Niniejszy wynalazek dotyczy cemento¬ wania i utwardzania zelaza i stali oraz za¬ wierajacych je\stopów.Wiadomo, ze przedmioty z materjalów uprzednio wspomnianego rodzaju mozna utwardzac przez traktowanie w cieklych, stopowych kapielach, zawierajacych cja- nek alkalji, przyczem pobieraja one wegiel i azot. Uzywane do tego celu stopione ka¬ piele zawieraja naogól znaczne ilosci cJan¬ ku alkalji, np. 40 do 75% cjanku isodu. Przy pomocy takich kapieli cjankowych mozna osiagnac glebokosc utwardzania okolo 1 mm. Nawet przy bardzo dlugim czasie za¬ nurzenia glebokosc utwardzania mozna za¬ ledwie nieznacznie podwyzszyc ponad po¬ dana wartosc.Stwierdzono, ze cementowanie i utwar¬ dzanie zelaza, stali i podobnych materja¬ lów mozna przeprowadzic szczególnie ko-1 rzystnie, uzyskujac bardzo dobre wyniki, w ten sposób, ze proces cementowania usku¬ tecznia sie stosujac stopione kapiele, skla¬ dajace sie z chlorku baru lub zawierajace znaczne ilosci chlorku baru, do których do¬ daje sie odpowiednie ilosci cjanku alkalji.Przy stosowaniu tego rodzaju cementu¬ jacych kapieli uzyskuje sie znacznie lepszy skutek, niz w znanych dotychczas kapie¬ lach, zawierajacych cjanki, i to nawet wów¬ czas, gdy ilosci cjanku, zawarte w stopio¬ nej kepieli, sa znacznie mniejsze od ilosci zwykle stosowanych do cementowania.Zupelnie niespodziewanie okazalo sie,jj* ze do uzyskania-dobrego cementowania wy¬ starcza dodatek paru procent, naogól mniej -niz, JO%; cjanku alkflji, do kapieli ze sto¬ pionego chlorku baru. Dodawana ilosc c Jan¬ ku sodu moze wynosic np. i do 3%, moze byc jednak równiez nieco wieksza lub mniejsza. Nawet przy dodatku cjanku so¬ du tylko 1% lub mniej mozna osiagnac u- twardzenie na dostatecznej glebokosci.Trwalosc takiej, zawierajacej cjanek, stopionej kapieli z chlorku baru, jest, jak sie okazalo, doskonala, co jest tern bardziej niespodziane, ze pnzy uzyciu np. chlorku wapnia zamiast chlorku baru nasi^uJ2 szybki i zupelny roztladl cjarku z jedno- czesnem wydzieleniem wegla i szlamu wa¬ piennego.Sposób ten najlepiej jest przeprowa¬ dzac naogól w temperaturach okolo 850° do 950°. Kazdorazowa najodpowiedniejsza temperatura zalezy od jakosci cementowa¬ nego materjalu, od, rodzaju i glebokosci za¬ danego utwardzenia i t. d. Tenajdogodniej¬ sze temperatury mozna latwo okreslic za kazdym razem przy pomocy prób. Do zawie¬ rajacej cjanek alkalji stopionej kapieli z chlorku baru korzystnie jest dodac jeszcze inne sole celem obnizenia temperatury top¬ nienia mieszaniny, aby mozliwie zwiekszyc jej plynnosc i uniknac szkodliwych strat z tegp ,powoduf ze wraz z cementowanenii przedmiotami z kapieli usuwa sie przywar¬ te do nich czastki stopionej soli. Jako sole, obnizajace temperature topnienia chlorku bai*U, stosuje sie np. chlorek sodu, chlorek potasu lub podobne, albo tez ich mieszaniny.Okazalo sie, ze zawartosc chlorku baru w takich kapielach wimna byc stosunkowo du¬ za* Naogól winna ona wynosic powyzej 40$, a lepiej jeszcze powyzej 50%.Doswiadczenia wykazaly, ze zwlaszcza korzystnym dodatkiem do kapieli uprzednio opisanego rodzaju sa sole strontu, np. chlo¬ rek strontu. Stwierdzono, ze dodatek ten powoduje nietylko obnizenie temperatury topnienia mieszaniny soli oraz powieksze¬ nie plynnosci w danych temperaturach, ale równiez i inne zalety. Mianowicie cjanek baru, powstajacy przez dzialanie cjanku alkalji na chlorek baru, w temperaturach stosowanych w procesie, to jest w 850 — 950°C, ulega rozkladowi stosunkowo wolno, natomiast cjanek strontu, powstajacy przez dzialanie cjanku alkalji na sól strontu, jak stwierdzono, rozklada sie znacznie szybciej.A wiec dzieki temu, przez obliczenie ilosci dodatku soli strontu, do stopionego chlorku baru mozna regulowac rozklad w kapieli, a wiec i jego zdolnosc cementowania.Nastepnie stwierdzono równiez, ze sole strontu, sanie lub w mieszaninie z dodatka¬ mi obnizaj aoemi temperature topnienia, ta- kiemi jak chlorek sodu, chlorek potasu lub podobnemi, tworza z cjankiem alkalji do¬ brzej naweglajace kapiele, które pomimo swej kosztownosci moga znalezc zastosowa¬ nie do pewnych celów. Jednakze w wiekszo¬ sci przypadków stosuje sie mieszanine, za¬ wierajaca obok soli strontu, np. chlorek strontu, równiezi chlorek baru.Ponizej podano ,sklad stopowej kapie¬ li, która doskonale zachowuje niezmienna skutecznosc: 50 chlorku baru 20 chlorku strontu 10 chlorku sodu 10 chlorku potasu 10 NaCN Stopiona kapiel cementujaca o powyz¬ szym skladzie nawet po parodniowem uzy¬ waniu zachowuje niezmienna skutecznosc, przyczem jezeli cementuj aoe dzialanie ka¬ pieli zmniejsza