Verfahren zur Wärmebehandlung von Eisen, Stahl und deren Legierungen. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Wärmebehandlung von Eisen, Mahl und deren Legierungen, welches da durch gekennzeichnet ist, dass die zu behan delnden Werkstücke in Schmelzbädern, wel che organische Stickstoffverbindungen ent halten, der Erhitzung auf 500 C über steigende Temperaturen unterworfen werden.
Unter Wärmebehandlungen sind dabei Behandlungen zur Verbesserung insbesondere der physikalischen Eigenschaften, und zwar vor allem Härtung zu verstehen, die oft un ter Verwendung schmelzflüssiger Bäder vor genommen werden, und bei denen eine Zu führung von Kohlenstoff statthaben kann oder eine Entkohlung der behandelten Werk stücke zu vermeiden ist.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung kann die Bildung von Zersetzungsprodukten, welche den Badbetrieb stören oder die Bad wirkung beeinträchtigen, praktisch vollkom- men ausgeschlossen bezw. in weitgehendem Masse verringert werden.
Für die Zementation ist es bekannt, Bäder zu verwenden, welche aus geschmol zenen Salzen, wie zum Beispiel Alkalichlo- riden und -karbonaten bestehen und als Zementationsmittel anorganische Cyanver- bindungen, zum Beispiel Alkalicyanide, Erd- alkalicyanide oder Kalkstickstoff enthalten.
Eine andere Gruppe von Zementations- bädern zeichnet sich durch einen zumeist hohen Gehalt an Salzen der alkalischen Erden neben anorganischen Cyanverbindungen aus.
Bäder der erstgenannten Art, von denen ilie am häufigsten gebräuchliche Zusam mensetzungsart einen Gehalt von --)0% und mehr Alkalicyanid und als sogenannte inerte Salze Alkalisalze, wie Natriumchlorid oder Natriumkarbonat aufweist, führen zu dem sogenannten Einsatz, das heisst bewirken die Einführung sowohl von Kohlenstoff, als auch von Stickstoff in das zu behandelnde Eisen oder den Stahl.
Die Wirkungsweise beider Badarten, das heisst solcher, welche aus geschmolzenen Sal zen, wie Alkalichloriden .und -karbonaten bestehen und als Zementationsmittel anor ganische Cyanverbindungen enthalten, einer seits, und solcher, welche neben einem hohen Gehalt an Salzen der alkalischen Erden an- organiche Cyanverbindungen aufweisen, an derseits, ist in beiden Fällen fast die gleiche.
Der Einsatz ist gewöhnlich von verhältnis mässig geringer Tiefe, doch kann durch die Menge des eingeführten Stickstoffes nach Abschreckung ein verhältnismässig hoher Grad von Oberflächenhärtung erreicht wer den. Die Behandlungstemperaturen in sol chen Bädern bewegen sich im allgemeinen zwischen etwa & 00 bis 900 C.
Bäder der zweiten Gruppe, das heisst. mit im allgemeinen grossen Gehalten an Erd- alkaliverbindungen oder solcher im Gemisch mit Alkalichloriden, haben die Eigenschaft, in erster Linie eine Kohlungswirkung zu er zeugen, die der durch Einsatzhärtung in trockenen Zementiergemischen erzielbaren ähnlich ist, während die Menge an eingeführ tem Stickstoff verhältnismässig gering bleibt.
Bäder dieser Art können etwa aus einer Mischung von Natriumchlorid mit 50 und mehr Prozent Calciumchlorid bestehen, der als Zementiermittel Calciumcyanid oder Kalkstickstoff zugesetzt sind. Die Einsatz tiefe bei Behandlung in derartigen Bädern ist im allgemeinen grösser als in Bädern der erst genannten Art. Durch geeignete Wärme behandlung, zum Beispiel Abschrecken, las sen sich die zementierten Gegenstände härten.
Diese Bäder besitzen jedoch den Nachteil, dass während des Arbeitens die Erdalkali- salze, zum Beispiel Erdalkalichlorid, allmäh lich in die entsprechenden Oxyde übergehen. Die Löslichkeit dieser Oxyde im Bad ist je doch begrenzt, so dass sich mit der Zeit die Viskosität des Bades mehr und mehr steigert und schliesslich eine Ausfällung von Oxyd stattfindet, die zu Schlammbildungen führt. Diese Oxydschlämme setzen sich an die zu behandelnden Gegenstände an, wenn diese darin eintauchen, und machen eine gleich mässige Zementation unmöglich.
Sie führen auch gleichsam als Isolierüchicht zu Ver brennungen der Badgefässe.
Aus diesen Gründen bedingen derartige Bäder zeitweilige Unterbrechungen des Be triebes zur Entfernung der gebildeten Schlammassen. Insbesondere weisen sie je doch den Nachteil auf, .dass bei Nachschub von Zementierungsmittel die ursprüngliche Badzusammensetzung sich weitgehend än dert.
