DE550502C

DE550502C - Process for the heat treatment of steel

Info

Publication number: DE550502C
Application number: DEK103596D
Authority: DE
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1926-06-22
Filing date: 1927-03-30
Publication date: 1932-05-17

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahl Zur Erhöhung der Zähigkeit bzw. zur Verminderung der Härte von Stahl ist es bekannt, diesen zunächst bis über den Punkt A3 zu erhitzen, dann abzuschrecken, darauf wieder bis etwas über den Punkt Acl zu erhitzen und dann im Ofen abzukühlen.A method of heat treatment of steel to increase the strength or to reduce the hardness of steel, it is known to heat this first until past the point A3, then deter thereon to something to reheat past the point Acl and then cool down in the oven.

Es ist ferner -bekannt, den Stahl nach Erhitzung bis. zum Punkt A3 abzuschrecken, dann bis etwas unter den Punkt Acl zu erhitzen und dann im Ofen abzukühlen. Bekannt ist auch, nach dem ersten Abschrecken entweder -wiederholt durch den Bereich A1 zu erhitzen und abzukühlen oder ein besonders langsames Abkühlen durch den Bereich Al hindurch.It is also-known to the steel after heating up. to point A3 Quench, then heat to just below the Acl point and then cool in the oven. It is also known, after the first quenching, either -repeatedly through the area A1 to heat and cool or a particularly slow cool down through the area Al through.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahl, insbesondere zur Erhöhung der Zähigkeiten und Elastizität und zur Verminderung der Härte. Das Neue besteht darin, daß der Stahl zunächst von einer Temperatur oberhalb des Umwandlungspunktes A3 abgeschreckt, danach bis etwas über den Punkt Acl erwärmt, dann bis etwas unter den PunktArl abgekühlt, darauf bis nahe an, aber immerhin noch unter den Punkt Acl wiedererwärmt und endlich abgekühlt wird.The invention relates to a method for the heat treatment of steel, especially to increase the toughness and elasticity and to reduce the Hardness. The novelty is that the steel is initially from a temperature above the transition point A3 quenched, then heated to a little above the point Acl, then cooled down to a little below point Arl, then close to, but still is reheated below the point Acl and finally cooled.

Durch diese neue Kombination bekannter Verfahren wird ein Stahl erhalten von höherer Stoßfestigkeit, Zähigkeit und geringerer Härte bei geringerem Zeitaufwand als bei "irgendeinem der vorbekannten Verfahren allein. Durch das Verfahren werden ferner innere Spannungen; die aus Wärmeeinflüssen oder mechanischen Einflüssen herrühren, weitgehend beseitigt, der Stahl wird gut bearbeitbar und erhält eine gute Dehnung, und die Struktur des Stahls wird gleichmäßig feinkörnig perlitisch.A steel is obtained through this new combination of known processes of higher impact resistance, toughness and lower hardness in less time than "any of the prior art methods alone. By the method will be furthermore internal tensions; that result from the effects of heat or mechanical influences, largely eliminated, the steel is easily machinable and has good elongation, and the structure of the steel becomes evenly fine-grained pearlitic.

Das Verfahren wird folgendermaßen ausgeführt.The procedure is as follows.

In der ersten Verfahrensstufe wird der Stahl, wie die in der Abbildung dargestellte Schaulinie zeigt, von einer Temperatur oberhalb des Umwandlungspunktes A3 abgeschreckt; in der zweiten Stufewird erbis etwas über den Punkt A cl erhitzt und dann bis wenig unter den Punkt Ar, abgekühlt; in der dritten Stufe wird er bis zu einer Temperatur, die wenig unter dem Punkt A cl liegt, erwärmt, einige Zeit bei dieser Temperatur belassen und endlich der Abkühlung auf Lufttemperatur freigegeben. Bei diesem Punkt der Wärmebehandlung kann dann jede einzelne der drei Stufen oder auch die gesamte Behandlung wiederholt werden.In the first stage of the process, the steel becomes like the one in the picture The visual line shown shows from a temperature above the transition point A3 quenched; in the second stage it is heated to a little above the point A cl and then cooled to a little below the point Ar; in the third stage he becomes up heated to a temperature a little below the point A cl, for some time left at this temperature and finally released the cooling to air temperature. At this point in the heat treatment, each of the three stages or the entire treatment can also be repeated.

Während bei den bisher bekannten Glühverfahren Anhäufungen lamellaren Perlits entstehen, wird bei dem neuen Verfahren das Gefüge sehr gleichförmig und feinkörnig perlitisch. Eine derartige Struktur feinkörnigen oder eingeformten Perlits, die die Eigenschaften von Weichheit und Dehnbarkeit besitzt, ist zwar bereits bekannt und wissenschaftlich erforscht: Aber die durch andere Verfahren erreichte Struktur hat eine geringere Stoßfestigkeit.While in the previously known annealing processes, clusters are lamellar Perlite arise, the structure is very uniform and with the new process fine-grain pearlitic. Such a structure of fine-grained or molded perlite, which have the properties of softness and has extensibility is Already known and scientifically researched: But that by other methods achieved structure has a lower impact resistance.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur für Kohlenstähle, sondern auch für legierte Stähle anwendbar.The method according to the invention is not only for carbon steels, but can also be used for alloyed steels.