sie, wówczas mozna je wzmocnic przez dodatek nieduzych ilosci cjanku alkalji, który dodaje sie nierozcien- czony lub w mieszaninie z innemi solami.Do stopionej kapieli mozna dodawac rozdrobniony wegiel w niewielkich ilosciach.Proces nalezy prowadzic w ten sposób, aby uniemozliwic dostep powietrza do po¬ wierzchni zawartosci tygla, np. przez za- — 2 —mkniecie tygla szczelna pokrywa, albo przez pokrycie powierzchni stopionej soli powlo¬ ka z grafitu, wegla drzewnego lub innych substancyj, zapobiegajacych utlenieniu za¬ wartosci tygla, albo tez stosujac oba za¬ biegi jednoczesnie.Przedmioty cementowane wedlug wy¬ nalazku oziebia sie raptownie w zwykly sposób.Przyklad I. Zelazne trzpienie o zawar¬ tosci wegla 0,1% zanurza sie w kapieli o temperaturze 920°C, zawierajacej 50 cze¬ sci chlorku baru, 25 czesci chlorku sodu i 25 czesci chlorku potasu z dodatkiem 3 czesci cjanku sodu. Po 2 godzinach wi¬ dzialna glebokosc cementacji wynosi 1 mm, po 4 godzinach 1,3 do 1,4 ma Przejscie warstwy cementowanej w niecementowa- na przy wykonywaniu cementowania ni¬ niejszym sposobem jest zupelnie stopnio¬ we. Cementowana warstwa po naglem o- ziebieniu nabiera przytem na znacznej glebokosci twardosci szkla tak, iz mozna zetrzec pare dziesiatych mm, a mimo to otrzymuje sie powierzchnie o twardosci szkla. Skoro z biegiem czasu cementujaca kapiel traci swa skutecznosc, wówczas mozna ja wzmocnic przez dodatek cjanku alkalji. Swiezy cjanek mozna dodawac w malych ilosciach w miare powolnego i stopniowego zaniku skutecznosci kapieli, albo w wiekszych dawkach, po dluzszym okresie cementowania.Obecnosc rozdrobnionego wegla w sto¬ pionej kapieli, np. wegla drzewnego, we¬ gla aktywowanego i t. d., znacznie polepsza przenikanie wegla pierwiastkowego, dzieki czemu przy naweglaniu ido okreslonej gle¬ bokosci mozna skrócic czas zanurzenia, badz tez w okreslona jednostke czasu uzy¬ skuje sie zwiekszenie glebokosci cementa¬ cji, w porównaniu z naweglaniem bez do¬ datku wegla. Jesli proces prowadzi sie w obecnosci rozdrobnionego wegla, wówczas cementowana warstwa pozostaje eutektycz- na tak, iz znaczna jej czesc przy naglem oziebieniu uzyskuje twardosc szkla. Rów¬ niez i w tym przypadku przejscie od war¬ stwy cementowanej do niecementowanej jest stopniowe, dzieki czemu nie zachodzi obawa odpryskiwania utwardzonej war¬ stwy.Kapiel powinna zawierac rozdrobnio¬ ny wegiel w takiej ilosci, by nie wplywal on ujemnie na plynnosc stopionej kapieli i by nie przeszkadzal mozliwie calkowitemu splywaniu stopionej soli z cementowanego przedmiotu przy wyjmowaniu go z kapieli.W wiekszosci przypadków wystarcza ula¬ mek procentu wegla, np, 0,1 od 1,0%, ja¬ ko dodatek sluzacy do znacznego przy¬ spieszenia przenikania wegla. Wegiel do¬ daje sie do stopionej kapieli w postaci np. drobno zmielonego pylu, przyczem najle¬ piej jest dodawac go do stopionej kapieli z chlorku baru wraz z cJankiem, z którym sie go uprzednio razem stopilo. Wegiel mozna równiez otrzymywac w samej ka¬ pieli przez dodanie do niej zweglajacych sie substancyj, np. cukru, trocki' lub siub- stancyj podobnych.Przyklad IL Stopiona kapiel sklada sie z 60 czesci chlorku baru* 20 czesci chlorku sodu, 20 czesci chlorku potasu i z 3% cjanku potasu oraz z 0,2% drobno zmielonego wegla drzewnego. Przy tempe¬ raturze 930°C do kapieli zanurza sie ze¬ lazne trzpienie o zawartosci wegla 0,1% i pozostawia je w ciagu 4 godzin. Po tym czasie widoczna glebokosc cementowania wynosi 1,4 do 1,6 mm, z czego, po naglem oziebieniu, polowa nabiera twardosci szkla.Stopiona kapiel wedlug wynalazku po¬ siada nastepnie te dogodnosc, ze nie tworzy szlamowych osadów, które zaklócaja rów¬ nomiernosc cementacji lub przeszkadzaja równomiernemu ogrzaniu zawartosci tygla, zmuszajac do stosowania specjalnych za¬ biegów celem ich usuniecia.Znane jest oddawna, ze do cieplnego traktowania (polepszania) stali stosuje sie — 3 —kapiel ze stopionego olowiu lub ze stopio¬ nych soli, np. z chlorku banu, oraz ze do ka¬ pieli solnych dodaje sie równiez nieznacz¬ ne ilosci cjanku potasu, celem unikniecia odweglania traktowanych przedmiotów. W przeciwstawieniu do tego przedmiotem ni¬ niejszego wynalazku jest sposób cemento¬ wania i utwardzania, polaczony z przeni¬ kaniem wegla i azotu do traktowanego przedmiotu, az do uzyskania pozadanej glebokosci utwardzenia.Ze znanych sposobów polepszania nie mozna bylo wywnioskowac, ze prowadzac proces cementacji przy uzyciu cjanku ba¬ ru mozna osiagnac wyniki znacznie prze¬ wyzszajace dotychczasowe rezultaty, u- zyskiwane przy pomocy cJanków alkalji, i to