Wird beispielsweise ein Salzbad in-Be- trieb genommen, welches Natriumchlorid und Calciumchlorid in bestimmtem Verhältnis und Calciumcyanid als Zementationsmittel enthält, so wird durch den Nachschub an Calciumcyanid mit der Zeit der Gehalt des Bades an Caleiumverbindungen in uner wünschtem Masse steigen, was vor allem des halb von Nachteil ist,
weil die Zementations- wirkung des' Bades in erheblichem Ausmasse von der Konzentration des Erdalkalisalzes abhängt.
Die Änderung des Verhältnisses der im Bad vorhandenen Salze führt aber auch zu unerwünschten Änderungen des Schmelz punktes. Wird dieser erhöht, so ist insbeson dere eine unerwünschte Schwerflüssigkeit des Bades die Folge.
Man hat bereits vorgeschlagen, zur Ver meidung dieser Nachteile bei Nachschub von Zementationsmittel gleichzeitig auch gewisse Mengen der bei Inbetriebnahme vorhandenen inerten Salze zuzusetzen. Ein derartiges Vor gehen enthebt jedoch nicht der gesamten Schwierigkeiten, da die Bestimmung der hierfür erforderlichen Zusatzmengen eine wiederholte analytische Prüfung der Bad masse bedingt und nicht der Notwendigkeit enthebt,
in gewissen Abständen mehr oder weniger grosse Teile des Bades zu entfernen und durch frische Mischung zu ersetzen bezw. mit einer verhältnismässig kurzen Lebensdauer der Bäder zu rechnen. Auch für andere Wäi@niebehandlungen, wie beispielsweise Glühbehandlungen und Vergütungsbehandlungen zeigen Bäder der oben genannten Art die geschilderten Nach teile.
Es wurde nun gefunden, dass man diesen Erscheinungen frühzeitiger Ermüdung oder völliger Erschöpfung der Bäder bezw. einer sehr erschwerten Betriebsführung begegnen kann, und in sicherer Weise Entkohlungs- erseheinungen begegnen kann oder vorzüg liche Kohlungswirkungen bei Zementierun gen erreichen kann,
wenn man an Stelle an- organicher Cyanverbindungen genannter Art organische Stickstoffverbindungen verwendet oder mindestens einen Teil der anorganischen Cyanverbindungen durch derartige @tick- stoffverbindungen, vorzugsweise sauerstoff freie organische Stickstoffverbindungen, er setzt.
Als derartige Stickstoffverbindungen kommen insbesondere polymerisierte Blau säure, Melam, Oxamid, Hexamethylentetramin in Betracht. Weitere geeignete Verbindun gen sind zum Beispiel Arylamin, Alkylamin, Pyridin, saure Amide, Aminosäuren, ami- dierte organische Substanzen.
Ez hat .sich gezeigt, dass man bei Verwen dung organischer Stickstoffverbindungen als Zementationsmittel Einsatzschichten erreicht, die denen, welche nach bisher bekannten Ver fahren bezw. mit bisher bekannten Zemen- tierbadgemischen erreichbar sind, mindestens gleichkommen, in der Mehrzahl der Fälle sie sogar noch übertreffen.
Wählt man orga- nische Stickstoffverbindungen, welche prak tisch frei von Metallen sind, so führt ihr Zu satz in den Salzbädern auch nicht zu irgend welchen Änderungen des Verhältnisses der metallischen Konstituenten der Salze im Bade. Schmelzpunkt und- Zementationswir- kung bleiben konstant, das Bad selbst zeig'.
eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer. L7n- schmelzbare Zersetzungsprodukte, wie zum Beispiel Erdalkalioxyde, werden nicht gebil det, auch wenn der Badzusammensetzung nach grosse Mengen an Erdalkalisalzen vor- handen sind, so dass auch die Viskosität mit erheblichen Prozentsätzen an Erdalkalisalzen, zum Beispiel Calciumchlorid oder derglei chen, angesetzter Bäder sich nicht verändert und die durch Schlammbildungen oder der gleichen hervorgerufenen Nachteile nicht auf treten.
Die organischen Stickstoffverbindungen können sowohl in fester wie flüssiger Form oder in gasförmigem Zustande verwendet werden. Zweckmässig bedient man sich je doch der festen Form, und zwar im wesent lichen stückigen Form, zum Beispiel in Ge stalt von Brocken oder in Gestalt von Form körpern, wie Tabletten, Linsen oder -der gleichen.