Die folgenden Tafeln geben Vergleiche bekannter Verfahren mit dem neuen Verfahren, und zwar gibt Tafel I die Verfahren selbst an, Tafel II -zeigt die Ergebnisse bezüglich Festigkeit und Härte und den Zeitaufwand für die verschiedenen Verfahren, und Tafel III gibt die_ für die Ausführung des. erfindungsgemäßen Verfahrens benötigte Zeit für verschieden dicke Stahlstäbe an. Tafel I Sphäroidisierungs- Verfahren der Wärmebehandlung verfahren Bekannt i. Abgeschreckt, erhitzt etwas über Acl für x Stunden, im Ofen abgekühlt Bekannt :z ... : . . Abgeschreckt, erhitzt etwas unter Acl für x Stunden, im Ofen gekühlt Bekannt 3 ..... Abgeschreckt, wiederholt erhitzt und gekühlt, x-mal durch. den Bereich A1 - hindurch (über Acl 3o Minuten gehalten) Bekannt 4 ..... Abgeschreckt, langsam gekühlt (xMinuten füri°) durchdenBereichAlhindurch Neu .......... Behandelt nach dem neuen Verfahren laut Anspruch Tafel II Gesamt- Stahllegierung zeitaufwand Kohlenstoffstahl Kohlenstoffstahl 0;5q.0% C Sphäroidisierungs- für t Wärmte- 0'`l-/ % C 0,537o C o,G- % Cr verfahren (v51. T af. i) behandlung 0,q. °% Ni für 25 mm 95 Izodstol3 Izodstoß Izodstoß ' Probestäbe - Brinell- - Brinell- - Brinell- festiglceit härte festiglt;eit Wirte festigkeit Wirte Stdn. I Min. mkg - mkg - mlcg 2 Stdn. 3 18 2a53 if 1,42' 191 8;2 0 207 Bekannt i 3 Stdn. 4 18 3,L3 175 1,75 i85 8,25 ' 196 - - 2,5 Stdn. 3 -25 2,95 193 1,90- 205 81231 250 Bekannt 2 3,5 Stdn. 4 25 3,0- . 192 2,04 200 8,32 243= . 23mal -- 3 36 2,47 187 2,14 198 8,68 197 Bekannt 3 3mal 4 36 2,57. .:177 1 2,28 185 - - 8,71 195 - i Min. 3 f .10 20,80 182 1,78 193 8,36 199 Bekannt 4 1,5 Min. 4 10 2,83 - 175 - 1,96 187 8,37 I97 Neues Verfahren 1 - 45 3,46 168 23,6o 181 -. 9,00 1S9 ' Tafel III Durchmesser der Stahlstange. . . . . . .. . 2 mm 3 mm 30 mm Geringst nötige Zeit . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Minuten 2o Minuten 2 Stunden Der Vergleich der Ergebnisse nach dem neuen Verfahren zeigt deutlich einen erheblich geringeren Zeitaufwand, eine größere Stoßfestigkeit und eine kleinere Härte gegenüber allen vorbekannlen Verfahren.The following tables give comparisons of known processes with the new process, namely, Table I gives the processes themselves, Table II - shows the results in terms of strength and hardness and the time required for the various processes, and Table III gives the_ for the execution of the. method according to the invention required time for steel rods of different thicknesses. Panel I. Spheroidization process of heat treatment procedure Known i. Quenched, heated a little above Acl for x hours, cooled in the oven Known: z ...:. . Quenched, heated a little below Acl for x hours, cooled in the oven Known 3 ..... Scared off, repeatedly heated and cooled, x times through. the area A1 - through (held over Acl 30 minutes) Known 4 ..... Scared off, slowly cooled (xminutes fori °) through the area New .......... Treated according to the new procedure according to the claim Plate II Total steel alloy time spent carbon steel carbon steel 0; 5q.0% C Spheroidization for t warming 0''l- /% C 0.537o C o, G-% Cr procedure (v51. T af. i) treatment 0, q. °% Ni for 25 mm 95 Izodstol3 Izod joint Izod joint '' Test sticks - Brinell- - Brinell- - Brinell- firmness hardness firmness; since hosts firmness hosts Hrs. I min. Mkg - mkg - mlcg 2 hours 3 18 2a53 if 1.42 '191 8; 2 0 207 Known i 3 hours 4 18 3, L3 1 75 1.75 i85 8.25 ' 1 96 - - 2.5 hours 3 -25 2.95 1 93 1.90- 2 0 5 81 231 250 Known 2 3.5 hours 4 25 3.0- . 192 2.04 200 8.32 243 =. 23 times - 3 36 2.47 187 2.14 198 8.68 197 Known 3 3 times 4 36 2.57. .: 177 1 2.2 8 185 - - 8.71 1 95 - i Min. 3 f. 10 20.80 182 1.78 193 8.36 1 99 Known 4 1.5 min. 4 10 2.83 - 175 - 1.96 187 8.37 I97 New procedure 1 - 45 3.46 168 23.6o 181 -. 9.00 1S9 'Plate III Diameter of the steel rod. . . . . . ... 2 mm 3 mm 30 mm Little time required. . . . . . . . . . . . . . . . 15 minutes 2o minutes 2 hours The comparison of the results according to the new process clearly shows a considerably lower expenditure of time, greater impact resistance and less hardness compared to all previously known processes.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the heat treatment of steel, in particular for the purpose of increasing the toughness and reducing the hardness, characterized in that, that the steel is initially at a temperature above the transition point (A3) quenched, then heated to a little above the point (A cl), then to a little below the point (Ar,) cooled, then to close to, but still below the point (Acl) is reheated and finally cooled.