WO2012048669A1 - Verfahren und einrichtung zum aufkohlen und carbonitrieren von metallischen werkstoffen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for carburizing and
- Carbonitriding of metallic materials in particular for a rapid and uniform process in atmospheric furnaces in the temperature range from 800 to 1150 ° C using hydrocarbon gases and gases such as nitrogen, hydrogen and ammonia.
- the desired C-level control - based solely on the supplied gas mixture and not the analysis of the atmosphere in the furnace - is empirical and not reliable.
- EP 049 530 dealt with a method and a
- DE 19523956 describes a method for carburizing and carbonitriding of steels, in which also the carburizing and carbide layer formation takes place uncontrolled, analogous to EP 0408511.
- the lack of measurement of the C-activity or the C-stream causes a completely uncontrolled carburization in the supercritical phase.
- Adherence to the saturation limit is theoretically (computationally), but practically impossible.
- Carburizing layers are not RO free.
- the applicant has already developed a method and a device according to EP 1 160 349 (see, comparatively in FIG. 1), in which a heating with IM 2 and KW feed quantity control takes place in 4 steps 1, so that the C edge is in the predetermined range, 2. a compensation phase in the predetermined range is, 3. an enrichment and diffusion phase is set to an upper and lower limit of the C-rim by varying the N2-KW rivers and 4. cooling to room temperature. It has been found that the heating in N2 and KW to adjust the low C content only small amounts of reducing
- the outlook for a remote process for case hardening of metallic materials discloses a pulse-like addition of HC, followed by a short break.
- a longer pause interval is inserted, which is 10 to 100 times longer than the pulse / pause cycle of the addition of N-containing gas, the amount of which increases during the HC pulse addition becomes.
- the duration of the interval interval increases with the increasing carburization time.
- the pulse / pause cycles comprise a constant short period of time. Inert gases, such as N 2 and hydrocarbons, in particular propane, are used.
- Air mixture (p 1 10) set forth;
- Aichelin was converted to a new fumigation station with the gases N 2 , H 2 , acetylene and propane for the process of N 2 - methanol and only the gas mixture was changed, all other treatment data remained the same.
- the invention is based on the new object, the procedural
- Carburizing temperature of a hydrocarbon gas preferably natural gas, ethane, propane, propylene, ethylene or acetylene is added, with a flow rate corresponding to a 1- to 10-fold change of the furnace chamber volume per hour until the residual CH 4 content in the oven and / or the C-stream in the Workpiece surface has reached a predetermined value, which ensures a high C transfer rate in the oven, and third step, the HC gas flow and the N 2 , H 2 or NH 3 - split gas flow off and in the furnace atmosphere, at least temporarily completely without gas flow in the Kiln is carburized until the CH 4 content or the C-stream has reached a predetermined second value corresponding to a much lower C-transfer rate, in which phase the furnace pressure is controlled to a predetermined value between 1 and 10 mbar overpressure.
- a hydrocarbon gas preferably natural gas, ethane, propane, propylene, ethylene or acetylene
- steps 2 and 3 calculate the C transfer rate several times using a mathematical model and controlling the edge C content at or near the maximum C saturation limit of the respective metallic alloy of materials are repeated, the fifth step, the C-activity of the furnace atmosphere by
- H 2 or an H2-N 2 gas mixture advantageously ammonia cracked gas
- a C activity essentially defined by the partial pressure ratio of p (CH 4 ) to p (H 2 ) 2 , which corresponds to the desired edge C content of the workpiece is held at the same time possibly necessary redispersion of the KW and / or sixth step, this gas atmosphere, until, according to a mathematical boundary C content model calculation, the desired edge C content and the desired carburization depth have been reached. It is essential that this inventive process control by a C activity, essentially defined by the partial pressure ratio of p (CH 4 ) to p (H 2 ) 2 , which corresponds to the desired edge C content of the workpiece is held at the same time possibly necessary redispersion of the KW and / or sixth step, this gas atmosphere, until, according to a mathematical boundary C content model calculation, the desired edge C content and the desired carburization depth have been reached. It is essential that this inventive process control by a
- the C-current can be detected, for example, by measuring the change in the electrical resistance of an iron wire located in the furnace atmosphere.
- it may also be useful to measure the amount of soot in the furnace with the aid of a corresponding soot sensor for improved process reliability.
- uncleaved ammonia is added to the process gas in an amount corresponding to a flow rate between 1 and 20% of the flow rate of the N 2 -H 2 mixture in the fifth and / or sixth process step.
- a device is used, the first means for detecting and controlling the flow rate of the respective gas mixture according to the structural
- second carburizing temperature detecting means c) third means for measuring the residual CH 4 content.
- D) fourth means for measuring the H 2 content e) Fifth means for C current measurement f) sixth means for furnace pressure measurementAregelung g) seventh means for detecting the amount of soot h) eighth means for closing the furnace exhaust gas i) ninth means for controlling the carburization process comprises, which means with a control / regulation for process control
- FIG. 1 is a graph of the carburizing process according to the prior art according to EP 1160349
- FIG. 2 is a graph showing the carburizing process on a
- Fig. 3 is a schematic representation of a block diagram of
- Fig. 1 shows the continuously flowing gas quantities of acetylene, nitrogen and hydrogen and the more or less empirically made temporal variations of these gas flow rates for adjusting various marginal C contents.
- Fig. 2 shows the scheme of the process, according to the method of the invention, the supply of constant amounts of gas within the individual process steps and the temporary interruption of the gas flow in the furnace and the use of gas analysis (CH 4 and H 2 ) and the pressure control for the Control of carburizing.
- CH 4 and H 2 gas analysis
- Process step 1 heating the batch in the heating chamber of the chamber furnace under rinsing the
- Chamber with a hydrogen-nitrogen gas mixture eg 75% H 2 and 25% N 2 , with a flow rate of 15 Nm 3 / h.
- Process step 2 After reaching the carburizing temperature of 930 ° C, feed natural gas into the furnace at a flow rate of 4 Nm 3 / h, until the concentration of methane in the furnace has risen to 6% by volume.
