CH176100A - Verfahren zum Härten von Stahl und dessen Legierungen. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Härten von Stahl und dessen Legierungen.    Die vorliegende Erfindung     betrifft    ein  Verfahren zum Härten von Stahl und dessen  Legierungen durch Abschrecken.  



  Wenn man beim Härten von Stahl und  dessen Legierungen als     Abschreckmittel    Lö  sungen verwendet, die     Pektinstoffe    enthalten,  so erhält man bekanntlich dadurch zahlreiche  Vorteile gegenüber den sonstigen bisher ge  brauchten     Abschreckmitteln.     



  Die üblichsten     Abschreckmittel    sind Öl  und Wasser, von denen Ö1 eine langsame  und Wasser eine sehr schnelle Härtung her  beiführt. Wasser lässt sich nur in verhältnis  mässig wenigen Fällen anwenden, in denen  eine schroffe Härtung eintreten darf oder soll.  Öl dagegen, das in den meisten Fällen ver  wendet wird, hat schwerwiegende Nachteile,  vor allen diejenigen der Feuergefährlichkeit,  der Unsauberkeit im Betrieb, der     Gesund-          heitschädlichkeit    infolge der Entwicklung  schädlicher Gase und Dämpfe und des starken  Verbrauchs, weil stets Öl an dem Härtegut  haften bleibt.

      Der Hauptnachteil der Verwendung von  Wasser und Öl liegt aber darin, dass es nicht  möglich ist, mittelst dieser Stoffe Zwischen  stufen der Härtung zu erzielen, weil Öl und  Wasser nicht miteinander mischbar sind.  



  Für diese Zwischenstufen 'der Härtung  sind zahlreiche Vorschläge von Zusätzen  gemacht worden, die sich aber durchweg  nicht haben in die Praxis einführen können,  weil ihnen sämtlich erhebliche Nachteile an  haften. Entweder liegen die mit solchen  Mitteln erreichbaren Zwischenstufen in der  Nähe, der durch Wasser erzielbaren Härtung,  während     Härtupgsstufen    in der Nähe der  Ölhärtung nicht erzielt werden können, wo  bei noch zu beachten ist, dass es im Betriebe  nicht möglich oder doch     mindestens        sehr     störend ist, Härteflüssigkeiten für eine grössere  Anzahl von     Härtungsstufen    vorrätig zu halten,  oder die verwendeten Mittel zersetzen sich  zu schnell,

   sie ergeben auch feste     Aussehei-          dungen    in solcher Menge, dass die Konzen  tration der verbleibenden Flüssigkeit sich zu      sehr ändert, oder auch die Umlaufleitungen  für die Lösung verstopft werden.  



  Lösungen von     Pektinstoffen    haben den  grossen Vorteil, dass man Härtungen erreichen  kann, die sich je nach der Konzentration  der Lösung über den ganzen Bereich der  Wasserhärtung und Ölhärtung und sogar  noch über letztere hinaus erstrecken. Es hat  sich gezeigt, dass schon geringfügige Zusätze       von        Pektinstoffen,        etwa        2%,        dieselbe        Ab-          schreckwirkung        ergeben,

          wie        l00        %        iges        Gly-          zerin.    Für unterhalb der Ölhärtung liegende  Zwischenstufen sind demgemäss noch viel  geringere Zusätze an     Pektinstoffen    ausrei  chend. Die jeweils zu verwendende     KoDzen-          tration    solcher unbeschränkt haltbaren und  beliebig für den Einzelfall     verdünnbaren     Lösungen hängt von der     Beschaffenheit    des  zu härtenden Stahls oder der sonstigen Le  gierung ab.  



  Durch viele Versuche hat sich gezeigt,  dass das Härteverfahren, bei dem eine Pektin  lösung verwendet wird, trotz der erheblichen  Vorteile, die es bietet, noch weiter verbessert  werden kann, wenn die genannte Lösung  noch mindestens einen Stoff (zum Beispiel  Gummiarabikum,     Glycose)    enthält, welcher  beim Abschrecken eine den Temperaturabfall  des     Metalles    verlangsamende Wirkung ausübt.  



