DE898451C

DE898451C - Verfahren und Einrichtung zum teilweisen Nitrieren von langgestreckten Koerpern

Info

Publication number: DE898451C
Application number: DES9160D
Authority: DE
Inventors: Karl Tamele
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-09-17
Filing date: 1941-09-17
Publication date: 1953-11-30

Description

Verfahren und Einrichtung zum teilweisen Nitrieren . von langgestreckten Körpern Durch das Nitrieren. wird bekanntlich bei Stahlteilen eine besonders harte Oberfläche erziieilt. Gleiiichzei@tig wird auch die Dauerfestigkeit der nitrierten Teile besonders bei, Korrosionsbeanspruchung istark erhöht. Bei langgestreckten Teilen sind aber die Beanspruchungen nicht über die ganze Länge des Körpersi gleichartig, und es kann vielfach sogar wünschenswert sein, die Teile ih einer gewissen Erstreckung nicht zu nitrieren. Beispielsweise kann hierfür der Umstand sprechen, daß ein nachträgliches Richten von nitrierten Teilen nicht möglich ist.
Es ist bekannt, den Teil der Oberfläche, der nicht nitriert werden soll, dadurch vor der Einwirkung des Ammoniakgaseist ran Nitrierofen zu schützen, daß er mit einem festhaftenden Metallüberzug, z. B. einem Zinnüberzug, versehen wird. Es ergeben sich hierbei aber erhebliche zusätzliche Aufwendungen sowohl für den Verbrauch an Deckmetallen als auch für die Arbeitsgänge, diie zum Aufbringen der Metallschicht und für ihr nachträgliches Endfernen notwendig werden. Es, wird deshalb mitunter auch der einfachere Weg beschritten:, die reicht zu nitrierenden Teile mitt einem kapselartigen, z. B. metallischen, Körper zu umgeben. Zu diesem Zweck wird z. B. ein Schutzrohr über den. Körper geschoben., das an den Stirnflächen eine stopfbüchsenartige Abdichtung gegenüber dem Körper erhält. Bei diesen Hilfseinrichtungen bereiten aber die Abdichtungen der Schutzhülle Schwierigkeiten, zumal sie mit dem Körper auf die Nitriertrmperatur von rund 5oo° C erhitzt werden müssen und si'ch hierbei: verschiedenartiige Wärmeausdehnungen einstellen. Auch fällt der Aufwand an derartigen Schutzhüllen beim Betrieb des Ofens stark ins Gewicht. Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Das neue Verfahren zum teilweissen Nitrieren von in einem Ofenraum angeordneter langgestreckter Körper besteht darin, daß die nicht zu nitrierenden Teile der Körper in dem Ofenraum auf eine Temperatur, die unterhalb der Nitrier= temperatur liegt, gebracht werden. Diese Maßnahme gewährleistet eine einwandfreie stellenweise Nitrieruug ohne jeden Schutzüberzug und ohne Schutzhülle des Werkstückes. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispi'elis@weiise so durchgeführt werden, daß der zu nitrierende Teil des langgestreckten Körpers auf etwa 5-0o° C erhitzt wird, während der oder die nicht zu nitrierenden Teile nur auf eine Temperatur von etwa 4000 C gebracht werden, so daß an diesen Stellen eine Nitriiereinwirkung praktisch nicht mehr eintritt. Aber selbst wenn die Temperatur nicht so weit, wie im vorstehenden Beispiel, gesenkt wird, so ergibt sich in jedem Falle einer abgesenkten. Temperatur bei den jeweiligen Abschnitten des Werkstückes ein starker Unterschied in der Nitriereinwirkung, so daß die gewünschten, gegebenenfalls, graduell verschiedenen Ergebnnsise hinsichtlich der Werkstoffeigenschaften weitgehend erreicht werden:.
Die Einstellung auf verschiedene Temperaturgin läßt sich bei dem neuen Verfahren dadurch erreichen, daß der Ofenraum für die zu behandelnden langgestreckten Teile in an sich bekannter Weise in eine Reihe von Heizzonen unterteilt i!st. Besonders bei der für die Nitrierhärtung in Frage kommenden elektrischen Heizung ist die Temperatureinstellung in den Zonen durch die Schaffung selbständig gesteuerter Heizgruppen gut möglich. Diese Maßnahme der Schaffung :bestimmter Temperaturfelder wird durch die Verwendung einzelner Querlüfter im Ofenrauen noch sehr unterstützt.