Die Verwendung fester organischer Stickstoffverbindungen, insbesondere orga nischer Cyanverbindungen in Gestalt von Formkörper hat gegenüber der Anwendung in Pulver- oder Kornform den Vorteil, dass durch Auswahl bez"v. Herstellung von Kör pern bestimmten Einheitsgewichtes die ge- ,ichtsmässige Abstimmung der Zusätze, ins besondere bei Nachschub, ein Abwiegen er übrigt, anderseits Formkörper dieser Art die bei Anwendung körniger oder gepulverter Produkte infolge Verflüchtigung nicht selten wesentlichen Verluste bedeutsam verringern.
Flüssige Zusatzstoffe bezw. solche Zu sätze, welche leicht verflüchtigen, bezw. gas förmige Zusätze werden zweckmässig unter die Oberfläche des Bades eingeführt, zum Beispiel in Vermischung mit andern Badzu- sätzen oder andern organischen, zum Beispiel inerten Zusatzstoffen oder von solchen um hüllt, in das Innere des Bades eingetaucht und dem Bade durch Zersetzung des Zusatz körpers vermittelt.
Die Menge des Zusatzes an organischen Stickstoffverbindungen hängt im wesent lichen von der erstrebten Kohlungswirkung ab und ist weiterhin bedingt durch die Grösse der zu behandelnden Oberfläche, der Behand lungszeit, der Natur der organischen Stick stoffverbindungen und dergleichen. Im all gemeinen beträgt der Zusatz für Zementie rungen etwa 0,1 bis 2,0% des Badgewichtes, kann aber auch hier in erheblichen Grenzen schwanken.
Diese Mengengrenzen haben sich beispielsweise als zweckmässig erwiesen bei Verwendung von Bädern, welche polymeri sierte Blausäure oder solche, welche ein Ge misch von im wesentlichen Melam und ge ringen Mengen von Melem und Mellon als organische Stickstoffverbindung enthalten.
Bei Durchführung anderer Wärmebehand-. lungsverfahren, wie zum Beispiel Vergü tungsbehandlungen, bei denen der Zusatz organischer Stickstoffverbindungen im we sentlichen der Verhinderung einer Entkoh- lung der zu behandelnden Werkstücke dient, richten sich die Zusatzmengen nach dem Aus mass der Entkohlung bezw. der gewünschten Entkohlungsgrenze und lassen sich durch Versuche leicht ermitteln.
Die Durchführung der Wärmebehandlun gen, insbesondere von Zementationsbehand- lungen, kann im übrigen in der bisher geüb ten Weise gehandhabt werden; die zu be handelnden Werkstücke werden über vor bestimmte Zeit in das Bad eingehängt und bei Zementation gegebenenfalls einer weite ren Wärmebehandlung, zum Beispiel Ab schrecken, unterworfen. Die Behandlungs dauer richtet sich dabei je nach dem Grad der gewünseliten Kohlung. Im allgemeinen schwankt dieselbe zwischen 1 bis<B>2</B> Stunden.
Zwecks Erzielung besonders tiefer Einsätze oder von Einsätzen mit besonders hohem Kohlegehal t kann man auch die Behand lungsdauer auf 5 bis 6 Stunden ausdehnen., anderseits genügt in einzelnen Fällen auch eine Behandlung von 20 bis 30 Minuten.
Für die Zementation haben sieh Tempe raturen zwischen 700 und 950 C, zum Bei spiel - 800 bis<B>900',</B> als besonders geeignet erwiesen, doch werden auch ausserhalb dieser Grenzen, beispielsweise bereits zwischen 500 und<B>700',</B> brauchbare Resultate erzielt.
Bei Wärmebehandlungen, wie beispiels weise Vergütungsbehandlungen, kohlenstoff- oder stickstoffhaltigen Eisens durch Erhitzen mit folgendem Abschrecken oder dergleichen richten sich die Temperaturen nach den Be- dingungen der Wärmebehandlung selbst, wie Abschreckhöhe und dergleichen.
Bei Ansatz der Bäder bezw. bei Frisch zusatz der organischen Stickstoffverbindun gen zu wiedergeschmolzenen Bädern ist ein übermässiges Schäumen unter Bildung schaum artiger Absätze zu beobachten, wobei die Zementationswirkung des Bades verhältnis mässig gering und ungleichmässig ist. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, in diesem Zu stand so lange weitere Mengen an organi schen Stickstoffverbindungen zuzufügen, bis die genannten Erscheinungen aufhören, was nach etwa 1 bis 3 Stunden der Fall ist.
Als dann kann das Bad abgeschäumt werden und liefert nunmehr gleichmässige und ausgezeich nete Zementationsergebnisse bei entsprechen dem Nachschub des Verbrauches an Zementa- tionsmittel.