- Process step 3 stopping the natural gas flow and closing the burn-off valve, ie carburizing substantially in "stationary" gas, the furnace pressure being maintained between 2 and 5 mbar by a temporary addition of H 2 / N 2 gas the methane content in the furnace has dropped to 0.5%.
- Process Step 4 Stop the natural gas flow and closing the burn-off valve, ie carburizing substantially in "stationary" gas, the furnace pressure being maintained between 2 and 5 mbar by a temporary addition of H 2 / N 2 gas the methane content in the furnace has dropped to 0.5%.
- Hydrogen p (H 2 ) has fallen to the value of 0.75.
- a program for controlling / regulating the process control is integrated into the device for the atmospheric oven, which program is designed according to the Method steps 1 to 3 of FIG. 2, the parameters for receiving, regulating and output of at least one of the criteria, such as a) ratio or the flow rate of the
- the atmosphere furnace is assigned the configuration of a device according to FIG. 3, which essentially comprises: a) first means for detecting and controlling the flow rate of the gas mixture in question according to the structural dimensions, b) second means for recording the carburizing temperature, c) third means for measuring the residual CH 4 content d) fourth means for measuring the H 2 content e) Fifth means for C current measurement f) sixth means for furnace pressure measurement g) seventh means for detecting the amount of soot h) eighth means for closing the furnace exhaust gas i) ninth means for controlling the carburization process which means with the control / regulation for process control are functionally linked according to the parameters of the program.
- the process and device according to the invention execution provides the furnace operator in the heat treatment of metallic workpieces an efficient edge oxidation free (RO-free) carburizing with precise adjustment of the edge C content and the carburizing ungestiefe ready, wherein the carburizing
- H3diss dissociated ammonia
- N 2 nitrogen gas
- T 2 temperature of the diffusion process (before quenching)
- V H2 volumetric flow H 2 (m 3 / h)
- H2 / N2 volume flow H 2 / N 2 mixture (m 3 / h)
- V2 H2 volume flow C 2 / H 2 mixture (m 3 / h)
- V N 2 volume flow N 2 (m 3 / h)
- VNH3 volume flow NH 3 (m 3 / h)
- V «w volumetric flow of a hydrocarbon gas (m 3 / h)
- CCH 4 concentration of methane in the furnace atmosphere (vol%)
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Abstract
Zum Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen wird für einen schnellen und gleichmäßigen Prozess in Atmosphärenöfen unter Verwendung von Kohlenwasserstoffgasen sowie Gasen, wie Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak, in einem ersten Verfahrensschritt ein Aufheizen, in einem zweiten Verfahrensschritt ein KW-Gas zugegeben und in einem dritten Verfahrensschritt der Gasfluss abgestellt, wobei vierte bis sechste Verfahrensschritte das Verfahren vervollkommnen können.
Description
Verfahren und Einrichtung zum Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufkohlen und
Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen, insbesondere für einen schnellen und gleichmäßigen Prozess in Atmosphärenöfen im Temperaturbereich von 800 bis 1150°C unter Verwendung von Kohlenwasserstoffgasen sowie Gasen, wie Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak.
Stand der Technik
In der US 4,049,472 wurde schon ein gattungsgemäßes Verfahren mit einer
Gasmischung mit CO2 beschrieben, bei dem die Atmosphäre ein gewisses
Oxidationspotential besitzt. Ein randoxidationsfreies (RO-freies) Aufkohlen ist damit nicht möglich. Die in den Ofen eingespeisten Gasmischungen mit CH4/CO2- Verhältnissen von 1 :1 bis 4:1 ergeben im Ofen Gasatmosphären, die auf Eisen und seine Legierungselemente wie Cr, Mn, Si oxidierend wirken. Derartige
Gasmischungen reichen daher für eine RO-freie Aufkohlung nicht aus.
Außerdem ist die angestrebte C-Pegelregelung - basierend allein auf der zugeführten Gasmischung und nicht der Analyse der Atmosphäre im Ofen - empirisch und nicht prozesssicher.
Identische, in den Ofen eingeführte Gasmischungen ergeben deshalb je nach Ofenzustand (Leckage, Rußanfall, etc.) unterschiedliche C-Pegel im Ofen.
Eine Analyse der Ofenatmosphäre, d.h. der Gasbestandteile, wie insbesondere CO und CO2, wird zwar für eine hohe Prozesssicherheit angestrebt, ist aber i.d.R. bzw. mit diesem Verfahren nicht vorgesehen.
Im Weiteren befasste sich die EP 049 530 mit einem Verfahren und einer
Vorrichtung, bei denen das Aufheizen der Charge von zu behandelnden Werkstoffen
BESTÄTIGUNGSKOPIE
in normalen, retortenlosen Aufkohlungsöfen unter N2-Fluss wegen fehlender reduzierender Gasbestandteile wie H2 eine Oxidation von Eisen und seinen
Legierungselementen bewirkt. Auch dieses Verfahren ist für eine RO-freie
Aufkohlung nicht geeignet.
Gleiches gilt für das offenbarte Aufkohlen in Atmosphären, welches durch N2-Fluß und CO2 mit gepulst zugegebenen Anreicherungsgas (Kohlenwasserstoffe) erzeugt wird. Auch hierbei stellt sich im Ofen ein hohes Oxidationspotential ein, das
Randoxidation erzeugt.
Außerdem besteht bei diesem Verfahren eine starke Überkohlungs- und
Carbidbildungsgefahr, da in der Kohlungsphase die C-Aktivität der Ofenatmosphäre nicht erfasst und gesteuert, sondern nur nach indirekten Messgrößen wie die im Ofen erzeugte Rußmenge (Russ-Sensor) empirisch eingestellt wird. Gemäß der EP 0408511 ist ein Verfahren mit empirischer Mengendosierung von N2, H2 und Propan zur schnellen Erzeugung einer Carbidschicht offenbart, welches jedoch nicht den Ofen- und Werkstückzustand berücksichtigt und zu
unterschiedlichen Carbidschichtdicken führt.
