PL11842B1 - Sposób cementowania i hartowania zelaza, stali i podobnych materjalów. - Google Patents

Description

Wiadomo, ze przedmioty z zelaza, sto¬ pów zelaznych, stali, stali szlachetnych i podobnych materjalów mozna cementowac przez przerabianie w kapieli topnej, która z jednej strony zawiera plynne stopione sole, jak np. sól kuchenna ltib podobne, a z drugiej srodki cementujace. Dotychczas jako te srodki stosowano przewaznie cy¬ janki.Takie hartowanie mozna takze przepro¬ wadzic w doskonaly sposób, stosujac jako srodek cementujacy wegiel rozdrobiony w stopie.Stop moze sie skladac np. z soli ku¬ chennej, chlorku baru i innych soli, niepo- wodujacych szkodliwych reakcyj, zwla¬ szcza nadaja sie niskotopne mieszaniny soli, np. chlorku sodu i chlorku potasu.Wedlug wynalazku cementowanie .pro¬ wadzi sie w takich wlasnie kapielach top- nych, zawierajacych dostateczne ilosci roz- drobionego wegla, przyczem obrabiane przedmioty zanurza sie do cieklej kapieli topnej, w której trzyma sie je przy odpo¬ wiedniej temperaturze hartowania tak dlu¬ go, az osiagnie sie pozadany skutek.Jako srodek cementujacy mozna stoso¬ wac np. dobrze zmielony wegiel drzewny, wegiel torfowy, wegiel aktywowany, roz¬ drobiony grafit i podobne matertjaly. Ilosc wegla, dodawanego do kapieli topnej, mo¬ ze wynosic 1—2% luib wiecej. Temperatu-iy hartowania zalezne sa miedzy innemi od pozadanej glebokosci cementowania. Ce- me^owafiie mozpa njp. prowadzic w tem- plrtfcArze 800° ldb* wyzszej. Przy stosowa¬ niu wyzszych temperatur, np. wyzszych od 850°, a w .szczególnosci 900°—950° i wy¬ zej, wzrasta szybkosc pochlaniania wegla tak, iz przebieg hartowania jest skrócony lub tez w ciagu okreslonego czasu harto¬ wania uzyskuje sie zwiekszenie glebokosci hartowania.Przyklad I. Trzpien z zelaza zawiera¬ jacego malo weigla ogrzewano do 950° w ciagu dwóch godzin w kapieli topnej, skla¬ dajacej sie z soli kuchennej —chlorku po¬ tasu i zawierajacej 1% drobno zmielonego wegla drzewnego, poczem w znany sposób ochlodzono go.Twardosc trzpienia wzrosla przytem z 13° Rockweira do 42° Rockwell'a, pod¬ czas, gdy inny podobny trzpien, ogrzewa¬ ny dla sprawdzenia w ciagu tego samego czasu, w tej samej temperaturze w kapieli topnej tego samego skladu, ale niezawiera- jacej wegla, a potem ochlodzony, wykazal twardosc tylko 20° RockweU'a.Przyklad II. Trzpien z zelaza zawiera¬ jacego malo wegla ogrzewano do 950°C w ciagu póltorej godziny w kapieli zlozonej z chlorków sodu i potasu, do której doda¬ no okolo 2% zmielonego aktywowanego wegla.Po ochlodzeniu trzpien wykazywal twardosc równa 58° Rockweira, podczas gdy trzpien kontrolny, obrabiany w taki sam sposób w kapieli topnej wolnej od wegla, wykazal tylko 20° Rockwell'a.Pochlanianiu weigla, jak stwierdzono, sprzyja dodatek pewnych substancyj do kapieli topnej, zawierajacej sproszkowany wegiel. Temi dodatkowemi substancjami sa ciala potasowcowe, zwlaszcza potasowce zrace, nastepnie weglany potasowców i po¬ dobne.Ilosc dodawanego lugu sodowego i po¬ dobnych substancyj pomocniczych moze wa¬ hac sie w stosunkowo szerokich granicach.W pewnych przypadkach starcza juz pare