Die Ermittlung der erwünschten Kon stanz der Badzusammensetzung und -wir- kung ist im vorliegenden Falle dadurch be sonders erleichtert, dass sich die Wirkung der Zusätze an organischen Stickstoffverbindun gen durch die Bildung plötzlich auftreten der und verschwindender Flammen über die ganze Oberfläche kennzeichnet, die offenbar auf die Entstehung verbrennbarer Gase im Baal zurückzuführen sind, welche sich bei Berührung mit Luft entzünden.
Sobald diese Flammenbildungen in ihrer Häufigkeit nachlassen, kann durch Nach- .seliul) d s Zusatzmittels die Gleichmässigkeit dieser Erscheinung und damit der erwünsch ten Einwirkung auf die zu behandelnden Gegenstände wieder hergestellt werden.
Als besonders zweckmässig hat es sich jedoch er wiesen, den Zusatz an Kohlungs- bezw. Ze- mentationsmitteln mit der Einführung von Behandlungsgut zu verbinden, wobei gleich zeitig die Anhafteverluste durch Zugabe des damit dem Bade entzogenen Gehaltes an Inertsalzen, wie zum Beispiel Kaliumehlorid, Natriumchlorid, Calciumchlorid oder Ge mischen solcher ausgeglichen werden kann.
Zweckmässig werden jedoch Anhafteverluste durch Zugabe entsprechender Mengen der ursprünglichen Badmischung ohne Rücksicht auf die im Laufe des Betriebes zugegebenen Mengen an Kohlungsmitteln ersetzt.
Zur Herstellung der Bäder können an sich für Härtungs- und Zementationsbäder bekannte Stoffe, insbesondere Salzgemische, Verwendung finden, wie Salze der alka lischen Erden, einzeln oder im Gemisch oder ein oder mehrere Alkalisalze, zum Beispiel Alkalichlorid. gegebenenfalls auch im Ge misch mit Erdalkalisalzen und dergleichen mehr.
In gewissen Fällen hat es sich auch als zweckmässig erwiesen, die organischen Zu satzstoffe in Verbindung mit anorganischen, kohlend bezw. einer Entkohlung entgegen wirkenden oder zementierend wirkenden Stof fen, wie schliesslich zementationsbeschleuni- genden Stoffen zusammen zu verwenden. Die Mengenverhältnisse sind dabei je nach den gegebenen Bedingungen, wie Art der Wärme behandlung, Natur der zu behandelnden Werkstücke und dergleichen einzustellen.
Beispielsweise kann man neben organischen Zusatzmitteln für Gegenwart von AlkaIi- oder Erdalkalicyaniden, feinverteilter Kohle oder Kalkstickstoff als Zementierungsmitteln oder zum Beispiel an sich bekannten zemen- tationsbeschleunigenden Stoffen, gegebenen falls Gemischen der genannten anorganischen Zusätze, Sorge tragen.
Bei der Auswahl der Badkomponenten wird man mit Vorteil darauf achten, dass sol che Zusätze, welche eine oxydierende Wir kung auszuüben vermögen, weitgehend aus geschlossen bleiben, um Zerstörungen der Gefässe und 'VGTerkstücke hierdurch unmög lich zu machen. Sofern die zu verwendenden organischen Stickstoffverbindungen bei den Betriebstemperaturen explosiv zu wirken ver mögen, so kann man diesem Umstand leicht durch entsprechende Bemessung der Zusatz mengen oder durch Verdünnung mit solchen organischen Verbindungen begegnen, welche sich weniger heftig zersetzen oder einer spon tanen Zersetzung der genannten Verbindun gen entgegenwirken.
<I>Beispiele:</I> 1. Blausäure wurde durch Erhitzen in Gegenwart von Ammoniak polymerisiert nach einem Verfahren, wie dies durch \Val- ker und Eldred, "Industrial and Engineering Chemistry", beschrieben worden ist.. Das polymerisierte Produkt ist ein schwarzes Pulver, das feinverteilter Holzkohle ähnlich ist.
Dieses Blausäurepolymerisat wurde einem geschmolzenen Salzbad. aus 3,3 Teilen Na triumchlorid und 67 Teilen Caloiumchlorid in einer Menge von 2 % während der ersten halben Stunde zugesetzt, nach einer weiteren Stunde wird noch einmal 1 % zugesetzt, wo bei die Temperatur auf ungefähr<B>850'</B> ge halten wird. Das Bad hat dann eine brauch bare Wirksamkeit.
Stücke aus einfachem gohlenstoffstahl wurden in das Bad gehängt und bei verschie denen Temperaturen und für verschiedene Zeitlängen in demselben belassen. Das Aus mass der Zementation wurde so bemessen, dass man nacheinander Schichten von 0,1 mm Stärke abhobelt und abgehobelte Späne für sich auf deren Kohle- und Stickstoffgehalt untersucht. In einzelnen Fällen wurden die Stücke gebrochen und idie sichtbare Zementa- tionstiefe gemessen.