nawet wówczas, gdy uzywa sie stopione kapiele, zawierajace tylko ulamek tej ilo¬ sci cjanku, jaka sie zwykle uzywa do prze¬ prowadzenia procesu cementacji. PLThe present invention relates to the cementing and hardening of iron and steel and alloys containing them. It is known that objects made of materials of the aforementioned type can be hardened by treatment in liquid, alloy baths containing alkali metal, since they absorb carbon and nitrogen. . The melts used for this purpose generally contain considerable amounts of alkali, for example 40 to 75% sodium cyanide. With such dip baths, a hardening depth of about 1 mm can be achieved. Even with a very long immersion time, the hardening depth can only be slightly increased above the stated value. It has been found that the cementation and hardening of iron, steel and similar materials can be performed particularly advantageously with very good results. in such a way that the cementing process is effected by using molten baths consisting of barium chloride or containing significant amounts of barium chloride, to which an appropriate amount of alkali is added. It has a much better effect than in the hitherto known baths containing cyanides, and even when the amounts of cyanide contained in the melted bath are much lower than the amounts usually used for cementation. that to obtain good cementation it is sufficient to add a few percent, generally less, 10%; Alkflii cyanide, for a bath of molten barium chloride. The added amount of c of sodium hydroxide can be up to 3%, for example, but can also be slightly more or less. Even with the addition of sodium cyanide as low as 1% or less, hardening can be achieved at a sufficient depth. The durability of this cyanide molten barium chloride bath has proven to be excellent, which is now more surprising that after using for example, calcium chloride instead of barium chloride, thaws rapidly and completely the kettle, with the simultaneous separation of carbon and lime sludge. This process is best carried out generally at temperatures of about 850 ° to 950 °. The most suitable temperature each time depends on the quality of the cemented material, on the type and depth of the desired hardening, and so on. These more convenient temperatures can easily be determined each time by means of trials. It is advantageous to add other salts to the molten barium chloride bath containing alkali in order to lower the melting point of the mixture, in order to increase its fluidity as much as possible and to avoid harmful losses due to this, because with cementation and with objects, the bath is removed from the bath. to them particles of molten salt. Salts that lower the melting point of bai * U chloride are, for example, sodium chloride, potassium chloride or the like, or mixtures thereof. It has been found that the barium chloride content in such cold baths is relatively high * In general, it should be above 40%, and even more than 50%. Experience has shown that strontium salts, for example strontium chloride, are particularly preferred as a bath additive of the above-described type. It has been found that this addition causes not only a reduction in the melting point of the salt mixture and an increase in fluidity at the given temperatures, but also other advantages. Namely, the barium cyanide formed by the action of the alkali cyanide on barium chloride, at the temperatures used in the process, i.e. 850-950 ° C, decomposes relatively slowly, while the strontium cyanide, formed by the action of the alkali cyanide on the strontium salt, has been found to decompose Therefore, by calculating the amount of strontium salt added to the molten barium chloride, the decomposition in the bath, and thus its cementation capacity, can be regulated. It was also found that strontium, sledge or a mixture with additives reduce Aoemi melting point, such as sodium chloride, potassium chloride or the like, forms with the alkali metal a more highly carburizing bath which, despite its costly nature, can be used for some purposes. In most cases, however, a mixture is used which contains, in addition to strontium salts, e.g. strontium chloride, also barium chloride. The following is the composition of the alloy drip, which perfectly maintains the constant efficiency: 50 barium chloride 20 strontium chloride 10 sodium chloride 10 potassium chloride 10 NaCN A molten cementing bath of the above composition retains its effectiveness even after several days of use, but if it cemented until the effect of the bath