Eine exakte Einstellung des Rand-C-Gehalts ist somit nicht möglich, und es besteht eine starke Überkohlungs- und Carbidbildungsgefahr.
Somit ist auch dies ein rein empirischer Prozess, der nicht prozesssicher und reproduzierbar ist.
Die DE 19523956 beschreibt ein Verfahren zum Carburieren und Carbonitrieren von Stählen, bei dem ebenfalls die Aufkohlung und Carbidschichtbildung unkontrolliert erfolgt, analog der EP 0408511. Die fehlende Messung der C-Aktivität oder des C- Stromes bewirkt eine völlig unkontrollierte Aufkohlung in der Überkohlungsphase. Die Einhaltung der Sättigungsgrenze ist zwar theoretisch (rechnerisch), jedoch praktisch nicht möglich.
Bei der in dieser Schrift dargelegten Variante 3b wird ein CO-H2-Gasgemisch verwendet, mit dem sich zwar bei entsprechender Gasanalyse eine reproduzierbare Aufkohlung mit geregeltem C-Pegel durchführen lässt. Sie besitzt aber den Nachteil, dass bei ihr infolge des hohen CO-Gehaltes der Atmosphäre die erzeugten
Aufkohlungschichten nicht RO-frei sind.
Auch die Anmelderin hat schon gemäß der EP 1 160 349 (siehe vergleichsweise in Fig. 1) ein Verfahren und eine Vorrichtung entwickelt, bei denen in 4 Schritten 1. ein Erwärmen mit IM2- und KW-Zufuhrmengenregelung erfolgt, so dass der C-Rand im vorgegebenen Bereich liegt, 2. eine Ausgleichsphase im vorgegebenen Bereich liegt, 3. eine Anreicherungs- und Diffusionsphase zu einer oberen und unteren Grenze des C-Rands durch Variation der N2-KW-Flüsse eingestellt wird und 4. ein Abkühlen auf Raumtemperatur erfolgt. Es hat sich herausgestellt, daß das Aufheizen in N2 und KW zur Einstellung des nur geringen Rand-C-Gehaltes nur zu geringen Mengen an reduzierenden
Gasbestandteilen (H2) in der Ofenatmosphäre führt. Somit wird bei herkömmlichen Aufkohlungsöfen (Kammeröfen und kontinuierliche Öfen) wegen des naturgemäß eindringenden Luftsauerstoffs (Türöffnungen etc.) eine gewisse RO erzeugt.
Das Aufkohlen in N2 mit KW zur Einstellung eines hohen Rand-C-Gehaltes und in der Ausgleichsphase eines niedrigen Rand-C-Gehaltes ist ungenau und nicht
reproduzierbar. Eine eventuell mögliche Gegenregelung mit H2 zur schnellen
Absenkung der C-Aktivität ist nicht obligatorisch.
Da das Verfahren immer unter der Sättigungsgrenze arbeitet, sind die Zykluszeiten verhältnismäßig lang.
Bei der angesprochenen Prozessregelung wird lediglich die Steuerung der
Gasflussmengen eingesetzt.
Die Bestimmung des Rand-C-Gehaltes allein auf Basis der einströmenden
Gasmengen und nicht auf Basis der direkten Analyse der Gasbestandteile im Ofen ist ungenau und fehlerhaft und berücksichtigt nicht den jeweiligen Ofenzustand.
Der Ausblick auf ein entfernt liegendes Verfahren zur Einsatzhärtung metallischer Werkstoffe nach der EP 0080124 offenbart eine pulsartige Zugabe von KW, gefolgt von einer kurzen Pause. Dabei wird nach mehreren Puls/Pause Zyklen eine längere Intervallpause eingelegt, die 10 bis 100 mal länger ist als der Puls/Pausenzyklus der Zugabe von N-haltigem Gas, dessen Menge während der KW-Pulszugabe erhöht
wird. Die Dauer der Intervallpause verlängert sich mit der zunehmenden Aufkohlungsdauer. Die Puls/Pausenzyklen umfassen eine konstante kurze Zeitdauer. Es kommen inerte Gase, wie N2 und Kohlenwasserstoffe, insbesondere Propan, zum Einsatz.
Analog zu EP 049 530 hat auch dieses Verfahren Nachteile. Die neu eingeführten Intervallpausen sollen zwar den Nachteil der unkontrollierten Carbidbildung beheben und die gebildeten Carbide auflösen; sie wirken aber als rein empirisches Instrument ohne Kenntnis der Menge und Größe der erzeugten Carbide. Die Intervallpausen erweisen sich als ungeeignet, weil je nach Carbidmengenanfall die Länge der
Intervallpause eingestellt werden muss, was aber nicht ohne Messung des
Carbidanfalles machbar ist.
Somit schält sich nach dieser Analyse des Standes der Technik die Kritik
dahingehend heraus, daß das Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen
Werkstoffen für einen schnellen und gleichmäßigen Prozess in Atmosphärenöfen intensiv weiterzuentwickeln ist, um insgesamt zu einer weitgehend RO-freien
Aufkohlung zu gelangen. Darüber hinaus wurde schon in Veröffentlichungen, wie
• W. Göhring in„Heiß in den Ofenraum eingeführte Gasgemische als
Atmosphäre bei der Wärmebehandlung von Stahl" (HTM 30(1975)2,107- 1 1 1 ) die ungeregelte Aufkohlung in einem Spaltgas-Erdgasgemisch bei 920°C, gefolgt von einer geregelten Aufkohlung in einem Erdgas-
Luftgemisch (S. 1 10) dargelegt;
• J. Wünning et al. in "Gesteuerte Aufkohlung in CO-freien Atmosphären" (HTM 31 (1976)3,132-137 die Sättigungs-Ausgleichsverfahrens-Steuerung mittels mathematischen Modells zur Festlegung der Zeitanteile für
Sättigungs- und Ausgleichsphase und den Geometrieeinfluß von Kanten und Spitzen entsprechend einer Formel für einen C-Massenstrom beschrieben;
• F. Nestor et al. in " Carburization of a high manganese, low carbon steel by methane - nitrogen gas mixtures" (J. Heat Treating 1(1979)1 , 58-63) eine funktionale Beziehung des Carburisierens in CHVNfe-Gemischen entwickelt und
• ALNAT-HC in„Deutliche Verminderung der Randoxidation bei der
Wärmebehandlung" (Portal Ausgabe 7 (2010)) beschrieben, daß Acetylen wegen großer Verrußung als Anreicherungsgas nicht geeignet sei, diesbezügliche Versuche mit N2, H2 und Propan gemacht wurden, ein Gasgemisch aus N2, H2 und Propan gemeinsam mit Kern-Liebers zur
Marktreife entwickelt wurde und von Aichelin für das Verfahren von N2- Methanol auf eine neue Begasungstation mit den Gasen N2, H2, Acetylen und Propan umgerüstet wurde und allein die Gasmischung verändert wurde, alle anderen Behandlungsdaten gleich blieben.