Einige von den Stücken wurden ferner in einem Rockwell-Härtemesser nach dem Abschrecken in 01 und Wasser auf Härte geprüft.
<I>Reihe A:</I> Stücke eines S. A. E. 1020- Stahls wurden eine Stunde bei verschiedenen Temperaturen behandelt. Das Bad wurde bei hoher Wirksamkeit gehalten durch den Zu satz von polymerisierter Blausäure in dem Masse, wie die Arbeit fortschritt.
Die Durch schnittszusatzmenge war ungefähr 0,5% des Badgewichtes.
EMI0006.0001
Lauf: <SEP> Nr. <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Temperatur: <SEP> 84500 <SEP> <B>9000 <SEP> 0 <SEP> 9300</B> <SEP> C <SEP> <B>9500</B> <SEP> C
<tb> Analysenfolge;
<SEP> % <SEP> C <SEP> @o <SEP> N <SEP> /o <SEP> C <SEP> @o <SEP> N <SEP> / <SEP> C <SEP> @o <SEP> N <SEP> /o <SEP> C <SEP> @ <SEP> 1V'
<tb> (0,1 <SEP> mm <SEP> Schicht)
<tb> 1 <SEP> 0,82 <SEP> 0,74 <SEP> 1,00 <SEP> 0,48 <SEP> 1,06 <SEP> 0,41 <SEP> 1,13 <SEP> 0,42
<tb> 2 <SEP> 0,67 <SEP> 0,38 <SEP> 0,80 <SEP> 0,34 <SEP> 0,97 <SEP> 0,3,5 <SEP> 1,07 <SEP> 0,35
<tb> 3 <SEP> 0,35 <SEP> 0,08 <SEP> 0,57 <SEP> 0,22 <SEP> 0,71 <SEP> 0,26 <SEP> 0,83 <SEP> 0,27
<tb> 4 <SEP> 0,21 <SEP> 0,02 <SEP> 0,44 <SEP> 0,1<B>1</B> <SEP> 0,66 <SEP> , <SEP> 0.2l <SEP> 0,61 <SEP> 0.20
<tb> 5 <SEP> 0,27 <SEP> 0,08 <SEP> 0,43 <SEP> 0,12 <SEP> 0,53 <SEP> 0,<B>1</B>3
<tb> 6 <SEP> 0,29 <SEP> 0,07 <SEP> 0,42 <SEP> 0,11
<tb> 7 <SEP> 0,22 <SEP> 0,07 <SEP> 0,26 <SEP> 0,09
<tb> 8 <SEP> I <SEP> I <SEP> 0.22 <SEP> I <SEP> 0,0ä Scheiben eines S. A.
E. 1020-Stahls wurden bei<B>900'</B> während einer Stunde eingesetzt und in Öl abgeschreckt. Es wurde eine Ober flächenhärte von 59 Rmckwell C gefunden. Nach Abschrecken in Wasser hatten die Scheibeneine Härte von 62 Rockwell C. <I>Reihe B:</I> Stücke eines S. A. E. 1020 Stahls wurden bei 900 C während verschie dener Zeitspannen behandelt. Zu Beginn wurden vier Stücke gleichzeitig in das Bad eingetaucht und je ein Stück nach Ablauf der 1., 2., 3. und G. Stunde herausgenommen.
Die gleichzeitige Einführung der vier Stücke liess die Temperatur des Bades während der ersten halben Stunde auf 775 bis<B>890'</B> schwanken. Späterhin wurde die Temperatur möglichst nahe an<B>900'</B> gehalten. Die Akti vität des Bades wurde durch Zusatz von 0,5 % des Badgewichtes an gepulverter poly merisierter Blausäure aufrechterhalten; wäh rend 6 Betriebsstunden wurden 2 % bis 3 , V des Badgewichtes an polymerisiertem Pro dukt zugesetzt.
EMI0006.0014
Behandlungszeit
<tb> 0,1 <SEP> mm
<tb> 1 <SEP> Std. <SEP> , <SEP> 2 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> 3 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> 6 <SEP> Std.