decreases, it can be strengthened by adding small amounts of alkali, which adds undiluted substances. Chilled coal can be added to the molten bath in small amounts. The process should be carried out in such a way as to prevent the access of air to the crucible's content, e.g. by closing the crucible with a tight cover, or by covering the surface of the molten salt with a coating of graphite, charcoal or other substances that prevent oxidation from the values of the crucible, or by using both treatments simultaneously. The objects cemented according to the invention are rapidly cooled in the usual manner. Example I. Iron mandrels with a carbon content of 0.1% are immersed in a bath at 920 ° C. , containing 50 parts of barium chloride, 25 parts of sodium chloride and 25 parts of potassium chloride with the addition of 3 parts of sodium cyanide. After 2 hours, the apparent depth of cementation is 1 mm, after 4 hours, 1.3 to 1.4 meters. The transition of the cemented layer into the non-cemented layer when cementing is carried out using the present method is completely gradual. After a sudden cooling, the cemented layer becomes harder at the depth of the glass, so that it is possible to grind a few tenths of a mm, and yet the surface is glass hardness. Since the cementing bath loses its effectiveness over time, it can be strengthened by adding an alkali metal. Fresh cyanide can be added in small amounts as the bath effectiveness slowly and gradually decays, or in larger doses after a longer period of cementation. The presence of ground carbon in the standing bath, e.g. charcoal, activated carbon, etc. elemental carbon, thanks to which the immersion time can be shortened during carburization and to a specific depth, or an increase in the cementation depth is obtained for a specific unit of time, compared to carburization without the addition of carbon. If the process is carried out in the presence of fragmented carbon, the cemented layer remains eutectic so that a significant part of it becomes glass harder when suddenly cooled. Also in this case, the transition from cemented to uncemented layer is gradual, so that there is no risk of chipping of the hardened layer. The water should contain ground carbon in such an amount that it does not adversely affect the fluidity of the molten bath and that it does not prevent the complete flow of molten salt from the cemented object when it is taken out of the bath. In most cases a fraction of the percentage of carbon, for example 0.1 to 1.0%, is sufficient as an additive to significantly accelerate the penetration of the carbon. The charcoal is added to the molten bath in the form of, for example, a finely ground dust, but it is best to add it to the molten barium chloride bath along with the liquid with which it has previously been melted. Carbon can also be obtained in the bath itself by adding charring substances to it, e.g. sugar, troches or similar substances. Example IL A molten bath consists of 60 parts barium chloride * 20 parts sodium chloride, 20 parts potassium chloride and with 3% potassium cyan and 0.2% finely ground charcoal. At a temperature of 930 ° C., the iron pins with a carbon content of 0.1% are immersed in the bath and left for 4 hours. After this time, the visible depth of cementation is 1.4 to 1.6 mm, of which, after sudden cooling, half of the glass becomes harder. The melted bath according to the invention has the advantage that it does not form sludge deposits that interfere with the evenness of the glass. cementation or prevent the even heating of the crucible content, forcing the use of special treatments to remove them. It has been known for a long time that for the thermal treatment (improvement) of steel - 3 - bath made of molten lead or molten salt, e.g. of bananas chloride, and that small amounts of potassium cyanide are also added to the salt baths in order to avoid decay of the treated objects. In contrast, the present invention relates to a cementing and hardening process, combined with the transfer of carbon and nitrogen into the object to be treated, until the desired hardening depth is achieved. From the known improvement methods it could not be concluded that the cementation process was carried out by with the use of barium cyanide, results that are far superior to the results obtained so far with the use of alkaline cyanides can be obtained, even when using molten baths containing only a fraction of the amount of cyanide normally used for breakthroughs. carrying out the cementation process. PL