  Deswegen ist das erfindungsgemässe Ver  fahren dadurch gekennzeichnet, dass die als       Abschreckmittel    verwendete,     Pektinstoffe    ent  haltende Lösung noch mindestens einen Stoff  enthält, welcher beim Abschrecken eine den  Temperaturabfall des     Metalles    verlangsa  mende Wirkung ausübt.  



  Schreckt man Stähle oder dergleichen  in. reinen     Pektinlösungen    ab'-, so verläuft der  erste Teil der     Temperaturzeitkurve    recht  günstig, so dass man hier nichts mehr zu  ändern braucht, während der letzte Teil mit  Vorteil noch geregelt werden kann, wie die  Versuche zeigten. Es ist nämlich vorteilhaft,  dass dieser letzte Teil nicht zu steil, sondern  flach verläuft, weil dann die Stahlprodukte  insofern wertvoller werden, als der Stahl  oder die Legierung. entsahnt .wird;, er ist    weniger spröde, die Bruchgefahr wird ver  mindert, ohne dass die Härte leidet.  



  Es hat sich nun gezeigt, dass diese Wir  kung durch einen Zusatz von Gummiarabikum,       Glycose    oder     Stoffen,    die ähnliche Eigen  schaften haben, erreicht werden kann. Ein  solcher Zusatz hat einen Einfluss auf die im  folgenden, unter Nr.     1--    5 angegebenen Ver  hältnisse, wobei der Niederschlag gemäss  Punkt 5 eine besondere Rolle zu spielen  scheint.

   Man erreicht durch solche Zusätze  nicht nur, dass der     Schlussteil    der Tempera  turzeit-     (abfall-)    -kurve flacher verläuft, son  dern es zeigt sich noch folgendes  Bei Verwendung reiner     Pektinlösung    kann  man auch den obern Verlauf der Tempera  turzeitkurven flacher gestalten, das heisst die  Abkühlungszeit auch in diesem Bereich ver  mindern oder vergrössern, je nachdem man  die Konzentration des Bades erhöht oder ver  mindert. Je höher aber die Konzentration wird,  desto geringer werden die relativen Abstände  der aufeinander folgenden Abkühlungskurven  voneinander. Die Grenze liegt für die Praxis  bei etwa 20 %     Pektingehalt.    Ein höherer  Zusatz hat keine weitere Wirkung.  



  Ein Zusatz von     Gummiarabikum    oder  dergleichen hat nun den grossen Vorteil, dass  der relative Abstand der einzelnen Kurven  sieh vergrössert. Man kann hierbei bis zu       40        %        mit        der        Konzentration        gehen.        Das        heisst     also, dass man je nach den Stahl- und Le  gierungsarten und den Eigenschaften, welche  man denselben zuerteilen will, einen viel       grössern    Bereich hat. Die Wirkung der Kon  zentration auf die Abkühlung macht sich  eben weit über die frühere Konzentration  von     2011/o    hinaus bemerkbar.

    



  Änderungen der     Abschreckkurve    zeigen  sich schon bei einem Zusatz von     1/z    0%     Gum-          miarabikum    zur     Pektinlösung,    während ein  so geringer Zusatz zu     Wasser    allein noch  keine merkbare Wirkung zeigt.     Gummiarabi-          kum    und dergleichen bilden     mit.den    Pektin  stoffen gut haltbare Mischungen.  



  Für den charakteristischen Verlauf des  Temperaturabfalls beim Abschrecken sind  folgende fünf Punkte     massgebend-,    . -      1. Die     Wärmeleitungsfähigkeit    der     Ab.-          schreckflüssigkeit.     



  2. Die Wärmeableitung auf Grund der  spezifischen Wärme der Flüssigkeit.  



  3. Die     Verdampfungswärme    der Flüssig  keit.  



  4. Die Isolierschicht, hervorgerufen durch  Dampf- oder     (xasbildung.     



  5. Die Isolierschicht durch Niederschlag  fester Bestandteile.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Härten von Stahl und dessen Legierungen durch Abschrecken, bei welchem als Abschreckmittel eine Pektin stoffe enthaltende Lösung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lösung noch mindestens einen Stoff enthält, welcher beim Abschrecken eine den Temperaturabfall des Metalles verlangsamende Wirkung ausübt. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, -dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff Gummiarabikum ist. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Stoff Glycose ist.