<tb> Schicht <SEP> N <SEP> r. <SEP> _
<tb> @o <SEP> C <SEP> @ <SEP> N <SEP> /o <SEP> C <SEP> / <SEP> N <SEP> / <SEP> C <SEP> @o <SEP> N <SEP> @ <SEP> C <SEP> 1 <SEP> /o <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0;
94 <SEP> 0,50 <SEP> 1,20 <SEP> 0,46 <SEP> 1164 <SEP> 0,45 <SEP> 2,00 <SEP> 0,36
<tb> 2 <SEP> 0,76 <SEP> 0,36 <SEP> 0,91 <SEP> 0,43 <SEP> 1,10 <SEP> 0,46 <SEP> 1,11 <SEP> 0,39
<tb> 3 <SEP> 0,58 <SEP> 0,16 <SEP> 0,83 <SEP> 0,36 <SEP> 0,93 <SEP> 0,40 <SEP> 1,07 <SEP> 0,37
<tb> 4 <SEP> 0,27 <SEP> 0,09 <SEP> 0,65 <SEP> 0,24 <SEP> 0,79 <SEP> 0,30 <SEP> 0,97 <SEP> 0,33
<tb> 5 <SEP> 0,22 <SEP> 0,03 <SEP> 0,57 <SEP> 0,14 <SEP> 0,69 <SEP> 0,24 <SEP> 0,89 <SEP> 0,30
<tb> 6 <SEP> 0,44 <SEP> 0,10 <SEP> 0,52 <SEP> 0,14 <SEP> 0,80 <SEP> 0,26
<tb> 7 <SEP> 0,32 <SEP> 0,04 <SEP> 0,43 <SEP> 0,06 <SEP> 0,71 <SEP> 0,22
<tb> 8 <SEP> 0,22 <SEP> 0,03 <SEP> 0,31- <SEP> 0,04 <SEP> 0,64 <SEP> 0,17
<tb> 9 <SEP> 0,27 <SEP> 0,03 <SEP> 0,53 <SEP> 0,16
<tb> 10 <SEP> 0,22 <SEP> 0,45 <SEP> 0,09
<tb> 11 <SEP> 0,38 <SEP> 0,04
<tb> 12 <SEP> 0,31 <SEP> 0,04
<tb> 13 <SEP> 0,25 <SEP> 0,02
<tb> 14 <SEP> 0,
22 <SEP> 0,02
<tb> i Reihe C: Bolzen aus S. A. E. 1112-Stahl wurden während verschiedener Zeitlängen bei 845 C und 900 C eingetaucht und in Wasser abgeschreckt. Die Einsatztiefen wur den dadurch bestimmt, dass die Tiefe des weissen Einsatzes im Bruch bestimmt wurde. Die Gesamtmenge des während 6 Stunden Betriebszeit zugefügten Blausäurepolymeri- sates entsprach ungefähr 2 % des Rad gewichtes.
EMI0007.0005
<I>Einsatztiefen</I>
<tb> Behandlungszeit
<tb> Temperatur
<tb> '/4 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> '/ <SEP> a <SEP> 5t <SEP> d. <SEP> I <SEP> 1 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> 2 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> 3 <SEP> Std.
<tb> 84500 <SEP> - <SEP> 0;175 <SEP> mm <SEP> 0,275 <SEP> mm <SEP> 0,375 <SEP> min <SEP> 0,475 <SEP> mm
<tb> 900 <SEP> <B>0</B> <SEP> C <SEP> 0,125 <SEP> mm <SEP> 0,225 <SEP> mm <SEP> 0.375 <SEP> mm <SEP> 0,575 <SEP> mm <SEP> - \?. Zwei Zementationsbäder aus geschmol zenem Strontiumchlorzd und Kochsalz in ver schiedenen Verhältnissen wurden durch den Zusatz von gepulverter polymerisierter Blau säure aktiviert, wie in Beispiel 1. Eisenstücke und Scheiben aus S. A.
E. 1020-Stahl wur den in diesen Bädern bei 900 behandelt und die Einsatztiefen durch Untersuchung von 0,1 mm-Schichten bestimmt, wie in Bei spiel 1.
<I>Reihe A:</I> Badzusammensetzung : Stron- tiumchlorid <B>70%,</B> Natriumchlorid <B>30%,</B> Bad temperatur 900 C.
EMI0007.0015
Behandlungszeit:
<tb> Schicht <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> 4 <SEP> Std. <SEP> I <SEP> 6 <SEP> Std.
