DE726134C

DE726134C - Method and device for hardening steel in a gas muffle furnace

Info

Publication number: DE726134C
Application number: DER104825D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-03-30
Filing date: 1939-03-23
Publication date: 1942-10-07
Also published as: GB527081A; FR835931A; US2235947A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Stahl im Gasmuffelofen Die neueren Aufkohlungsverfahren mittels gasförmigen Kohlenstoffes können dauernd gleichförmige Ergebnisse liefern, wenn sie in Ofen angewendet werden, in denen die Werkstücke eine Bewegung erhalten, wie zum Beispiel bei Ofen mit Drehaufsatz für kleine Werkstücke, Ofen mit fortlaufendem Durchsatz, Ofen mit drehbarem Boden usw. Die. Ergebnisse werden jedoch ungleichförmig, wenn das Aufkohlen in einem feststehenden Muffelofen von ,großen Abmessungen erfolgen soll. Im Betriebe ist auch die Lage des Gaseinlasses und -auslasses ebenfalls fest. Infolgedessen ändert sich,die Zusammensetzung des Gases im Gasstrom bei einem solchen Muffelofen vom Eintritt bis zum Austritt allmählich. Die außerhalb des eigentlichen Gasstromes liegenden Werkstücke stehen unter dem Einfluß einer verhältnismäßig ruhigen Atmosphäre, die lediglich von einer leichten Gegenstörung beeinflußt wird. Infolgedessen erfolgt dort nur ein mangelhaftes Aufkohlen, weil das Gas bereits erschöpft ist.Method and device for hardening steel in the gas muffle furnace Die more recent carburization processes using gaseous carbon can be continuously uniform Provide results when they are applied in furnace in which the work pieces receive movement, for example in the case of a furnace with a rotating attachment for small workpieces, Continuous throughput furnace, revolving bottom furnace, etc. The. Results however, become non-uniform when carburizing in a fixed muffle furnace of, large dimensions should be made. The location of the gas inlet is also in the company and outlet also fixed. As a result, the composition of the Gas in the gas flow in such a muffle furnace gradually from entry to exit. The workpieces lying outside the actual gas flow are under the Influence of a relatively calm atmosphere, that only of a light one Counter interference is influenced. As a result, there is only inadequate carburization there, because the gas is already exhausted.

Dasselbe gilt für das Aufkohlen kleiner, in einem Korb aufgegebener Werkstücke oder für -das Aufkohlen in Hohlräumen der Werkstücke. Das durch Diffusion nur mangelhaft . aufgefrischte Gas wird verbraucht, und das Aufkohlen geht nicht weiter.The same goes for carburizing smaller ones abandoned in a basket Workpieces or for carburizing in cavities in the workpieces. That through diffusion only inadequate. refreshed gas is consumed and the carburizing does not work Further.

Beim Nitrieren mittels Ammoniakgas bei etwa 52o° C ist es möglich, diesen Mangel durch Bewegendes Gases im Muffelofen mittels eines Ventilators zu beseitigen. Der Ventilator wird mittels einer durch den Ofen hindurchgeführten Welle angetrieben. Dagegen hat man ein solches Verfahren beim Aufkohlen mittels kohlenstoffhaltigen Gases wegen der sehr hohen Temperatur, die zwischen 8oo und iooo° C liegt (am häufigsten verwendet man eine Temperatur von etwa 93o° C), nicht anwenden können.When nitriding with ammonia gas at around 52o ° C, it is possible this deficiency is corrected by moving the gas in the muffle furnace by means of a fan remove. The fan is operated by means of a shaft passed through the furnace driven. On the other hand, such a method is used for carburizing by means of carbonaceous Gas because of the very high temperature, which is between 8oo and 100o ° C (most common if you use a temperature of about 93o ° C), you cannot use it.

Es sind auch Verfahren zur Behandlung von Metall-,verkstücken in einer Muffel bekannt, bei denen das zur Aufkohlungdienende Gas durch die Muffel unter Druck .in wechselnder Richtung hindurchgeführt wird. Auch isi es bekannt, in dem Aufkohlungsraum mit einem Überdruckverdichter einen bestimmten Druck einzustellen.There are also methods of treating metal, piling up in one Muffle known, in which the gas used for carburizing through the muffle under Pressure. Is passed through in alternating directions. It is also known in the Carburizing chamber to set a certain pressure with a positive pressure compressor.

Die -Erfindung besteht darin, daß ohne Bewegung :der Werkstücke und ohne Erwärmen einer mechanischen Einrichtung eine Vergleichmäßigung des Gasgemisches innerhalb des ganzen Gäsmuffelofens erreicht wird. Ztt diesem Zweck «-erden periodisch plötzliche hohe Druckänderungen hervorgerufen. Zum Beispiel wird unter erhöhtem Druck plötzlich mittels einer beliebigen Einrichtung in den Muffelofen eine Gasmenge von der Größe des Muffelofeninhaltes hineingedrückt. Daraus ergibt sich ein plötzlicher Druckanstieg; aber infolge der Abzugsöffnung für das Gas und der unvermeidbaren Undichtiäheiten der Ofentür, obwohl man den Verschluß so gut wie möglich dichtet, sinkt der Druck allmählich auf einen Wert, der etwa dem atmosphärischen Druck gleich ist. In diesem Augenblick, <l. h. nach einigen M.inttten, steigt durch einen plötzlichen Gaseinlaß der Druck wieder an.The invention consists in that without movement: the workpieces and an equalization of the gas mixture without heating a mechanical device is reached within the entire gas muffle furnace. Ztt this purpose «- periodically cause sudden high pressure changes. For example will under increased pressure suddenly into the muffle furnace by means of any device an amount of gas the size of the muffle furnace content is pressed in. From this it follows a sudden increase in pressure; but as a result of the outlet opening for the gas and the inevitable leaks in the oven door, even though the lock is so good as possible, the pressure will gradually decrease to a value close to atmospheric Pressure is the same. At this moment, <l. H. after a few meters, increases the pressure rises again through a sudden inlet of gas.