procent, by znacznie zmniejszyc czas na- weglania, przyspieszyc pochlanianie wegla lub tez zwiekszyc glebokosc pochlaniania na jednostke czasu; ma to na celu przy¬ spieszenie przenikania wegla lub tez spo¬ tegowanie glebokosci tego przenikania na jednostke czasu.W innych przypadkach korzystniejszem okazalo sie dodawanie wiekszych ilosci lu¬ gu sodowego lub podobnych zwiazków.Czas cementowania zmniejszyl sie do %, a nawet Vs zwyklego koniecznego okresu czasu, przez zanurzenie czesci zelaznych do kapieli topnej, która prócz rozdrobio- nego wegla drzewnego, jako sirodka cemen¬ tujacego, zawierala dodatek np. 10% lugu sodowego.Przy stosowaniu dodatkowych cial po- tasowicowych, jak lug sodowy, zestawia sie kapiel lopna w taki sposób, aby uniknac szkodliwych przemian, W tym przypadku np. rezygnuje sie z obeciiosci chlorku baru w kapieli topnej.Przyklad III. W kapieli topnej z chlor¬ ku sodu i chlorku potasu z 3% drobno zmielonego wegla drzewnego zanurzono przy 950^ na dwie godziny trzpien z zela¬ za zawierajacego malo wegla. Glebokosc cementowania wyniosla mniej niz 0,1 mm.Trzpien obrabiany w podobny sposób w kapieli, która 'zawierala prócz tego 10% lugu sodowego, wykazal glebokosc cemen¬ towania prawie 1 mm.Przyklad IV. Cementowano trzpien ze¬ lazny o zawartosci wegla 0,06% w ciagu dwóch godzin w temperaturze 850° w ka¬ pieli topnej, skladajacej sie z równych cze¬ sci chlorku potasu i chlorku sodu z dodat¬ kiem 3% drobno zmielonego wegla zwie¬ rzecego. Glebokosc cementowania wynio¬ sla po tym czasie mniej niz 0,1 mm.Po dodaniu 12% NaCN glebokosc ce¬ mentowania wynosila przy takich samych warunkach obróbki wiecej niz 1 mm. Za- — 2 —miast NaCN mozna stosowac np. miesza¬ nine NaCN i NaOH.Dodawanie i równomierne rozdzielanie sproszkowanego wegla w calej masie ka¬ pieli topnej napotyka na pewne trudnosci, zwlaszcza przy dosycaniu kapieli weglem, co zdarza sie przy stosowaniu odpowiednio malych ilosci, a mianowicie sproszkowany wegiel stara sie pozostac na powierzchni, zas przy mieszaniu powstaja rozmaite nie¬ dogodnosci, np. pienienie sie. Z tych wzgle¬ dów najlepiej dodawac wegiel w polacze¬ niu z innemi cialami, a zwlaszcza takiemi, których obecnosc w kapieli topnej jest.i tak pozadana. Mozna np. postepowac w ten sposób, ze wegiel stapia sie z jednym lub kilkoma skladnikami kapieli. Stop taki mozna wprowadzac do kapieli cementuja¬ cej w cieplym lub zimnym stanie, np. pod postacia ksztaltek. Wegiel rozdzieli sie teraz zupelnie równomiernie w calej masie kapieli, bez wywolywania jakichkolwiek zaburzen. Materjaly pomocnicze, które, jak np. potasowce zrace (wskutek przejscia w weglany potasowców), zostaja uzyte pod¬ czas procesu cementacji, wprowadza sie do kapieli najlepiej razem z weglem. Poste¬ puje sie np. w ten sposób, ze drobno zmie¬ lony wegiel stapia sie z lugiem sodowym w obecnosci lub nieobecnosci innych cial, np. soli odpowiedniej do kapieli cementu¬ jacej, a mieszanine materjalów ciekla lub stezala w danym przypadku jako ksztaltki, dodaje do stopu cementujacego. Wegla i potasowców zracych dodaje sie w ilosciach odpowiadajacych zuzyciu obu tych mate¬ rjalów. Na 1 kg