<tb> /o <SEP> C <SEP> /o <SEP> N <SEP> @ <SEP> /o <SEP> C <SEP> / <SEP> N <SEP> @ <SEP> /o <SEP> C <SEP> @ <SEP> / <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0,82 <SEP> 0.65 <SEP> 1,67 <SEP> 0;
42 <SEP> I <SEP> 1,88 <SEP> 0,36
<tb> 2 <SEP> 0,89 <SEP> 0.47 <SEP> 1,02 <SEP> 0,44 <SEP> 1,<B>06</B> <SEP> 0,41
<tb> 3 <SEP> 0,63 <SEP> <B>0</B>.26 <SEP> 0.95 <SEP> 0.40 <SEP> 0,99 <SEP> 0,37
<tb> 4 <SEP> 0,50 <SEP> 0,15 <SEP> 0.84 <SEP> 0,42 <SEP> 0,95 <SEP> 0,34
<tb> 5 <SEP> 0,30 <SEP> 0,06 <SEP> 0,70 <SEP> 0,32 <SEP> 0:84 <SEP> 0,30
<tb> 6 <SEP> 0,23 <SEP> 0,58 <SEP> 0,24 <SEP> 0,74 <SEP> 0;24
<tb> 7 <SEP> 0,48 <SEP> 0,15 <SEP> 0,63 <SEP> 0,24
<tb> 8 <SEP> 0,36 <SEP> 0.1<B>1</B> <SEP> 0,54 <SEP> 0,19
<tb> 9 <SEP> 0,29 <SEP> 0,08 <SEP> 0.46 <SEP> 0,14
<tb> 10 <SEP> 0,25 <SEP> 0,36 <SEP> 0,11
<tb> 11 <SEP> 0,22 <SEP> 0,27 <SEP> 0,09
<tb> 12 <SEP> 0,23 <I>Reihe B:</I> Radzusammensetzung: Stron- tiumchlorid 58 %, Natriumchlorid 42 %.
Zeit der Behandlung: 1 Stunde bei<B>900'</B> C.
EMI0007.0019
<I>Analysen:</I>
<tb> Schicht <SEP> Nr. <SEP> / <SEP> C <SEP> /o <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0,91 <SEP> 0,1.5
<tb> 2 <SEP> 0,89 <SEP> 0,13
<tb> 3 <SEP> 0,71. <SEP> 0,12
<tb> 4 <SEP> 0,53 <SEP> <B>0,07</B>
<tb> 5 <SEP> 0,29 <SEP> 0,05
<tb> 6 <SEP> 0,22 <SEP> 0,04 Härtebestimmung von Scheiben nach Ab schrecken in Wasser: 61 bis 62 Rockwell C.
3, Ein Schmelzbad, das aus<B>77%</B> Ba riumchlorid, 13 % Calciumchlorid und 10 Natriumchlorid bestand, wurde bei<B>900'</B> mit polymerisierter, gepulverter Blausäure akti viert wie in Beispiel 1. Proben von S. A. E. 1020-Stahl wurden in dem Bad während einer Stunde bei 900 behandelt und 0,1 mm- Schichten analysiert.
EMI0008.0010
<I>Analysen</I> <SEP> (0,1 <SEP> mm-Schicht)
<tb> Schicht <SEP> Nr. <SEP> /o <SEP> C <SEP> /o <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0,90 <SEP> 0,13
<tb> 2 <SEP> 0,88 <SEP> 0,10
<tb> 3 <SEP> 0,72 <SEP> 0,08
<tb> 4 <SEP> 0,45 <SEP> 0,06
<tb> 5 <SEP> 0,32 <SEP> 0,04 Härte nach Abschrecken in Wasser 60,5 Rockwell C. 4. Eine Schmelzmischung aus gleichen Teilen Bariumchlorid und Caleiumchlorid wurde bei<B>900'</B> C mit polymerisierter Blau säure aktiviert. Eine Probe S. A.
E. 1020- Stahl wurde in dem Bad während einer Stunde behandelt.
EMI0008.0018
Schicht <SEP> Nr. <SEP> /o <SEP> C <SEP> % <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 1,35 <SEP> 0,49
<tb> 2 <SEP> 1,06 <SEP> 0,39
<tb> 3 <SEP> 0,8o <SEP> 0,2-8
<tb> 4 <SEP> 0,55 <SEP> 0,12
<tb> 5 <SEP> 0,27 <SEP> 0,10
<tb> 6 <SEP> 0,22 <SEP> 0,09
<tb> 7 <SEP> . <SEP> 0,22 <SEP> 0,06 5. Eine Schmelze, bestehend aus 50 Tei len Kaliumchlorid und 50 Teilen Natrium chlorid, wurde bei 860 mit polymerisierter Blausäure aktiviert. Nach einer Stunde Be handlung wurde analysiert.
EMI0008.0022
Schicht <SEP> Nr. <SEP> /o <SEP> C <SEP> /o <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0,62 <SEP> 0,35
<tb> 2 <SEP> 0,26 <SEP> 0,28 6. Dicyandiamid zersetzt sich beim Er hitzen in Melam und Melamin, und zwar bei einer Temperatur, die nur wenig oberhalb des Schmelzpunktes (20.3 C) liegt. Das Melamin wiederum zersetzt sich in Melam und Ammoniak.
Beim weiteren Erhitzen ver liert das 1Zelam Ammoniak und liefert Melem und Mellon. Ein Produkt, das überwiegend aus Melam besteht, aber geringe Mengen von Melem und Mellon enthält, wurde dargestellt, indem man nacheinander geringe Mengen von Dicyandiamid in einen eisernen Topf ein führt, der auf ungefähr<B>300'</B> erhitzt ist. Das erhaltene unreine Melam ist eine gelbe, feste Substanz, welche bei ungefähr<B>600,'</B> subli miert.