Da in dem so analysierten Stand der Technik in erster Linie Angaben zu den
Gasmengenströmen (ansatzweise nur in der EP 0408511 behandelt) und dem Ofendruck fehlen, die jedoch für die Optimierung der Prozessführung an Bedeutung gewinnen, fordert der Markt für den Betrieb effizienter einsetzbare
Weiterentwicklungen von Verfahren und Einrichtungen zum Aufkohlen und
Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen in Atmosphärenöfen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die neue Aufgabe zugrunde, die verfahrensgemäße
Prozessführung zum Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen zeitweise ganz ohne Gasfluß zu ermöglichen und insbesondere den Ofendruck als zusätzlichen wichtigen Verfahrensparameter zu nutzen, um die Nachteile aus den wie oben zitierten Verfahren mit unterschiedlichen Gasmischungen von vorn herein auszuschließen, wobei diese Aufgabe im Einzelnen so zu lösen ist, dass
• ein randoxidationsfreies (RO-freies) Aufkohlen bzw. eine exakte Einstellung des Rand-C-Gehalts und der Aufkohlungstiefe erreicht wird,
• dabei Angaben zu den Gasmengenströmen und dem Ofendruck
berücksichtigt werden und
• die Aufkohlung und Carbidschichtbildung kontrolliert/reproduzierbar und nicht nach empirischen Erkenntnissen abläuft, so dass · das Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen in einem
schnellen und gleichmäßigen Prozess in den Atmosphärenöfen erfolgen kann.
Erfindungsgemäß wird dies nach dem Verfahren in 6 funktional
zusammenhängenden Teilschritten gelöst, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Aufheizen in N2 und/oder H2, vorteilhaft in NH3- Spaltgas, mit einer Durchflußmenge, die einem Ofenkammervolumenaustausch von 1- bis 10-mal pro Stunde entspricht, erfolgt, zweiten Verfahrensschritt nach Erreichen der vorgesehenen
Aufkohlungstemperatur ein KW-Gas, vorteilhaft Erdgas, Ethan, Propan, Propylen, Äthylen oder Acetylen zugegeben wird, und zwar mit einer Durchflußmenge entsprechend einem 1- bis 10-maligen Wechsel des Ofenkammervolumens pro Stunde so lange, bis der Rest-CH4-Gehalt im Ofen und/oder der C-Strom in die
Werkstückoberfläche einen vorgegebenen Wert erreicht hat, der eine hohe C- Übertragungsrate im Ofen sicherstellt, und dritten Verfahrensschritt der KW-Gasfluss und der N2-, H2- oder NH3- Spaltgasfluss abgestellt und in der Ofenatmosphäre zumindest zeitweise völlig ohne Gasfluß in den Ofen aufgekohlt wird, bis der CH4-Gehalt oder der C-Strom einen vorgegebenen zweiten Wert erreicht hat, der einer deutlich geringeren C- Übertragungsrate entspricht, wobei in dieser Phase der Ofendruck auf einen vorgegebenen Wert zwischen 1 und 10 mbar Überdruck geregelt wird.
Weiter wird die Erfindung ausgebildet, wenn in einem vierten Verfahrensschritt die Schritte 2 und 3 unter Berechnung der C- Übertragunsrate mit Hilfe eines mathematischen Modells und Steuerung des Rand-C-Gehaltes an oder nahe der maximalen C-Sättigungsgrenze der jeweiligen metallischen Legierung der Werkstoffe mehrmals wiederholt werden, fünften Verfahrensschritt die C-Aktivität der Ofenatmosphäre durch
Zudosierung von H2 oder einer H2-N2-Gasmischung, vorteilhaft Ammoniak- Spaltgas, mit einer Flußrate entsprechend einem 1- bis 10-maligem Wechsel des Ofenkammervolumens in der Stunde abgesenkt wird, so dass sich im Ofen eine C- Aktivität, im Wesentlichen definiert durch das Partialdruckverhältnis von p(CH4) zu p(H2)2, einstellt, das dem angestrebten Rand-C-Gehalt Werkstückes entspricht des bei gleichzeitig ggf. nötig werdender Nachdosierung des KW und/oder sechsten Verfahrensschritt diese Gasatmosphäre gehalten wird, bis gemäß einer mathematischen Rand-C-Gehalt-Modellberechnung der gewünschte Rand- C-Gehalt und die angestrebte Aufkohlungstiefe erreicht sind. Wesentlich ist, dass diese erfindungsgemäße Prozessführung durch eine
kontinuierliche Gasanalyse von H2 und CH4 bzw. der Messung des C-Stromes in die Werkstückoberfläche unterstützt wird. Hierbei kann der C-Strom z.B. durch Messung der Änderung des elektrischen Widerstandes eines sich in der Ofenatmosphäre befindlichen Eisendrahtes erfasst werden.