lugu sodowego stosuje sie np. 260—300 g wegla drzewnego. Te mie¬ szanine dodaje sie ido kapieli topnej, zlo¬ zonej z chlorków potasu i sodu, w takich np. ilosciach, by otrzymac stezenie wegla, np. 3%, a lugu sodowego np. 3—10%.Do niniejszego sposobu cementowania mozna zastosowac wszelkie przemyslowe stopy lub stopy odpadkowe, które zawie¬ raja wegiel polaczony ze stosownemi do niniejszego celu solami lub innemi zwiazka¬ mi, np. potasowcami zracemi albo tez z pierwszemu i drugiemu razem.Do kapieli topnych, zawierajacych drobno sproszkowany wegiel, jako sku¬ teczny srodek cementujacy, mozna równiez dodac drobne ilosci cial, zdolnych do utle¬ niania, jak np. cyjanki, cyjanamidy i po¬ dobne,, przez co prócz naweglania wprowa¬ dza sie równiez i azot. Stosowanie cyjan¬ ków do cementujacych kapieli topnych jest juz znane. Takiekapiele zawieraja np. 40— 50% i wiecej cyjanków. Wedlug niniejsze¬ go wynalazku, w którym wegiel stanowi srodek cementujacy, cyjanki stosuje sie w znacznie mniejszych ilosciach.Przy pomocy kapieli, zestawionych we¬ dlug niniejszego wynalazku, mozna uzy¬ skac glebokosc cementowania do 2 mm i wiecej. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób cementowania i hartowania przedmiotów z zelaza, stopów zelaznych, stali, stali szlachetnych i podobnych mate¬ rjalów przez obróbke ich w plynnych ka¬ pielach topnych, znamienny tern, ze cemen¬ tacje prowadzi sie przy pomocy wegla rozdrobionego w stopie z cialami niecemen- tujacemi, np, chlorkami potasowców.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze cementowanie prowadzi sie przy temperaturze powyzej 850^, najlepiej po¬ miedzy 900° i 950°.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tern, ze cementujace dzialanie we¬ gla powieksza sie przez dodatki, przyspie¬ szajace pochlanianie wegla, zwlaszcza po¬ tasowce zrace lub inne odpowiednie zwiazki potasowcowe.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, zna¬ mienny tern, ze wegiel wprowadza sie do kapieli topnej w polaczeniu z nieszkodli¬ wemu lub pozadanemu materjatami, np. po stopieniu go z solami takiemi, jak sól ku- — 3 —cherina, albo z potasowcami zracemi, jak np. lug sodowy, lub tez z niaterjalami obu rodzajów, przyczem dodawanie tego stopu moze sie odbywac w istanie goracymi lub tez po ochlodzeniu go,
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4( zna¬ mienny tern, ze wegiel wprowadza sie do kapieli cementujacej razem z materjalami pomocniczemi, sprzyjajaoemi cementowa¬ niu, zwlaszcza z potasowcami zracemi, przyczem stosunek ich ilosci jest zalezny od zuzycia wegla i inaterjalów pomocni¬ czych, np, na 1000 czesci lugu sodowego stosuje sie okolo 250—300 czesci drobno zmielonego wegla. 6, Sposób wedlug zastrz. 1—5, zna¬ mienny tern, zc do kapieli topnych, zawie¬ rajacych wegiel jako srodek cementujacy oraz dodatki sprzyjajace jego cementuja¬ cemu dzialaniu, jak np. lug sodowy, doda¬ je sie drobne ilosci cial utleniajacych, np. cyjanków, cyjanamidów lub cial podob¬ nych. Deutsche G o 1 d- u n d S i 1 b e r- Scheideanstalt vormals Roessler, Zastepca: Inz. J, Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL