DE924453C - Salt bath to prevent decarburization during the heat treatment of steel - Google Patents
Salt bath to prevent decarburization during the heat treatment of steelInfo
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- DE924453C DE924453C DED5403A DED0005403A DE924453C DE 924453 C DE924453 C DE 924453C DE D5403 A DED5403 A DE D5403A DE D0005403 A DED0005403 A DE D0005403A DE 924453 C DE924453 C DE 924453C
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/44—Methods of heating in heat-treatment baths
- C21D1/46—Salt baths
Description
Salzbad zur Verhinderung der Entkohlung bei der Wärmebehandlung von Stahl Geigenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Salzbades zur Verhinderung der En.tkoh.lung bei der Wärmebehandlung von Stahl. Es ist bekannt, Werkstücke zu härten, indem man sie in derartigen Bädern auf die erforderliche, Härtetemperatur erwärmt und darauf in geeigneter Weise, gegebenenfallis durch Abschrecken., abkühlt.Salt bath to prevent decarburization during heat treatment of Steel violin stand of the invention is the use of a salt bath for prevention de.koh.lung in the heat treatment of steel. It is known to work pieces too harden by bringing them to the required hardening temperature in such baths heated and then in a suitable manner, if necessary by quenching., cooled.
Um die Entkohlung der Werkstücke, die zu mangelhafter Härte infolge Bildung einer weichen Haut füh -ren würde, zu vermeiden, ist: es notwendig, solche Stoffe den Erhitzungsbädern zuzufügen, die die, Entkohlung verhindern. To avoid the decarbonization of the workpieces that would -ren füh to poor hardness due to the formation of a soft skin, is it necessary to add the heating baths are substances that prevent the decarbonization.
Als solche Stoffe werden verwendet Cyanide der Alkalien und Erdalkalien bei Härtetemperaturen bis etwa 95o° C sowie Borax, saure Oxyde, beispielsweise des Titans und Siliziums, bei Härtetemperaturen bis 130o° C und darüber. Während es bei Temperaturen bis 95o'° C gelingt, die Entkohlung durch Zusatz von Cyaniden weitgehend zu verhindern, ist eis immer noch mit Schwierigkeiten und Unsicherheiten verbunden, die Entkohlung bei höheren. Temperaturen durch die genannten Mittel, besonders Borsäure oder Kieselsäure, zu verhindern. Zu geringe Zusätze ergeben. Entkohlung, zu hohe Korrosion, fast immer tritt lästige Bildung zäher Schlacke auf.Cyanides of alkalis and alkaline earths are used as such substances at hardening temperatures up to about 95o ° C as well as borax, acidic oxides, for example des Titanium and silicon, with hardening temperatures of up to 130o ° C and above. While it At temperatures of up to 95o ° C, decarburization largely succeeds by adding cyanides to prevent ice is still associated with difficulties and uncertainties, the decarburization at higher. Temperatures by the means mentioned, especially boric acid or silica, to prevent. Too little additions result. Decarburization, too high Corrosion, the annoying formation of tough slag almost always occurs.
überraschenderweise wurde nun gefunden, d.aß die Entkoh Jung mit Sicherheit verhindert werden kann, ohne daß die geschilderten. Nachteile auftreten, wenn, das Salzbad schwerflüchtige Halogenide solcher Metalle enthält, deren Oxyde in zweiwertiger Form mit Eisenoxyd Spinelle bilden. können. Sehr gutes Ergebnisse wurden mit Fluorriden der zweiwertigen Oxyd.form zur Spinellbildung neigender Metalle erzielt; Nach einer bevorzugten. Ausführungsform des Verfahrens wird Magnesiumfluomid verwendet. Die Gehalte der Salzbäder an den erfindungsgemäß zuzusetzeinden. Metallhalogeniden können: je nach de- Zusammensetzung des Salzschmelzbades in weiten. Grenzen, z. B: zwischen i und 50 %, bezogen, auf das Gewicht der Salzschmelze, schwanken. Im allgemeinen genügen schon Gehalte bis zu io 0/0.Surprisingly, it has now been found that the Entkoh Jung with certainty can be prevented without the above. Disadvantages occur when, that Salt bath contains semi-volatile halides of such metals, their oxides in divalent Form a shape with iron oxide spinels. can. Very good results have been obtained with fluorides the divalent oxide form for spinel formation prone metals achieved; According to a preferred. An embodiment of the method is magnesium fluoride used. The contents of the salt baths to be added according to the invention. Metal halides can: depending on the composition of the molten salt bath to a large extent. Limits, e.g. B: vary between i and 50%, based on the weight of the molten salt. in the in general, contents of up to 10 0/0 are sufficient.