Zum Schutz des Ofens vor zu starker Verrußung kann auch die Messung der Menge des im Ofen befindlichen Rußes mit Hilfe eines entsprechenden Rußsensors für eine verbesserte Prozesssicherheit sinnvoll sein.
Für die Prozessvariante der Carbonitrierung wird im fünften und/oder sechsten Verfahrensschritt dem Prozessgas ungespaltenes Ammoniak mit einer Menge entsprechend einer Flußrate zwischen 1 und 20% der Flußrate des N2-H2- Gemsiches zugegeben.
Mit der Erfindung wird für den Betreiber von Atmosphärenöfen ein hocheffizientes Verfahren bereitgestellt, welches sowohl eine sparsame Verwendung der
Prozeßgase gewährleistet als auch ein randoxidationsfreies (RO-freies) und außerdem sehr schnelles Aufkohlen sicherstellt.
Damit wird die Aufkohlung kontrollierbar und reproduzierbar, weil sie nicht nach empirischen Erkenntnissen und weitgehend unabhängig von subjektiven Einflüssen abläuft. Das Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen kann - bei differenziert gesteuerten Einzelschritten - insgesamt in einem schnellen und gleichmäßigen Prozess in den Atmosphärenöfen ablaufen.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Einrichtung, die erste Mittel zur Erfassung und Steuerung der Durchflußmenge des betreffenden Gasgemischs entsprechend den baulichen
Dimensionen, b) zweite Mittel zur Erfassung der Aufkohlungstemperatur c) dritte Mittel zur Messung des Rest CH4-Gehalt.es d) vierte Mittel zur Messung des H2-Gehaltes
e) fünfte Mittel zur C-Strommessung f) sechste Mittel zur OfendruckmessungAregelung g) siebte Mittel zur Erfassung der Rußmenge h) achte Mittel zum Schließen der Ofenabgasleitung i) neunte Mittel zur Steuerung des Aufkohl ungsprozesses umfasst, welche Mittel mit einer Steuerung/Regelung zur Prozeßführung
entsprechend den Parametern des Programms funktionell verknüpft sind.
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel in einer/mit Anwendungsvariante/n beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine Grafik des Aufkohlungsprozesses entsprechend dem Stand der Technik gemäß EP 1160349 und Fig. 2 eine Grafik der Darstellung des Aufkohlungsprozesses an einem
Werkstoff im Ergebnis der erfindungsgemäßen Schritte sowie
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes der
erfindungsgemäßen Einrichtung.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt die kontinuierlich fließenden Gasmengen von Acetylen, Stickstoff und Wasserstoff und die mehr oder weniger empirisch vorgenommenen zeitlichen Variationen dieser Gasflußmengen zur Einstellung verschiedener Rand-C-Gehalte.
Demgegenüber zeigt die Fig. 2 das Schema des Prozessverlaufs, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einspeisung konstanter Gasmengen innerhalb der einzelnen Verfahrensschritte und auch das zeitweilige Unterbrechen des Gasflusses in den Ofen sowie die Nutzung der Gasanalyse (CH4 und H2) und der Druckregelung für die Steuerung der Aufkohlung.
Auf diese Weise wird eine kontrollierte und reproduzierbare Aufkohlung mit KW- Gasen (ohne Einsatz von CO und CO2 oder H2O) erreicht bei gleichzeitig völliger Randoxidationsfreiheit der aufgekohlten metallischen Randschichten.
Diese positiven Wirkungen werden erreicht, wenn an einem bevorzugten
Verfahrensbeispiel bei der Prozessvariante einer Aufkohlung und Abhärtung in einem Atmosphärenofen, wie Mehrzweckkammerofen mit einem Volumen einer
Heizkammer von 4 m3 und
einer einsatzzuhärtenden Charge von Getriebeteilen aus einem Stahl 16MnCr5 auf eine CD von 0,8 mm die folgenden Schritte ausgeführt werden:
I. Verfahrensschritt 1 : Aufheizen der Charge in der Heizkammer des Kammerofens unter Spülung der
Kammer mit einem Wasserstoff-Stickstoff-Gasgemisch, z.B. 75% H2 und 25% N2, mit einer Flußrate von 15 Nm3/h.
II. Verfahrensschritt 2: Nach Erreichen der Aufkohlungstemperatur von 930°C Zuführen von Erdgas in den Ofen mit einer Flußrate von 4 Nm3/h, so lange bis im Ofen die Konzentration von Methan auf 6 Vol. -% angestiegen ist.
III. Verfahrensschritt 3: Abstellen des Erdgasflusses und Schliessen des Abbrandventils, d.h. Aufkohlen im wesentlichen in„stehendem" Gas, wobei der Ofendruck zwischen 2 und 5 mbar gehalten wird durch eine zeitweise Zugabe von H2/N2-Gas. Dauer des 3. Schrittes bis der Methangehalt im Ofen auf 0,5% abgesunken ist.
IV. Verfahrensschritt 4:
Öffnen des Abbrandventils und Zugabe von Erdgas in den Ofen mit einer Flußrate von 4 Nm3/h, so lange bis der berechnete Rand-Kohlenstoffgehalt des Stahles 16MnCr5 den Wert der maximalen Sättigungsgrenze für Kohlenstoff bei 930°C erreicht.
V. Verfahrensschritt 5:
Absenken der Kohlenstoffaktivität der Ofenatmosphäre durch Schliessen des Erdgasflusses in den Ofen und Öffnen des H2-/N2-Gasflusses in den Ofen mit einer Flussrate von 10 Nm3/h bei gleichzeitiger Absenkung der Ofentemperatur auf 850°C. Dauer dieses Schrittes, bis sowohl die Ofentemperatur von 850°C erreicht ist als auch die Kohlenstoffaktivität der Ofenatmosphäre, definiert durch das Verhältnis des Partialdruckes von Methan p(CH4) zum quadratischen Partialdruck von
Wasserstoff p(H2), auf den Wert von 0,75 abgesunken ist.
