unwesentlich und hat manchmal. den -Nachteil, daß der Verschleißwiderstand gegen Reibung in den aufgekohlten Schichten geringer ist.
• Es kann als Baustoff ein unlegierter Kohlenstoffstahl mit mittlerem oder höherem ILOlilenstoffgehalt und dementsprechend höherer Festigkeit gewählt werden, wenn man erfindungsgemäß, um eine hohe Zähigkeit im Kern beizubehalten, wie folgt verfährt: Die Oberflächenstellen, die später glashart werden sollen, werden, wie üblich, im Einsatz behandelt. Man läßt das Stück darauf erkalten. Zweckmäßig werden die Stücke alsdann geglüht oder vergütet, was bei im Einsatz gehärteten Werkstücken an sich bekannt ist und dem Zwecke dient, dtm nicht aufgekohlten Kern die Güteeigenschaften zu verleihen, die ihm nach der Zusammensetzung des Werkstoffes zukommen und die er -bei der Einsatzbehandlung gewöhnlich verloren hat. Um dann in der aufgekohlten Schicht Glashärte zu erzeugen, sei es nach der erwähnten Zwischenbehandlung durch Glühen oder Vergütung, oder sei es ohne solche, wird abweichend von der bisher bekannten Arbeitsweise erfindungsgemäß nicht das ganze Werkstück bis ins Innerste hinein gleichmäßig auf die Härtetemperatur erhitzt und dann abgeschreckt, sondern nur die aufgekohlte Oberflächenschicht des Werkstückes. Hierbei bleibt das Innere des Werkstückes Luft- oder handwarm oder wird nur so weit erwärmt, daß die Festigkeitseigenschaften keine Veränderung erleiden. Das erfindungsgemäß abgeschreckte Werkstück behält im Kern die ursprünglichen oder die ihm durch das Vergüten oder Glühen gegebenen hohen Güteeigenschaften bei.
• Die Erwärmung des Stückes auf Härtetemperatur muß so schnell erfolgen, daß die zugeführte Wärme für den angestrebten Erfolg der Härtung groß genug ist, daß aber zeitlich nicht die Möglichkeit gegeben wird, die zugeführte Wärme in das Innere zu leiten.
• Um dies so vollkommen wie möglich zu erreichen, bedient man sich zweckmäßig an sich bekannter Blei- oder Metallbäder, die mäßig über Härtetemperatur erhitzt sind. Das Metallbad muß im Verhältnis zu der Größe des Werkstückes eine genügende Wärmemenge enthalten, damit seine Eigentemperatur durch Entziehung der zur Erhitzung der Außenschicht des Werkstückes erforderlichen Wärmemenge nicht unter die fiärtetemperatur sinkt. Das Werkstück wird in das Bad eingetaucht und nur so kure Zeit darin belassen, daß die Oberfläche nur in der Tiefe der aufgekohlten Randzone auf die Härtetemperatur erhitzt wird. Die Eintauchzeit wird danach bemessen, alsdann wird das Stück schnell aus dem Bad herausgenommen und schnell in der Härteflüssigkeit abgeschreckt.
• Es empfiehlt sich, vor dem Erhitzen der Werkstücke in der Randschicht auf die Härtetemperatur das ganze Werkstück im gesamten Querschnitt gleichmäßig nur so weit vorzuwärmen, daß ein Einfluß auf die Gefügeumbildung nicht ausgeübt wird. Diese Maßnahme soll die Gefahr der Entstehung von Spannungen im Werkstück vermindern.
• Das neue Verfahren setzt legierte Stähle nicht voraus und gibt die Möglichkeit, ohne solche mit gewöhnlichem Kohlenstoffstahl auszukommen, es ist jedoch ebenfalls anwendbar für Teile aus Stahl, der auch andere Härtebildner wie Kohlenstoff enthält.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Erhitzen von im Ein---- satz behandelten Stahlstücken aus Kohlenstoffstahl höherer Festigkeit im Blei- oder Metallbad zwecks darauffolgender Härtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke nur so lange im Erhitzungsbad gelassen werden, bis die einsatzgekohlte Randzone die Härtetemperatur erreicht hat, um alsdann in an sich bekannter Weise abgelöscht zu werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke vor dem Einführen in das Erhitzungsbad vorgewärmt werden, ohne jedoch die Festigkeitseigenschaften des nicht aufgekohlten Kerns durch die Anwärmtemperatur zu beeinflussen.