DE541825C

DE541825C - Process for treating the surface of metal objects

Info

Publication number: DE541825C
Application number: DEF60557D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-12-05
Filing date: 1925-12-18
Publication date: 1932-01-16

Description

Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Metallgegenständen Verfahren zur Veredelung der Oberfläche von Metallgegenständen mittels Diffusion durch Einbetten der Werkstücke in kohlenstoff- oder metallabgebende Mittel und Erhitzen sind an sich bekannt. Gewöhnlich werden die zu behandelnden Metallgegenstände in Kästen verpackt, die von außen durch feste oder flüssige Brennstoffe oder mittels elektrischer direkter oder indirekter Widerstandserhitzung beheizt werden. Dabei ist stets die Notwendigkeit vorhanden, das ganze Werkstück, demnach auch den Kern desselben, der an sich dem Diffusionsvorgang nicht ausgesetzt werden soll, während der ganzen Dauer des Diffusionsvorganges, die z. B. beim Zementieren bis zu mehreren Stunden betragen kann, mit zu erhitzen, wodurch bekanntlich oftmals eine Verschlechterung der Festigkeitseigenschaften des Kernes infolge der auftretenden Kornvergrößerung verursacht wird.Process for treating the surface of metal objects Process for refining the surface of metal objects by means of diffusion through embedding the workpieces in carbon or metal donors and heating are on known. Usually, the metal objects to be treated are placed in boxes packaged externally by solid or liquid fuels or by means of electrical direct or indirect resistance heating. There is always the Necessity is present, the whole workpiece, and therefore also the core of it, the should not be exposed to the diffusion process during the entire duration the diffusion process, the z. B. be up to several hours when cementing can, with heating, which, as is well known, often leads to a deterioration in the strength properties of the core is caused as a result of the grain enlargement that occurs.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Nachteil und ermöglicht, die Beheizung lediglich auf die Oberfläche von Metallgegenständen zu beschränken, an welcher sich die Diffusionsvorgänge abwickeln, ohne den Kern in Mitleidenschaft zu ziehen. Weitere Vorteile bestehen darin, daß die Behandlungszeit abgekürzt, die Wärmeverluste verringert und die Zersetzung der Zementierungsmittel usw. infolge der schwierigen Regelbarkeit der Beheizung verlangsamt wird. Die Erfindung besteht darin, daß als Beheizungsmittel Hochfrequenzströme zur Verwendung kommen, welche die Eigenschaft haben, nur in den Oberflächenschichten des Werkstückes die induzierten Foucault-Ströme und demnach die Erhitzung hervorzurufen. Die letztere kann durch die Einstellung des Induktionsstromes genau geregelt werden. Das Verfahren eignet sich auch für den Fall, wenn die Behandlung unter Druck oder Vakuum erfolgen soll.The present invention overcomes this disadvantage and enables to limit the heating to the surface of metal objects only, at which the diffusion processes take place without affecting the core to pull. Further advantages are that the treatment time is shortened Reduced heat loss and the decomposition of the cementing agents, etc. as a result the difficult controllability of the heating is slowed down. The invention exists in that high-frequency currents are used as heating means, which have the property of being induced only in the surface layers of the workpiece Foucault currents and thus to induce heating. The latter can go through the setting of the induction current can be precisely regulated. The procedure is suitable This is also the case when the treatment is to be carried out under pressure or vacuum.

Die Zeichnung veranschaulicht lotrechte Schnitte einiger Beispiele des an sich bekannten Diffusionsverfahrens.The drawing shows some examples of vertical sections the diffusion process known per se.