Der Gasstoß erfolgt in derartigen Zwischenräumen. daß jederzeit der Druck an allen Punkten des @Tuffelofens praktisch gleich ist. Andererseits erfolgt der Gaseinlaß derart, daß der Druckanstieg auch die gewünschte Höhe erreicht.The gas burst takes place in such spaces. that anytime the Pressure is practically the same at all points of the @Tuffelofen. On the other hand takes place the gas inlet such that the pressure rise also reaches the desired level.

Die bei jedem Stoß eingelassene Gasrnenge, die Zeitspanne zwischen zwei Gasstößen und die Einströmgeschwindigkeit werden in Ahhängigkeit vom Muffelofenrauminlralt, von der LUndichtigkeit der Ofentüren oder der Größe des Auslaßrohres und der zu einer dauernd gleichförmigen Aufkählung erforderlichen Gasmenge geregelt.The amount of gas admitted with each shock, the time between two gas surges and the inflow velocity are dependent on the inside of the muffle furnace, on the tightness of the oven doors or the size of the outlet pipe and the to a continuously uniform amount of gas regulated.

Zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung kann man verschiedene Einrichtungen verwenden, mittels deren es möglich ist, periodisch eine bestimmte Gasmenge unter veränderlichem Druck zu fördern.To carry out the method according to the invention, one can use several Use facilities by means of which it is possible to periodically a certain To promote the amount of gas under variable pressure.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele derartiger Einrichtungen schematisch dargestellt.The drawing shows two exemplary embodiments of such devices shown schematically.

Nach Fig. i erhält ein Verdichter i durch ein Rohr 2 das vorbereitete Gas und fördert es in einen Speicher 3, dessen periodische Entleerung nach dem Muffelofen4 hin mittels eines Hahnes 5 bewirkt wird. Der Hahn wird entweder durch den Höchstdruck i.tn Speicher 3 oder durch ein Schaltwerk o. dgl. gesteuert. Bei jedem Gasauslaß steigt der Druck im Muffelofen plötzlich an und sinkt darauf langsam bis zum nächsten Aufladen, weil das Gas durch das Gasabzugsrohr oder durch trotz der dichten Tür 7 gegebenenfalls vorhandene undichte Stellen entweicht.According to FIG. I, a compressor i receives the prepared through a pipe 2 Gas and conveys it into a memory 3, whose periodic emptying after the muffle furnace4 is effected by means of a cock 5. The tap is either by the maximum pressure i.tn memory 3 or controlled by a switching mechanism or the like. At every gas outlet the pressure in the muffle furnace suddenly increases and then slowly decreases until the next one Charging because the gas through the gas exhaust pipe or through despite the tight door 7 leaks, if any, escapes.

Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist der Speicher 3 durch einen zusammendrückbaren Sack 8 aus Gummistoff ersetzt. Dieser wird über einen Hahn g gefüllt und entleert sich über einen Hahn io. Das Entleeren des Sackes kann zum Beispiel dadurch erfolgen, daß der Sack durch ein Mittel (Druckluft oder Druckwasser) zusammengedrückt wird, flas " auf den Sack innerhalb eines ihn umgebenden Behälters einwirkt. Das Einlasen des Druckmittels in den Behälter i i erfolgt über einen Hahn 12 und der` Abfluß über einen Hahn 13. Die Hähne g und io einerseits und die Hähne 12 und 13 andererseits «erden selbsttätig derart gesteuert, daß zum Beispiel beim Füllen des Sackes die Hähne g und 13 offen und die Hähne io und 1a geschlossen sind und daß die Hähne g und 13 geschlossen und die Hähne io und 12 geäfifiet s s ind, während der Sack geleert wird. Die Hähne g, io und 12, 13 können elektrisch mittels eines Schalters gesteuert «-erden. Sie können untereinander verbunden oder in einer einzigen Einrichtung vereinigt sein.In the illustration of Fig. 2, the memory 3 is by a compressible Sack 8 made of rubber fabric replaced. This is filled and emptied via a tap g get over a tap io. The bag can be emptied, for example, by that the bag is compressed by some means (compressed air or pressurized water), flas "acts on the sack within a container surrounding it the pressure medium in the container i i takes place via a cock 12 and the drain via a tap 13. The taps g and io on the one hand and the taps 12 and 13 on the other hand «Grounding is automatically controlled in such a way that, for example, when the sack is filled, the Taps g and 13 open and taps io and 1a closed and that the taps g and 13 are closed and the taps io and 12 are closed while the sack is emptied. The taps g, io and 12, 13 can be operated electrically by means of a switch controlled «-ground. They can be interconnected or in a single facility be united.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for achieving uniform carburization of steel through gases at all points of a fixed muffle, characterized by that fresh carburizing gas is introduced into the muffle periodically in bursts is that the pressure rises suddenly and gradually increases again after each impact its initial value drops. Apparatus for carrying out the method according to claim i, secretly signed by someone who is connected to the gas supply line (2) to the muffle \ `sealer (i) and collector (3), in the outlet pipe of which a periodically opening Cock (5) or the like is installed. 3. Device for carrying out the method according to Claim i, characterized by one between an inlet and an outlet cock (g or io) the gas supply line built-in collector in the form of a rubber bag (8) or the like, surrounded by a container (11) and periodically with a pressure medium can be filled (tap 12) and emptied again (tap 13). Apparatus according to claim 3, characterized by one of the taps of the gas supply line and that of the pressure medium line jointly actuating control device.