DE697995C - Verfahren und Vorrichtung zum Haerten der Oberflae - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zurr Härten der Oberflächen von Werkstücken ' aus Eisen oder Stahl Zur Oberflächenhärtung von Werkstücken aus Eisen und Stahl wendet man meist das sog. Acetylenhärteverfahren an. Es besteht darin, daß .die Werkstücke durch eine Acetylenflamme erhitzt und unmittelbar danach durch Aufspritzen eines Kühlmittels abgeschreckt werden. Wichtig ist dabei, daß die Erhitzung der Werkstücke derart geführt wird, daß ein scharfer Wärmestau entsteht und nur eine dünne Oberflächenschicht äußerst schnell auf die für die betreffende Stahlart geeignete Härtetemperatur gebracht wird, während die tiefer liegenden Schichten auf niederer Temperatur gehalten werden und somit an dem Härtungsvorgang nicht teilnehmen. _ Nach diesem Acetylenoblerflächenhärteverfahren hat man Gegenstände in -fortlaufendem Betrieb gehrtet, wie beispielsweise Schienen, Schlittschuhe, Zahnräder u.a.
• Bekanntlich ist nun aber das-Acetylen ein Gas, ' das wegen seiner - Zusammensetzung leicht eine Veränderung im Oberflächengefüge des zu härtenden Gegenstandes - hervorruft. Die Oberfläche wird nämlich durch den von der Flamme abgegebenen Kohlenstoff aufgekohlt und die Härtung zum Teil auch auf diese Weise erreicht. Es ist verständlich, daß eine ungewollte Veränderung des Kohlenstoffgehaltes der Werkstücke an ihrer Oberfläche unter Umständen von NachteiList; vor allem wenn die Werkstücke aus Stählen mit einem. Kohlenstoffgehalt besehen; der an sich schon deren pflegliche Behandlung beim Härten notwendig macht. Die Acetylenflamme bedingt weiter auch die: sorgfältigste Überwachung der Härtearbeit, da schon bei den geringsten Veränderungen im Acetylen-Sauerstoff-Gemisch öxtliche Überhitzungen und damit bedeutende Härteuxiterschiede in den Werkstücken auftreten. - Aus diesen und anderen Gründen ist :es bisher auch nicht gelungen, mit der Acetylenflamme. Werkstücke biesonders großer Breiten oder großer Durchmesser zu härten. Wenn so auch die in der Ver; wendung des Acetylengases liegenden und für das Härteverfahren .nachteiligen Umstände-in der Technik sehr wohlempfunden wurden, so hat man bisher dennoch meist an - der Verwendung des an sich auch teueren und meist erst an den Verbrauchsstätten hergestellten Acetylengases festgehalten. _ --::Es war ferner bekaimt, Sägeblätter, -Beißzangen und- Schlittschuhe _mit Hilfe . einer Leuchtgassäuerstoff- bzw. Leuchtgasluftfiaxnme vor dem Abschrecken zu erhitzen. Auch im Schrifttum ist die Verwendung einer= Leuchtgassauexstoffflamme für die Oberflächenhärtung erörtert, aber abgelehnt worden, weil man 'annahm, daß es infolge der niedrigeren :-Flammehtemperaturund des geringeren Heizwertes des Leuchtgases nicht gelingen könne, wie bei der Acetylenflamme den zum Härten einer dünnen Oberflächenschicht nötigen scharfen Wärmestau hervorzurufen.