Der durch diel Verwendung eins Salzbades gemäß vorliegender Erfindung erzieltes technische Effekt wird durch, folgende Beispiele erläutert: Eine 0,05 mm dicke Platte aus Stahl mit einem-Kohlenstoffgehalt von 43 0/a wurde 5 Minuten bei 1300° C in. ein übliches Bad gebracht, bestehend aus einer Schmelze aus. Bariumchlorid, welchen 1 0/0 eines sauren Bariumsilikats zur Verhinderung der Entkohlung enthielt. Nach 5 Minuten war der Kohlenstoffgehalt des Bleches auf 0,7 % gesunken.. Eine solche Entkohlung ist nicht mehr für alle Fälle als tragbar zu hezeichnen, doch muß nach den vorliegenden Erfahrungen immer damit gergahnet werden., daß sie, in der angegebenen Stärke eintritt. Zum Vergleich wurde ein gleiches Blech 5 Minuten in. ein Bad getaucht, welches. aus Bariumch.lorid mit Zusatz gemäß der Erfindung von 4 0/0 Magnesiu.mfluorid bestand. Nach 5 Minuten betrug der Kohlenstoffgehalt des Bleches immer noch 1,3 0/0. Die Entkohlung wurde also väll@ig verhindert.The technical effect achieved by using a salt bath according to the present invention is illustrated by the following examples: A 0.05 mm thick plate made of steel with a carbon content of 430 / a was placed in a conventional bath at 1300 ° C. for 5 minutes , consisting of a melt. Barium chloride, which contained 1 0/0 of an acidic barium silicate to prevent decarburization. After 5 minutes the carbon content of the sheet had sunk to 0.7%. Such decarburization can no longer be described as acceptable in all cases, but based on experience it must always be warned that it will occur in the specified strength . For comparison, an identical sheet was immersed in a bath for 5 minutes, which. consisted of barium chloride with the addition of 4 0/0 Magnesiu.mfluorid according to the invention. After 5 minutes the carbon content of the sheet was still 1.3%. The decarburization was completely prevented.
Daß Natriumfluorid, dessen Verwendung bekannt ist, die Entkohlung nicht verhindert, geht aus folgeindem Versuch hervor : Ein Blech, wie vorstehend angegeben, wurde in eine Schmelze gebracht, welche aus Bariumchlorid mit Zusatz von 5,6 % Nabriumfluorid bestand. Nach. 5 Minuten wies. das Blech einen Kohlenstoffgehalt von o,8 % auf. Damit ist erwiesen, daß die an sich bekannte Verwendung von Natriumfluorid die Entkohlung, im Gegensatz zu der Verwendung eines. Salzbades gemäß der Erfindung, nicht verhindert.That sodium fluoride, the use of which is known, the decarburization not prevented, results from the following experiment: A sheet, as above indicated, was brought into a melt made of barium chloride with an additive consisted of 5.6% nabrium fluoride. To. 5 minutes pointed. the sheet metal has a carbon content from 0.8% up. It has thus been proven that the use of sodium fluoride, which is known per se the decarburization, as opposed to using one. Salt bath according to the invention, not prevented.
Wie Versuche der Erfinderin ergeben haben., kann die Entkohlung in Chlorbariumbädern verursacht werden. durch aus dem Tiegel bzw. aus den Elektroden stammendes Eisenoxyd, welches durch Sauerstoffabgabe an de Stahl in Eisenoxydul übergeht und den Stähl dabei entkohlt. Auch das Bariumoxyd,-welch6s durch Hydrolyse des Bariumchlorids durch Feuchtigkeit und Kristallw2sser während des. Einschmelzens gebildet wird, kann bei der Entkohlung eine nachteilige Rolle spielen. Die Wirkungsweise der gemäß der Erfindung zugesetzten Halogenide der zwei-,vertigen Metalle, insbesondere Magnesi:umfluorid, kann darauf zurückgeführt werden, daß zunächst durch Ionenaustaü.sch aus dem gebildeten, entkohlend wirkenden Bariumoxyd und MagnesiumfluoTid Magnesiumoxyd und Bariumfluorid entstehen:. Hierdurch wird das schädliche Bariumoxyd beseitigt, während Magnesiumoxyd eine erstkohlende Wirkung nicht auslöst. Aus dem gebildeten Magnesiumoxyd und dem vorhandenen Eisenoxyd kann, sich nun ein Spinell bilden, der sich im Bad auf dem Boden. des Schmelzbehälters absetzt. Nach; dieser Feststellung wird das Eisen im Spinel.l in dreiwertiger Form gebunden und :daran gehindert, den Sauerstoff an den Stahl abzugeben und diesen zu entkohlen.As experiments by the inventor have shown, decarburization in Chlorbarium baths are caused. through from the crucible or from the electrodes originating iron oxide, which by giving off oxygen to the steel in iron oxide passes over and decarburizes the steel. Barium oxide, too, by hydrolysis of the barium chloride through moisture and crystal water during the melting may play a detrimental role in decarburization. The mode of action of the halides of the bi-, vertigenous metals added according to the invention, in particular Magnesia fluoride can be traced back to the fact that initially by ion exchange from the formed, decarburizing barium oxide and magnesium fluoride magnesium oxide and barium fluoride arise :. This removes the harmful barium oxide, while magnesium oxide does not have an initial carbonic effect. From the educated Magnesium oxide and the existing iron oxide can now form a spinel which in the bathroom on the floor. of the melting vessel settles. To; this finding the iron is bound in a trivalent form in the spinel Deliver oxygen to the steel and decarbonize it.
