DE65082C

DE65082C - Apparat zum Härten von Stahl und dergl

Info

Publication number: DE65082C
Application number: DENDAT65082D
Authority: DE
Original assignee: H. WlLTSCH in Homberg a. Rhein
Anticipated expiration: 1911-06-30

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18: 'Eisenerzeugung.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. Juni 1891 ab.

Das allgemein übliche Verfahren, zu härtende Stahl- oder Metallgegenstände gröfseren Umfanges nach passender Erhitzung in einem Wasser-, OeI- oder Sandbade abzulöschen, hat den Uebelstand, dafs nur eine augenblickliche Abkühlung der Oberfläche herbeigeführt wird.

BJe zum Härten sonst noch vorgeschlagenen einfachen Metalle aber, wie Zinn, Blei und Zink sind als Härtemittel im praktischen Sinne deshalb nicht tauglich, weil sie, auf ihren Schmelzpunkt erhitzt, ein zum Härten zu heifses Metallbad liefern.

Nach dem vorliegenden Verfahren wird eine durchgehende Härtung solcher Gegenstände in einem Härtungsbade erzielt, das statt aus einem einfachen Metall, aus einer Metalllegirung von niedrigem Schmelzpunkt besteht. Um die Ausführung in praktischer Weise herbeizuführen, werden dabei zweckmäfsig Einrichtungen benutzt, die es ermöglichen, einestheils das Schmelzen der Legirung zu bewirken und das Metallbad in flüssigem Zustand zu erhalten, andererseits schnell die überschüssige Wärme abzuleiten, die sich dem Metallbade durch das Einbringen grofser zu härtender Metallstücke mittheilt.

Die Stahl- oder Metallstücke, z. B. Platten, Walzen, Scheiben, werden zunächst einer gleichmäfsigen Erhitzung ausgesetzt, am vortheilhaftesten in einem entsprechend heifsen Metallbade, in welchem die helle Rothglut, die für Stahl z. B. in Betracht kommt, bekanntlich schnell und gleichmäfsig erzeugt wird, ohne dafs ein Krummziehen, Verbiegen und theilweises Erweichen von selbst ziemlich dünnen Stählplatten eintritt.

Die glühenden Gegenstände werden hierauf in ein Härtungsbad gebracht, das aus einer Legirung von niedrigem Schmelzpunkt besteht. Vorzugsweise sind Zinn und Blei Bestandtheile dieser Legirung. Braucht die Temperatur des Härtungsbades z.B. 181⁰C. nicht zu unterschreiten, so wird eine Legirung gewählt, die aus:

10 Theilen Zinn und
6 - Blei
besteht.

Um nun auf bequeme Weise das Schmelzen der Metalllegirung zu erreichen und das Härtungsbad in flüssigem Zustand zu erhalten, ist der Behälter zur Aufnahme des Metallbades mit einem Heizrohrsystem, versehen. Um andererseits die Hitze, welche sich dem Metallbade durch die zwecks Härtung eingebrachten grofsen Metallstücke mittheilt, schnell abzuleiten und bei fortgesetztem Ablöschen im Bade auch noch die gewünschte Härtung zu erzielen, ist der Behälter noch mit einem zweiten Rohrsystem zu dem Zweck versehen, Kühlflüssigkeit hindurchzuleiten. Selbstverständlich kann man die Heiz- und Kühlrohre auch durch sonstige passende Heiz- und Kühlkörper ersetzen, ohne dafs am Wesen der Sache etwas geändert wird.

Fig. ι und 2 beiliegender Zeichnung stellen als Beispiel eine zur Ausführung des Verfahrens brauchbare Einrichtung dar.

Der Behälter A zur Aufnahme des aus der Metalllegirung herzustellenden Bades ist mit einem Heizrohrsystem B versehen, das mit

einem Dampfkessel in Verbindung steht. Tritt Dampf von z.B. 2 Atmosphären Spannung, also I2i° C. Temperatur, in dieses Rohrsystem B ein, so schmilzt die in den Behälter A eingebrachte Metalllegirung, und das Metallbad nimmt ungefähr die Temperatur des Dampfes an.

Die zu härtenden Gegenstände werden nach vorgängiger Erhitzung, am besten in einem ein entsprechend heifses Metallbad enthaltenden Behälter D, in das des Behälters A eingebracht und in diesem so lange belassen, bis sie auf die Temperatur dieses Bades abgekühlt sind. Zur Ueberführung schwerer Gegenstände aus dem einen Bade in das andere bedient man sich zweckmäfsig eines fahrbaren Krahns, an dessen Kette die Gegenstände aufgehakt werden (Fig- ι)·

Nun würde aber die Temperatur des Härtungsbades in dem Mafse zunehmen, wie die eingebrachten Metallgegenstände ihre Wärme an dasselbe abgeben, und falls das Bad nicht aufsergewöhnlich grofs angelegt würde, wäre bei fortgesetztem Arbeiten wegen zu hoher Temperatur des Bades eine Härtung nicht mehr zu erzielen.

Der Behälter A ist deshalb mit einem zweiten Rohrsystem E versehen, durch welches eine Kühlflüssigkeit hindurchgeleitet wird, wenn das Bad schnell abgekühlt werden mufs. Sobald die Temperatur des Bades im Behälter A wieder auf etwa 121 ° C. sinkt, wird mittelst des Hahnes F die Zuführung der kühlflüssigkeit abgestellt. Ist die Temperatur des^Bades höher als i2i° C, so wird auch der im Rohrsystem B befindliche Dampf eine höhere Spannung als 2 Atmosphären annehmen und dies wird dadurch angezeigt, dafs dann das passend belastete Sicherheitsventil G abläfst.

Durch entsprechendes Regeln des Zulaufes von' Kühlflüssigkeit läfst sich die für den verlangten Härtegrad erforderliche Temperatur des Bades leicht erhalten.

Um die Temperaturregelung selbstthätig sich vollziehen zu lassen, kann zwischen dem Sicherheitsventil G und dem den Zuflufs der Kühlflüssigkeit vermittelnden Hahn, Schieber oder Ventil F eine Verbindung durch Hebel a, Stange b und Hebel c derart hergestellt werden, dafs beim Abblasen des Sicherheitsventils G eine entsprechende Einstellung des Hahnes F erfolgt.

Die Vortheile des beschriebenen Verfahrens der Härtung von Metallgegenständen in einem Härtungsbade aus einer Legirung von niedrigem Schmelzpunkt und unter angemessener Regelung der Badtemperatur während der Dauer der Härtung bestehen somit einestheils darin, dafs das Abkühlen ein gleichmäfsiges ist, so dafs die Gegenstände gleichmäfsige Härte annehmen und sich während des Ablöschens nicht krumm ziehen oder springen, ferner darin, dafs die Härtung durch und durch erfolgt, während die bekannten Härtungsverfahren zumeist nur ein Härten an der Oberfläche und mangels Regelung der Temperatur der Härteflüssigkeit auch nicht mit der wünscheriswerthen Gleichförmigkeit der einzelnen Stücke hervorbringen.

Claims

Patent-Anspruch:

Zum Härten von Stahl- und Metallgegenständen in einem Härtungsbade, das aus einer Legirung niedrigen Schmelzpunktes besteht, um die für das Abschrecken nöthigen Temperaturabstufungen durch geeignete Metallzusätze erzielen zu können, ein Apparat, der aus einem Troge A zur Aufnahme der Legirung besteht, in welchem zum Niederschmelzen derselben ein Heizkörper B für Dampf oder dergleichen, und zum Einhalten der nöthigen Badtemperatur ein Kühlkörper E für Kühlflüssigkeit angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.