Verfahren zum Härten von Schnelldrehstahl. Es ist bekannt, dass beim offenen Er wärmen von Schnelldrekstahl im gewöhn lichen Schmiedfeuer oder in irgend einem Ofen nach dem Härten eine durch Entkoh- lung entstandene, mehr oder weniger dicke, weiche Zone auftritt, die durch Abschleifen entfernt werden muss.
Diese Erscheinung, die die Ursache eines starken Verbrauches der teuren Schnelldrehstähle ist, macht sich besonders unangenehm bemerkbar bei Fasson stücken, komplizierten Teilen, sowie bei sol chen Gegenständen, die nach dem Härten durch Schleifen auf genaues Mass gebracht und zudem an der Oberfläche höchste Härte aufweisen müssen.
Man half sich bis anhin in solchen Fällen in der Weise, dass man die Stücke in einer KListe aus Eisenblech, bezw. einer hitze beständigen Legierung in Holzkohle, Koks- grus oder Lösche einpackte - auch ein Ein wickeln in Papier und Erhitzen der Werk stücke in einer gut verschlossenen Kiste ist an einigen Orten üblich -, das Ganze auf Härtetemperatur brachte, dann die Gegen stände aus der Kiste herausnahm und ab schreckte. Dieses Verfahren lieferte annehmbare Resultate, sofern die Temperatur nicht über 1200 gesteigert wurde.
Ausserdem musste man mit peinlicher Sorgfalt darauf achten, dass die Stücke, sobald sie auf Härtetempe ratur waren, herausgenommen und abge schreckt wurden. Beachtete man diese Punkte nicht und ging mit der Temperatur höher oder verlängerte man die Erhitzungsdauer, so kohlten sich die Randzonen schnell auf und schmolzen ab, da dadurch der @Schmelz- punkt weit unter die günstige hohe Härte temperatur herabgesetzt wurde. In erster Linie wurden Ecken und Kanten in Mit leidenschaft gezogen. Ein solcher Stahl wurde in der Härterei als "verbraten" be zeichnet; man glaubte in der Regel, man sei mit der Härtetemperatur zu hoch gegan gen.
Auch durch Erhitzen der Werkstücke in Lösche können die Übelstände nicht ver mieden werden. Denn enthält die Lösche noch unverbrannte Kohle, so ergibt sich wie derum zum mindesten eine örtliche Aufkoh- lung. Ist die Lösche jedoch praktisch frei von brennbaren Bestandteilen, so werden die Stücke entkohlt, und ausserdem sintert die- selbe bei höheren Temperaturen zusammen und verbackt mit den zu härtenden Gegen ständen.
Häufig kommt es vor, dass nennenswerte Abschmelzungen nicht beobachtet werden, trotzdem die Oberfläche mehr oder weniger stark aufgekohlt ist. In einem solchen Stahl entstehen beim Härten infolge der unhomo- genen Zusammensetzung starke Spannungen, die beim späteren Betriebe oder auch schon beim Härten, zur Bildung von Rissen und 9rbblätterungen Veranlassung geben können. Ausserdem widersteht die Schneide nicht, sondern bricht leicht aus.
Um diese Übelstände tunlichst zu um gehen, war man also genötigt, das Härten von Schnelldrehstahl mit peinlicher Sorgfalt auszuführen und die oben erwähnten Punkte genau zu beachten.
Auch nachdem in neuerer Zeit die mo dernen Kobalt-Hochleistungsschnelldrehstähle Eingang in die Praxis gefunden haben, die eine Härtetemperatur bis 1380 C erfordern, arbeitete man bei Stücken, die eingeackt wer den mussten, nach der alten Methode weiter. Da jedoch diese Stähle ihre maximale Lei stungsfähigkeit nur nach dem Härten bei höchster Temperatur wenig unterhalb ihres ,Schmelzpunktes erreichen, so bedeutet ihre Anwendung in solchen Fällen lediglich eine nutzlose Geldverschwendung.
Das Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren vermeidet alle diese Übelstände und macht :das Härten von Schnelldrehstahl von der Zuverlässigkeit des Härters weit un abhängiger. Dieses neue Verfahren besteht darin dass die zu härtenden Stücke vor dem Erhitzen in mindestens ein Karbid feinver teilter Form eingepackt werden und während des Erhitzens darin eingepackt bleiben. Da bei ist unter Karbid feinverteilter Form ein körniges und pulverförmiges Karbid zu ver stehen.
Beispielsweise kann für die Härtung von Schnelldrehstahl ein Siliziumkarbid in körni ger Form verwendet werden, wobei die Tem- peratur, ohne dass das Stahlstück Schaden nimmt oder anbrennt, auf 1380'C gebracht werden kann.