• Diesem Stand der Technik gegenüber besteht die Erfindung in der Erkenntnis, daßes bei der Verwendung von Leuchtgas als Heizmittel für die Oberflächenhärtung, bei der nur eine dünne Oberflächenschicht sehr schnell auf die Härtetemperatur gebracht und unmittelbar darauf durch Aufspritzen eines Kühlmittels abgeschreckt wird, von wesentlicher Bedeutung ist, daß das Leuchtgas, das den Betrieben z. B. durch die Ferngasleitung mit Drücken von 0,5 bis 1,5 . Atm, .gelieferi wird, dem Brennermund ohne merklichen Druckverlust, jedenfalls aber mit einem Druck von mehr als 0,3 Atm. zugeführt und daß als Verbrennungsmittel reiner Sauerstöff benutzt tvird. Die Brenner sind daher" in an sich bekannter Weise so zu gestalten, daß sie dem durchfließenden Gas möglichst wenig. Widerstand bieten und das Leuchtgas mit einem Druck von mindestens 0,3 Atm. aus dem Brennermund austreten lassen. Von besonderem Wert ist @es, im Brennerkopf über dem Gasaustrittsschlitz einen freien und durch nichts beengten Sammelraum für das . Gas-Sauerstoff-Gemisch vorzusehen. Durch das in diesem Raum praktisch unter dem Leitungsdruck stehende fertige Gas-Sauerstoff-Gemisch wird es nämlich erreicht, - claß die- Flamme stets mit. größer lebendiger Kraft aus.' dem Brennerschlitz -austritt und daß auf 'diese Weise -die erforderlichen- Gas- bzw. @ Wärmenierigen. schnell an die ztt härtende Stelle herangebracht werden: Da. bei der - Venen-Jung Von'. Leuchtgas auch die Ga sgemisch= menge wesentlich: erhöht wirrt, kann auf'diese Weise ein viel gleichmäßigerer und- stärkere Wärmeübergang ,auf das zu härtende- Werkstück als bisher erreicht werden.,Atich-könn@en Veränderungen im Flammengemisch für die Güte der - Härtearbeit nicht mehr die Bedeutung für' die Güte der-Härtearbeit wie bei der Verwendung von Acetylen traben.: Erst mit der Leüchtgassauerstöffflamme ist es gelungen, auch Werkstücke großer Abmessungen, beispielsweise breite Stahlplaftien;. Walzen großer Durchmesser u. a., an der Oberfläche zu- härten.
• In der Zeichnung ist im Schema, eine Vorrichtung gezeichnet,-wie sie beispielsweise zur Durchführung ödes .neuen Verfahrens benutzt 'werden kann. . _ :. Abb. i- zeigt die Stellung des Leuchtgasbrenners und der Kühlmittelleitung zu einem 'stabförmigen Werkstück. In Abb. 2 ist im senkrechten Längsschnitt ein Brennerkopf dargestellt, wie er zweckmäßig bei der Verwendung von Leuchtgas als Wärmiemittel benutzt wird.
• Abb.-3 ist ein senkrechter Querschnitt durch den -Brennerkopf nach Abb. 2.
• Bei .-der in Abb. i gezeichneten und an sich bekannten Härtevorrichtung ist der Abstand zwischen dem Brenner i und der Kühlmittelzufuhrleitung 2 durch eine einfache Verschraubuxig 3 beliebig zu verstellen. Der in Abb. 2 dargestellte Brennerkopf q. hat erfindungsgerriäß -.-über dem eigentlichen Brenn@ermund einen freien Sammelraum 5, von dem aus das darin befindliche Gas-Sauerstoff-Gemisch mit seiner ganzen Kraft auf die zweckmäßig schlitzförmige GasagstAttsöffnung 6 drückt.
• Die Verwendung von Leuchtgas als Heizmittel bei der .Oberflächenherstellung ist wirtschaftlich von großer Bedeutung. Sie bringt nicht nur eine wesentliche Vereinfachung in den Betrieb und beseitigt alle übelstände, die bisher noch mit der Verwendung von Acetylen als Brennstoff' verknüpft waren, sondern sie bedeutet auch eine ,solche Verbilligung, daß erst- dadurch die Anwendung dieser Härtungsart bei Werkzeugen und ähnlicher Massenware möglich wird.

Claims (2)

1. PATEN TANHPRL'CHE: i. , Verfahren zum Härten'- der Oberflä.che- von- Werkstücken -aus Eisen Oder Stahl; bei denen eine dünne Oberflächenschicht - durch ein Brenngas-Sauerstoff-Gemisch . schnell auf die Härtetemperatur gebracht und unmittelbar darauf durch Aufspritzen eines Kühlmittels abgeschreckt wird, dadürcli gekennzeichnet,' daß zum Erhitzen. der Werkstücke ein IJeuchtgäs-Sauersfoff-Gemisch verwendet wird, das aus einem: sich: nach unten verengenden Sammelraum ' ohne -merklichen Druckverlust unter Drucken- von mehr als 0,3 Atm., zweckmäßig -o,5 bis 1,5 Atm.,- aus dem Mund des Brenners: austritt.
2. 2. Vorrichtung -zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, ' daß. der Abstand nvischen dem Brenner '(i) - und der Kühlmittelleitung (z) -durch eine Vei-schraubün,g (3) einstellbar -ist