VI. Verfahrensschritt 6:
Halten der Charge bei 850°C unter Regelung der Kohlenstoffaktivität der
Ofenatmosphäre auf den Wert 0,75 durch gepulste Erdgaszugabe bei gleichzeitiger Ofendruckregelung auf einen Druckwert zwischen 2 und 5 mbar durch zeitweise Zugabe von H2 und N2, so lange bis der berechnete Rand-Kohlenstoffgehalt des Stahles seinen Zielwert von 0,75-Gew.% und die berechnete Aufkohlungstiefe ihre Zielgröße von 0,8 mm erreicht haben. Diese erfindungsgemäße Prozessführung wird durch eine kontinuierliche und integrierte Gasanalyse von H2 und CH4 bzw. der Messung des C-Stromes im jeweiligen Ofen begleitet. Dabei erfolgt die direkte Messung des C-Stromes mittels der Änderung des elektrischen Widerstandes eines Eisendrahtes. Auch die Messung der Menge des im Ofen gebildeten Rußes kann zur Erhöhung der Prozesssicherheit herangezogen werden.
Gemäß Fig. 3 ist für den Atmosphärenofen in der Einrichtung ein Programm zur Steuerung/Regelung der Prozessführung integriert, welches entsprechend den
Verfahrensschritten 1 bis 3 nach der Fig. 2 die Parameter zur Aufnahme, Regelung und Ausgabe mindestens eines der Kriterien, wie a) Verhältnis oder die Durchflußmenge des
Ofenkammervolumenaustauschs der Prozeßgase pro Stunde, b) Werte des Ofendrucks, c) Aufkohlungstemperatur und Zugabe des KW-Gases entsprechend dem Rest-CH4-Gehalt oder dem C-Strom nach einem vorgegebenen Wert, d) Abstellung des Spaltgasflusses in der Ofenatmosphäre entsprechend dem Erreichen des CH4-Gehalts oder des C-Stromes, e) Berechnung der C-Übertragungsrate mittels eines mathematischen Modells zur Steuerung des Rand-C-Gehaltes und der Aufkohlungstiefe, f) Absenkung der C-Aktivität der Ofenatmosphäre, g) kontinuierliche Gasanalyse, h) Messung des C-Stroms durch Änderung des elektrischen Widerstandes oder i) Zugabe von ungespaltenem Ammoniak entsprechend einer
erforderlichen Flußrate steuert.
Zur Durchführung des Verfahrens wird dem Atmosphärenofen die Konfiguration einer Einrichtung gemäß Fig. 3 zugeordnet, die im Wesentlichen umfasst:
a) Erste Mittel zur Erfassung und Steuerung der Durchflußmenge des betreffenden Gasgemischs entsprechend den baulichen Dimensionen, b) zweite Mittel zur Erfassung der Aufkohlungstemperatur , c) dritte Mittel zur Messung des Rest CH4-Gehaltes d) vierte Mittel zur Messung des H2-Gehaltes e) fünfte Mittel zur C-Strommessung f) sechste Mittel zur Ofendruckmessung/-regelung g) siebte Mittel zur Erfassung der Rußmenge h) achte Mittel zum Schließen der Ofenabgasleitung i) neunte Mittel zur Steuerung des Aufkohlungsprozesses welche Mittel mit der Steuerung/Regelung zur Prozessführung entsprechend den Parametern des Programms funktionell verknüpft sind.
Gewerbliche Anwendbarkeit Die Verfahrens- und einrichtungsgemäße Ausführung nach der Erfindung stellt für den Ofenbetreiber bei der Wärmebehandlung metallischer Werkstücke ein effizientes randoxidationsfreies (RO-freies) Aufkohlen mit genauer Einstellung des Rand-C- Gehalts und der Aufkohl ungstiefe bereit, wobei die Aufkohlung
kontrolliert/reproduzierbar und nicht nach empirischen Erkenntnissen abläuft, so dass das Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen Werkstoffen in einem schnellen und gleichmäßigen Prozess erfolgen kann.
Bezugszeichen liste
1 = Atmosphärenofen
2 = Erste Mittel zur Messung und Steuerung der Gasflussmengen 3 = Zweite Mittel zur Temperaturmessung
4 = Dritte Mittel zur Messung des Rest CH4-Gehaltes
5 = Vierte Mittel zur Messung des H2-Gehaltes
6 = Fünfte Mittel zur C-Strommessung
7 = Sechste Mittel zur Ofendruckmessung/-regelung
8 = Siebte Mittel zur Erfassung der Rußmenge
9 = Achte Mittel zum Schließen der Ofenabgasleitung
10 = Neunte Mittel zur Steuerung des Aufkohlungsprozesses
I = Verfahrensschritt 1
11 = Verfahrensschritt 2
III = Verfahrensschritt 3
IV = Verfahrensschritt 4
V = Verfahrensschritt 5
VI = Verfahrensschritt 6
Legende
KW = Kohlenwasserstoff
NH3 = Ammoniakgas
H3diss = dissoziierter Ammoniak
H2 = Wasserstoffgas
N2 = Stickstoffgas
Ti = Temperatur des Aufkohlungsprozesses
T2 = Temperatur des Diffusionsprozesses (vor dem Abschrecken)
VH2 = Volumenstrom H2 (m3/h)
H2/N2 = Volumenstrom H2/N2-Gemisch (m3/h)
VC2 H2 = Volumenstrom C2/H2-Gemisch (m3/h)
VN2 = Volumenstrom N2 (m3/h)
VNH3 = Volumenstrom NH3 (m3/h)
Wc = Kohlenstoffpegel (Gew.-%)
V«w = Volumenstrom eines Kohlenwasserstoffgases (m3/h) CCH4 = Konzentration von Methan in der Ofenatmosphäre (Vol-%)
CRand = Konzentration des Kohlenstoffes am Rand des metallischen
Werkstückes (Gew-%)
P = Ofendruck (mbar)
t/h = Zeitdauer in Stunden
Claims
Patentansprüche
Verfahren zum Aufkohlen und Carbonitrieren von metallischen