Im Gegensatz zur Verwendung von Borsäure, saurem Silikaten und ähnlichen Stoffen, bilden sich bei dieser Reaktion, abgesehen von dem sich ausscheidenden Spinell, keinerlei zähflüssige oder schwer schmelzbare Verbindungen. Das Bad .bleibt immer- dünnflüssig und bildet auch keine Decke auf der Balloberfläche, die erfahrungsgemäß die Temperaturmessung, die bei diesen Bädern vorzugsweise auf optischem Wege geschieht, behindert.In contrast to the use of boric acid, acidic silicates and the like Substances are formed during this reaction, apart from the one that is excreted Spinel, no viscous or difficult to melt compounds. The bathroom. Stays always thin and does not form a blanket on the surface of the ball, which experience has shown the temperature measurement, which in these baths is preferably done optically, with special needs.
Die Wirkung des Magnesiumfluorids macht sich: besonders bemerkbar,
wenn dass Bad lange Zeit betrieben wird. Die im folgenden wiedergegebene Tabelle
zeigt die Entkohlungswirkung eines Bades aus reinem Chlorbarium sowie eines solchen
mit 4 % Magnesiumfluorid einerseits und der äquivalenten Menget von. 5,6 % Natriumfluorid
andererseits.
Das Bad wurde 7-2 Stunden lang betrieben, und es wurde, wie im praktischem, Betrieb üblich, adle 8 Stunden 1/1o des: Ballinhaltes durch frisches Gemisch gleicher Zusammensetzung ersetzt.The bath was operated for 7-2 hours and, as in the practical, Usual operation, for 8 hours 1 / 10th of the: Ball content by fresh mixture of the same Composition replaced.
An Stelle von Magnesiumfluorid können auch, wenn auch mit nicht so gutem Ergebnis, die Halagenide anderer zur Spinellbildung neigender zweiwertiger Metallei verwendet werden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß sie sich im Salzbad nicht zu rasch zersetzen und bei den; Arbeitstemperaturen im wesentlichen nicht flüchtig sind. So hat sich z. B. auch das Zinkfluorid als: geeignet erwiesen..Instead of magnesium fluoride can also be used, albeit with not so good result, the halides of other divalent ones that tend to form spinel Metals can be used, but care must be taken that they are in the salt bath do not decompose too quickly and with the; Working temperatures essentially not are volatile. So has z. B. also the zinc fluoride as: proven suitable ..
Die Verwendung eines Salzbades gemäß der Erfindung erfolgt nicht nur mit Vorteil bei hohen Temperaturen, z. B: von 120o bis. 130o° C, sondern dieses leistet auch bei tieferen Härtetemperaturen unter iooo° C gute Dienste. So wurden z. B. mit einem Bade, bestehend aus 5oTeilenBariumchlorid, .4.o Teilen Kaliumchlo@rid und ioTeilen Magne@siumfluorid, sehr gute Ergebnisse erzielt.The use of a salt bath according to the invention is not only done with advantage at high temperatures, e.g. B: from 120o to. 130o ° C, rather this also performs well at lower hardening temperatures below 100 ° C. So were z. B. with a bath consisting of 50 parts of barium chloride, 4 parts of potassium chloride and io parts magnesium fluoride, achieved very good results.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED5403A DE924453C (en) | 1950-08-25 | 1950-08-25 | Salt bath to prevent decarburization during the heat treatment of steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED5403A DE924453C (en) | 1950-08-25 | 1950-08-25 | Salt bath to prevent decarburization during the heat treatment of steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE924453C true DE924453C (en) | 1955-03-03 |
Family
ID=7031398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DED5403A Expired DE924453C (en) | 1950-08-25 | 1950-08-25 | Salt bath to prevent decarburization during the heat treatment of steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE924453C (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2002180A (en) * | 1932-12-15 | 1935-05-21 | Artemas F Holden | Case hardening composition |
DE622802C (en) * | 1932-04-15 | 1935-12-06 | Emil Kleisinger Dr | Heating bath |
US2046822A (en) * | 1935-05-03 | 1936-07-07 | Artemas F Holden | Composition for case hardening |
US2400511A (en) * | 1944-05-18 | 1946-05-21 | Artemas F Holden | Heat-treatment baths |
-
1950
- 1950-08-25 DE DED5403A patent/DE924453C/en not_active Expired
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