Mit dem Melam wurden Salzbäder akti viert, die sich zusammensetzten aus A: Nu- trium- und Ca.lciumchlorid, und B: Natrium und Strontiumchlorid. Stücke aus S. A. E. 1020-Stahl wurden während einer Stunde bei <B>900'</B> behandelt und die Einsatztiefen durch Analysen bestimmt.
Reihe <I>A:</I> Badzusammensetzung: Calcium- chlorid 67%, Natriumchlorid 33%. Aktivie rung, ungefähr 3 % des Badgewichtes an Melam werden zu Beginn dem Bade zu gesetzt. Nach drei Stunden Betrieb werden zusammen ungefähr 3% des Gewichtes des Bades Melam dem Bad zugesetzt.
EMI0008.0054
<I>Analysen <SEP> der <SEP> behandelten <SEP> Stücke</I>
<tb> (0,1 <SEP> mm-Schicht)
<tb> Schicht <SEP> Nr. <SEP> /o <SEP> C <SEP> /' <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0,59 <SEP> 0,58
<tb> 2 <SEP> 0,53 <SEP> 0,38
<tb> 3 <SEP> 0,41 <SEP> 0,18
<tb> 4 <SEP> 0,29 <SEP> 0,07
<tb> 5 <SEP> 0,2,3 <SEP> 0,05
<tb> 6 <SEP> 0,211 <SEP> 0,04
<tb> 7 <SEP> 0;0,3
EMI0008.0055
<I>Reihe <SEP> B</I>
<tb> Bad <SEP> Nr.1 <SEP> Nr.2
<tb> Strontiumchlorid <SEP> 60% <SEP> 80%
<tb> Natriumchlorid <SEP> 40% <SEP> 20 Aktivierung ist .die gleiche wie in* Reihe A.
EMI0009.0001
<I>Analysen <SEP> der <SEP> behandelten <SEP> otiielce</I>
<tb> (0,1 <SEP> mm-Schicht)
<tb> Bad <SEP> mit
<tb> Schicht
<tb> 60 <SEP> % <SEP> SrClz <SEP> I <SEP> 80 <SEP> /o <SEP> SrCI:
<tb> Nr.
<tb> <B> / <SEP> C <SEP> /o <SEP> N <SEP> / <SEP> C <SEP> @</B> <SEP>
<tb> 1 <SEP> 0,79 <SEP> 0,26 <SEP> <B><I>1</I></B>,06 <SEP> 0,22
<tb> 2 <SEP> 0,76 <SEP> 0,21 <SEP> 0,94 <SEP> 0,21
<tb> 3 <SEP> 0,63 <SEP> 0,12 <SEP> 0,77 <SEP> 0,14
<tb> 4 <SEP> 0,38 <SEP> 0,08 <SEP> 0,48 <SEP> 0,12
<tb> 5 <SEP> 0,25 <SEP> 0,06 <SEP> 0,29 <SEP> 0,10
<tb> 6 <SEP> 0,21 <SEP> 0,04 <SEP> 0,23 <SEP> 0,10 7.
Ein Bad, das aus 67 % Calciumchlorid und 33 % Natriumchlorid besteht, wird mit Oxamid bei<B>900'</B> aktiviert. Um volle Wirk samkeit zu erhalten, wurden 2 % des Bad gewichtes an Oxamid zugesetzt.
Ein Stück S. A. E. 1020-Stahl wurde während einer Stunde bei<B>900'</B> C behandelt. Während dieser Zeit wurden ungefähr 2 , ; Oxamid zugesetzt. Man erhielt die folgenden Analysen
EMI0009.0011
0,1 <SEP> Inm
<tb> Schicht <SEP> Nr. <SEP> / <SEP> C <SEP> / <SEP> N
<tb> 1 <SEP> 0,64 <SEP> 0,59
<tb> 2 <SEP> 0,48 <SEP> 0,40
<tb> 3 <SEP> 0,41 <SEP> 0,21
<tb> 4 <SEP> 0,30 <SEP> 0918
<tb> 5 <SEP> 0,2.2 <SEP> 0,09 Ähnliche Resultate wurden zum Beispiel mit Hexamethylentetramin erhalten.
Bei Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung sowohl zwecks Zementation, Vergütungsbehandlung oder dergleichen, als auch zwecks anderer Wärmebehandlungen von Eisen, Stahl oder deren Legierungen lassen sich in allen Fällen gleichmässige Wir kungen auch bei längerer Betriebsdauer fe3t- stellen. Die Zementationsergebnisse liegen in der Mehrzahl der Fälle über .den nach bisher bekannten Verfahren erreichbaren Werten.