Werkstoffen, insbesondere für einen schnellen und gleichmäßigen Prozess in Atmosphärenöfen (1) im Temperaturbereich von 800 bis 1150°C unter Verwendung von Kohlenwasserstoffgasen sowie Gasen, wie Stickstoff, Wasserstoff und Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß in einem a) ersten Verfahrensschritt (I) ein Aufheizen mit mindestens einem der Gase N2 oder H2 mit einer Durchflußmenge entsprechend einem erforderlichen Ofenkammervolumenaustausch erfolgt, b) zweiten Verfahrensschritt (II) nach Erreichen der vorgesehenen Aufkohlungstemperatur ein KW-Gas so lange zugegeben wird, bis der Rest-CH4-Gehalt im Ofen oder der gemessene C-Strom in die Werkstückoberflächen einen vorgegebenen Wert erreicht hat, der eine hohe C-Übertragungsrate im Ofen sicherstellt und c) drittenVerfahrensschritt (III) der KW-Gasfluss und der N2-, H2- oder NH3-Spaltgasfluss abgestellt und in der Ofenatmosphäre zumindest zeitweise völlig ohne Gasfluß in den Ofen aufgekohlt wird, bis der CH4-Gehalt der Ofenatmosphäre oder der gemessene C-Strom in die Werkstückoberflächen einen vorgegebenen zweiten Wert erreicht hat, der einer deutlich geringeren C-Übertragungsrate entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in einem vierten Verfahrensschritt (IV) die Schritte b) und c) unter Berechnung der C-Übertragungsrate mit Hilfe eines mathematischen Modells und
Steuerung des Rand-C-Gehaltes an oder nahe der maximalen C- Sättigungsgrenze der jeweiligen metallischen Legierung der Werkstoffe mehrmals wiederholt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem fünften Verfahrensschritt (V) die C-Aktivität der Ofenatmosphäre durch Zudosierung von Hb oder einer H2/N2-Gasmischung mit einer Flußrate entsprechend einem Austausch des Ofenkammervolumens abgesenkt wird, so dass sich im Ofen eine C-Aktivität, im Wesentlichen definiert durch das Partialdruckverhältnis von p(CH ) zu p(H2)2, einstellt, das dem angestrebten Rand-C-Gehalt Werkstückes entspricht, bei gleichzeitig ggf. erforderlich werdender Nachdosierung des
Kohlenwasserstoffs.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem sechsten Verfahrensschritt (VI) diese Gasatmosphäre so lange gehalten wird, bis gemäß einer mathematischen Modellberechnung die gewünschte Aufkohl ungstiefe erreicht ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Verfahrensschritt (I) NH3-Spaltgas mit einer
Durchflußmenge, die einem Ofenkammervolumenaustausch von 1- bis 10- mal pro Stunde entspricht, verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Verfahrensschritt (II) Erdgas, Ethan, Propan, Propylen, Äthylen oder Acetylen mit einer Durchflußmenge entsprechend einem 1- bis 10-maligen Austausch des Ofenkammervolumens pro Stunde zugegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Phase des dritten Verfahrensschritts (III) der Ofendruck auf einen vorgegebenen Wert zwischen 1 und 10 mbar Überdruck geregelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im fünften Verfahrensschritt (V) entsprechend einem 1- bis 10-maligen
Austausch des Ofenkammervolumens in der Stunde Ammoniak-Spaltgas verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im sechsten Verfahrensschritt (VI) der Rand-C-Gehalt nach einer mathematischen Modellrechnung berechnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessführung der Schritte durch eine kontinuierliche Gasanalyse von H2 und CH4 oder Messung des C-Stromes im jeweiligen Ofen erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der C-Strom direkt durch eine Änderung des elektrischen
Widerstandes mittels eines Eisendrahtes gemessen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Rußsensor zur Erfassung einer Rußmenge verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Prozessvariante der Carbonitrierung im fünften
Verfahrensschritt (V) und/oder sechsten Verfahrensschritt (VI) dem
Prozessgas ungespaltenes Ammoniak mit einer Menge entsprechend einer Flußrate zwischen 1 und 20% der Flußrate des N2/H2-Gemisches zugegeben wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Programms für die Prozessführung in einem jeweiligen Atmosphärenofen, aufweisend mindestens ein Parameter zur Aufnahme/Steuerung/Regelung/Ausgabe a) des Verhältnisses/der Durchflußmenge des
Ofenkammervolumenaustauschs der Prozeßgase pro Stunde, b) der Werte des Ofendrucks,
c) der Aufkohlungstemperatur und Zugabe des KW-Gases entsprechend dem Rest-CH4-Gehalt und/oder dem C-Strom nach einem vorgegebenen Wert sowie ggfs. unter Einbeziehung eines Signalwertes vom Rußsensor. d) der Abstellung des Spaltgasflusses in der Ofenatmosphäre
entsprechend dem Erreichen des CH4-Gehalts oder des C-Stroms, e) der Berechnung der C-Übertragungsrate mittels eines mathematischen Modells zur Steuerung des Rand-C-Gehaltes und der Aufkohlungstiefe f) der Absenkung der C-Aktivität der Ofenatmosphäre, g) der kontinuierlichen Gasanalyse, h) der Messung des C-Stroms durch Änderung des elektrischen
Widerstandes und i) der Zugabe von ungespaltenem Ammoniak entsprechend einer erforderlichen Flußrate.
15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, gekennzeichnet durch einen Atmosphärenofen (1) mit einem Abbrandventil (9), erste Mittel zur Messung und Steuerung der Gasflussmengen einer Gasdosier- und -regelvorrichtung (2) für die Prozessgase H2/H2 und KW sowie NH3, zweite Mittel zur
Temperaturmessung für eine Erfassung der Aufkohlungstemperatur (3), dritte Mittel zur Messung des Rest CH4-Gehaltes (4), vierte Mittel zur Messung des H2-Gehaltes (5), fünfte Mittel zur Messung des C-Stromes (6), sechste Mittel zur Ofendruckmessung/-regelung (7), siebte Mittel zur Erfassung der im Ofen gebildeten Rußmenge mittels eines Rußsensors (8), achte Mittel zum
Schließen der Ofenabgasleitung (9), neunte Mittel zur Steuerung des
Aufkohlungsprozesses und Regelung der Prozeßparameter (10) inkl der Berechnung der C-Aktivität und des C-Stromes sowie zur Modellberechnung des Rand-C-Gehalts und der Aufkohlungstiefe.