Gemäß Abb. z sollen Zahnräder 4 zementiert werden. Die Induktionswicklung wird in an sich bekannter Weise durch ein kupfernes Rohr r gebildet, in welchem innen Wasser fließt und welches mit der Elektrizitätsquelle von hoher Frequenz verbunden ist. Der Behälter 2, welcher in bekannter Weise das Zementierungsmittel5 enthält, besteht aus einem Dielektrikum, z. B. geschmolzener Kieselerde. Ein Deckel 3 aus wärmeisolierendem Stoff vermindert die Wärmeverluste.According to Fig. Z, gears 4 are to be cemented. The induction winding is formed in a manner known per se by a copper tube r in which water flows inside and which is connected to the source of electricity of high frequency is. The container 2, which contains the cementing agent 5 in a known manner, consists of a dielectric, e.g. B. fused silica. A lid 3 off heat-insulating material reduces heat loss.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 wird der zu diffundierende Stoff g, z. B. Zink, Aluminium usw., durch die hochfrequenten, induzierten Ströme in geschmolzenem Zustande bzw. flüssig gehalten. Die Induktionswick- Jung 6 umschließt den Behälter 7, und das Werkstück 8 ist in dem Schmelzbad g eingetaucht.In the embodiment according to Fig. 2, the substance to be diffused g, z. B. zinc, aluminum, etc., by the high frequency, induced currents in molten State or kept liquid. The induction winding Jung 6 encloses the container 7, and the workpiece 8 is immersed in the molten bath g.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 besteht der Stoff aus einem Gas. Die Induktionswicklung io umschließt den Behälter 12, welcher mit zwei Rohren 13, 14 versehen ist, durch welche das Gas, z. B. Kohlenoxyd, fließt. Das zu zementierende Stahlstück i i wird in beliebiger Weise in dem Behälter 12 gestützt.According to the embodiment of Fig. 3, the fabric consists of a Gas. The induction winding io encloses the container 12, which has two tubes 13, 14 is provided through which the gas, e.g. B. carbon dioxide flows. The one to be cemented Steel piece i i is supported in the container 12 in any manner.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb.4 ist der zusätzliche Stoff pulverförmig, und das Diffundieren erfolgt in einer gasförmigen Atmosphäre mit oder ohne Druck oder unter Vakuum. Dies ist der Fall z. B. beim Chromisieren, wo ein inertes oder aktives Gas oder ein Vakuum benutzt wird. Das Werkstück 17 steckt in dem pulverförmigen Zementierungsmittel i8 in einem Behälter 16, während ein Behälter 12 mit Induktionswicklung 15 umgeben ist und Öffnungen ig, 2o besitzt, durch welche der Raum zwischen. den Behältern 12, 16 mit einem Druckgas oder einer Vakuumkammer oder mit inertem oder aktivem Gasbehälter verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel nach Abb.5 ist bestimmt zur ununterbrochenen Behandlung von Stücken von bestimmter Länge, wie Stangen, Bändern, Drähten, Rohren. Die Stange 21 wird langsam fortbewegt und geht durch den Behälter 22, welcher die zusätzliche Substanz 23 enthält. Die Induktionswicklung 24 umgibt den Behälter, und diese letztere besitzt eine Stopfbüchse 25 zum Durchtritt der Stange nach dem Durchgang durch den Behälter. Man kann als zusätzliche Stoffe auch sehr schwer schmelzbare Stoffe nehmen, wie Platin, Vanadium, Wolfram, Zirkonium und andere ähnliche Metalle, welche hoher Temperaturen bedürfen.In the exemplary embodiment according to Fig. 4, the additional substance is in powder form and diffusion takes place in a gaseous atmosphere with or without pressure or under vacuum. This is the case e.g. B. Chromizing, where an inert or active gas or a vacuum is used. The workpiece 17 is in the powdery cementing agent i8 in a container 16, while a container 12 is surrounded by induction winding 15 and has openings ig, 2o through which the space between. the containers 12, 16 is connected to a pressurized gas or a vacuum chamber or to an inert or active gas container. The embodiment according to Fig.5 is intended for the uninterrupted treatment of pieces of a certain length, such as rods, strips, wires, tubes. The rod 21 is moved slowly and passes through the container 22 which contains the additional substance 23. The induction coil 24 surrounds the container and the latter has a gland 25 for the passage of the rod after passage through the container. You can also use materials that are very difficult to melt, such as platinum, vanadium, tungsten, zirconium and other similar metals that require high temperatures.

Claims

PATENT CLAIM Process for treating the surface of metal objects in ingredients effective at higher temperatures, e.g. B. carbon, metals and agents emitting effective gases, characterized in that as heating means High frequency currents are used.