Ein Ofen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung beispielsweise und in schematischer Form im Aufriß dargestellt.
Der Nitrierofen besteht aus dem Ofensockel i und der Ofenhaube 2, welche auf dem Sockel aufsitzt. In dem Ofenraum 3 ist eine Gaszwischenhaube 4 angeordnet, deren Innenraum 5 zum Zweck der Nitrierung des darin eingebrachten Gutes 6 mit Ammoniakgas gefüllt isst. Die Gashaube isst i!n an sich bekannter Weise in Dichtungstassen.? gelagert. In den oberen und unteren Abgrenzungen des Ofenraumes 3 sind elektrische Heizleiter im einzelnen Gruppen 8, 9 und io angeordnet.
Das Einsatzgut 6 soll beispielsweise in dem Nitrierraum 5 so. behandelt werden, daß sowohl der eine vordere Teil i i als. auch der andere hintere Teil 12 des, Werkstückes einer Nitrierung unterworfen werden, während der mittlere Teil 13 nicht nitriert werden soll. DementGprechend werden die einzelnen Heizgruppen belastet. So werden z. B. die Heizleiter der Heizgruppen 8 und io so weit erhitzt, daß die ;ihnen, zugeordneten Raumabschnitte des Behandlungsraumes, die für die Niitrierung der entsprechenden Teile des Einsatzgutes, erforderliche Temperatur aufweisen, während die Heizleiter der Heizgruppe 9 geringer belastet werden, so daß der zugeordnete Teil des, Behandlungsraumes und damit auch der entsprechende Teil des Einsatzgutes in geringerem Maße erhitzt werden. Zur besseren Begrenzung der einzelnen Raumabschnitte des Nitrierraumes 5 können in diesen noch Zwischenwände 14 und 15 angeordnet werden, die zweckmäßig verschiebbar sind, um damit die Räume entsprechend den zu nitrierenden oder niicht zu nitrierenden Teilen des Einsatzgutes zu bemessen. Zur Vergleichmäßigung der Temperatur in den einzelnen Räumen sind noch Lüfter 16, 17 und i8 vorgesehen, die in der dargestellten Einrichtung durch den Ofensockel hindurchgeführt den ei'nzelnen Heizgruppen zugeordnet siimd und eine Umwälzung des Gasinhalts quer zu der Längserstreckung des, Einsatzkörpers hervorrufen.
Ein Ofen nach Maßgabe der Ansprüche :2 biss 4, bei' dem die Heizeinrichtung in eine Reihe von geregelten, in der Längsrichtung des Werkstickes aufeinanderfolgenden Heizgruppen aufgeteilt ist und bei dem zur Umwälzung des Gasinhalts quer zur Längserstreckung des Gutes bei den einzelnen Heizgruppen Lüfter angeordnet sowie zur weiteren Abgrenzung des Temperaturbereiches im Ofenraum Querwände vorgesehen wind, ist für andere Zwecke bereits bekannt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum teilweisen Nitrieren von in einem Ofenraum angeordneten langge@streckten Körpern, dadurch gekennzeichnet!, daß die nicht zu nitrierenden Teile der Körper in dem Ofenraum auf eine Temperatur, die unterhalb der Ni:triertcmperatur liegt; gebracht werden.
2. Ofen mit Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung des Ofenraumes in eine Reihe von selbsttätig geregelten, in der Längsrichtung des Werkstückes aufeinanderfolgenden Heizgruppen aufgeteilt isst.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umwälzung des Gasinhalts quer zu der Längsstreckung des Einsatzkörpers bei den einzelnen Heizgruppen Lüfter angeordnet sind.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen, I 'bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Abgrenzung der Temperaturbereiche im Ofenraum Querwände, gegebenenfalls versschiebbar, angeordnet sind. Angezogene Druckschriften: Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, B. Aufl., System Nr. 59, Eisen, Teil A, Lieferung 6, S. 1394 bis 1396; Krupps ehe Monatshefte, Bd. 11 (193o), S. 287 biss 290; deutsche Patentschrift Nr. 539481; USA.-Patentschrift Nr. 2 091 i72.