Priority Applications (3)
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| DE (1) | DE112010005929A5 (de) |
| WO (1) | WO2012048669A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014016251A3 (de) * | 2012-07-24 | 2014-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung mindestens eines bauteils und steuer- und/oder regeleinrichtung |
| EP3168314A1 (de) * | 2015-11-13 | 2017-05-17 | Air Liquide Deutschland GmbH | Verfahren zur wärmebehandlung metallischer werkstücke |
| CN115016573A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-06 | 石家庄德堃电子科技有限公司 | 一种碳势控制方法、系统及装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL2881492T3 (pl) | 2013-12-06 | 2017-10-31 | Hubert Stueken Gmbh & Co Kg | Sposób nawęglania wyrobu głęboko tłoczonego lub giętnego wyrobu wykrawanego z austenitycznej, nierdzewnej stali szlachetnej |
| EP2881493B1 (de) * | 2013-12-06 | 2016-08-24 | Hubert Stüken GMBH & CO. KG | Verfahren zur Nitrocarburierung eines Tiefziehartikels oder eines Stanzbiegeartikels aus austenitischem nichtrostendem Edelstahl |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4049472A (en) | 1975-12-22 | 1977-09-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Atmosphere compositions and methods of using same for surface treating ferrous metals |
| EP0049530A1 (de) | 1980-10-08 | 1982-04-14 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Aufkohlen metallischer Werkstücke |
| EP0080124A2 (de) | 1981-11-20 | 1983-06-01 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Einsatzhärten metallischer Werkstücke |
| EP0408511A1 (de) | 1989-07-13 | 1991-01-16 | Solo Fours Industriels Sa | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen oder thermochemischen Behandlung von Stahl |
| DE19523956A1 (de) | 1994-07-07 | 1996-01-11 | Solo Fours Ind Sa | Verfahren zur Karburierungs- oder Karbonitrierungsbehandlung von Stählen |
| FR2777911A1 (fr) * | 1998-04-28 | 1999-10-29 | Aubert & Duval Sa | Procede de carbonitruration a basse pression de pieces en alliage metallique |
| EP1160349A1 (de) | 2000-05-24 | 2001-12-05 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke |
| FR2884523A1 (fr) * | 2005-04-19 | 2006-10-20 | Const Mecaniques Sa Et | Procede et four de carbonitruration a basse pression |
-
2010
- 2010-10-11 EP EP10793142.0A patent/EP2627795A1/de not_active Withdrawn
- 2010-10-11 DE DE112010005929.2T patent/DE112010005929A5/de not_active Withdrawn
- 2010-10-11 WO PCT/DE2010/001187 patent/WO2012048669A1/de active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4049472A (en) | 1975-12-22 | 1977-09-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Atmosphere compositions and methods of using same for surface treating ferrous metals |
| EP0049530A1 (de) | 1980-10-08 | 1982-04-14 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Aufkohlen metallischer Werkstücke |
| EP0080124A2 (de) | 1981-11-20 | 1983-06-01 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Einsatzhärten metallischer Werkstücke |
| EP0408511A1 (de) | 1989-07-13 | 1991-01-16 | Solo Fours Industriels Sa | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen oder thermochemischen Behandlung von Stahl |
| DE19523956A1 (de) | 1994-07-07 | 1996-01-11 | Solo Fours Ind Sa | Verfahren zur Karburierungs- oder Karbonitrierungsbehandlung von Stählen |
| FR2777911A1 (fr) * | 1998-04-28 | 1999-10-29 | Aubert & Duval Sa | Procede de carbonitruration a basse pression de pieces en alliage metallique |
| EP1160349A1 (de) | 2000-05-24 | 2001-12-05 | Ipsen International GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke |
| FR2884523A1 (fr) * | 2005-04-19 | 2006-10-20 | Const Mecaniques Sa Et | Procede et four de carbonitruration a basse pression |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| "Deutliche Verminderung der Randoxidation bei der Wärmebehandlung", vol. 7, 2010, article "ALNAT-HC" |
| F. NESTOR ET AL.: "Carburization of a high manganese, low carbon steel by methane - nitrogen gas mixtures", J. HEAT TREATING, vol. 1, no. 1, 1979, pages 58 - 63 |
| J. WÜNNING ET AL.: "Gesteuerte Aufkohlung in CO-freien Atmosphären", HTM, vol. 31, no. 3, 1976, pages 132 - 137 |
| W. GÖHRING, HEISS IN DEN OFENRAUM EINGEFÜHRTE GASGEMISCHE ALS ATMOSPHÄRE BEI DER WÄRMEBEHANDLUNG VON STAHL, vol. 30, no. 2, 1975, pages 107 - 111 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014016251A3 (de) * | 2012-07-24 | 2014-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung mindestens eines bauteils und steuer- und/oder regeleinrichtung |
| JP2015528061A (ja) * | 2012-07-24 | 2015-09-24 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 少なくとも１つの構成部分を製造するための方法、並びに開ループ制御および／または閉ループ制御装置 |
| EP3168314A1 (de) * | 2015-11-13 | 2017-05-17 | Air Liquide Deutschland GmbH | Verfahren zur wärmebehandlung metallischer werkstücke |
| CN115016573A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-06 | 石家庄德堃电子科技有限公司 | 一种碳势控制方法、系统及装置 |
| CN115016573B (zh) * | 2022-07-12 | 2024-05-03 | 石家庄德堃电子科技有限公司 | 一种碳势控制方法、系统及装置 |
Also Published As
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