Beim Arbeiten nach dem neuen Verfahren ist es möglich, einen guten Schutz vor Ver- zunderung zu erreichen, ohne dass eine we sentliche Auf kohlung eintritt, da sich eine schwach reduzierende Atmosphäre bildet. Ein Anbacken des Packungsmaterials findet nicht statt, und letzteres kann beliebig oft wieder verwendet werden, so .dass der Ver brauch an solchem Material klein ist.
Nimmt die reduzierende Wirkung von oft gebrauch ten Siliziumkarbiden zu stark ab, so kann denselben in geringer Menge ein leichter oxy- dierbarer Stoff, z. B. Graphitpulver, zugesetzt werden. Während Holzkohle und Lösche schlechte Wärmeleiter sind, leiten die Karbide insbesondere Siliziumkarbide, die Wärme sehr gut.
Es ergibt sich demnach bei .der Durchführung des neuen Verfahrens infolge der gleichmässigen, schnellen Durch- glühung der Gefässe eine. wesentliche Brenn stoffersparnis, sowie eine erhebliche Steige rung der Produktion. Ausserdem zeigen die nach dem neuen Verfahren gehärteten Stähle sehr günstige Eigenschaften, da eine Ein formung der kleinen Karbidpunkte zu grö sseren Komplexen infolge der kurzen Erhit- zungsdauer kaum stattfindet.
Process for hardening high-speed steel. It is known that when high-speed steel is openly heated in an ordinary forge or in any furnace after hardening, a more or less thick, soft zone occurs after hardening, which has to be removed by grinding.
This phenomenon, which is the cause of high consumption of expensive high-speed steels, is particularly noticeable in the case of shaped pieces, complicated parts, and such objects that are brought to the exact size after hardening by grinding and also have the highest hardness on the surface have to.
So far, one has helped oneself in such cases by putting the pieces in a box made of sheet iron, respectively. a heat-resistant alloy wrapped in charcoal, coke breeze or fire extinguishers - wrapping in paper and heating the workpieces in a well-sealed box is also common in some places - brought the whole thing to hardening temperature, then the items out of the box took out and scared off. This procedure gave acceptable results unless the temperature was increased above 1200.
In addition, one had to take painstaking care to ensure that the pieces were removed and quenched as soon as they were at hardening temperature. If you ignored these points and increased the temperature or if you extended the heating time, the edge zones quickly carbonized and melted, as this reduced the melting point far below the favorable hardness temperature. First and foremost, corners and edges were drawn with passion. Such a steel was referred to as "burnt" in the hardening shop; it was generally believed that the hardening temperature had gone too high.
The inconveniences cannot be avoided by heating the workpieces in extinguishers either. Because if the fire extinguishers still contain unburned coal, at least local charring will result. However, if the extinguisher is practically free of flammable constituents, the pieces are decarburized and, in addition, they sinter together at higher temperatures and baked together with the objects to be hardened.
It often happens that significant melting is not observed, despite the fact that the surface is more or less carburized. In such a steel, strong tensions arise during hardening due to the inhomogeneous composition, which can give rise to the formation of cracks and flaking during later operation or even during hardening. In addition, the cutting edge does not resist, but breaks easily.
In order to get around these inconveniences as much as possible, one was forced to carry out the hardening of high-speed steel with painstaking care and to pay close attention to the points mentioned above.
Even after the modern cobalt high-performance high-speed turning steels have recently found their way into practice, which require a hardening temperature of up to 1380 C, the old method was continued to work on pieces that had to be teased. However, since these steels achieve their maximum performance only after hardening at the highest temperature just below their melting point, their use in such cases is only a useless waste of money.
The method forming the subject of the invention avoids all these inconveniences and makes: the hardening of high-speed steel far more independent of the reliability of the hardener. This new method consists in the fact that the pieces to be hardened are packed in at least one carbide finely divided form before heating and remain packed therein during the heating. Since carbide in finely divided form is to be understood as a granular and powdery carbide.
For example, a silicon carbide in granular form can be used for hardening high-speed steel, whereby the temperature can be brought to 1380 ° C. without the steel piece being damaged or scorched.
When working according to the new process, it is possible to achieve good protection against scaling without significant carburization, since a weakly reducing atmosphere is formed. There is no caking of the packing material, and the latter can be reused as often as required, so that the consumption of such material is small.
If the reducing effect of silicon carbides that is often used decreases too much, a small amount of a more easily oxidizable substance, e.g. B. graphite powder are added. While charcoal and quenching are poor conductors of heat, the carbides, especially silicon carbides, conduct heat very well.
When the new method is carried out, the result is a uniform, rapid glow through the vessels. substantial fuel savings and a considerable increase in production. In addition, the steels hardened according to the new process show very favorable properties, since the small carbide dots are hardly formed into larger complexes due to the short heating time.