CH337864A - Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahl - Google Patents

Description

  Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahl    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein  Verfahren zur Wärmebehandlung     langgestreckter     Stahlwerkstücke. Beispiele dafür sind Weichglühen,       isotherme        Umwandlungsglühungen,        Diffusionsglühun-          gen    oder     Pendelglühungen    im Bereich der Umwand  lungspunkte des Stahls.  



  Das Verfahren nach vorliegender Erfindung ge  stattet es, die Erhitzung auf die Behandlungstem  peratur oder eine den Behandlungstemperaturen be  nachbarte Temperatur rasch vorzunehmen.  



  Das neue Verfahren besteht insgesamt darin, dass  die Erhitzung der Stahlstücke mittels durch die Stab  länge fliessenden elektrischen Stromes während min  destens annähernd 20 bis 80 Sekunden erfolgt, z. B.  auf Behandlungstemperaturen von 500 bis 1200  C,  worauf die Stahlstücke in einen auf der Behandlungs  temperatur befindlichen Ofen eingebracht und einer  weiteren Behandlung unterzogen werden. Die Stähle  können auch vor der Widerstandserhitzung gehärtet  worden sein.

   Auf diese Weise ist insbesondere die  Anwendung des bisherigen unwirtschaftlichen Ver  fahrens nicht mehr nötig, nämlich die Masse einer  ganzen Ofenbeschickung von aussen her auf Wärm       behandlungstemperaturen    zu bringen und zum Bei  spiel mehrere Stunden zu warten, bis auch die im  Innern des auf dem Ofenherd liegenden     Stabstahl-          bundes    befindlichen Stäbe über ihren ganzen     Quer-          @chnitt    auf die gewünschte     Wärmebehandlungstempera-          tur    gekommen sind, während bei den äussern Stäben  bereits eine unzulässige Veränderung, z.

   B.     Kornver-          gröberung,    eingetreten sein kann. Auch spielt bei die  sem neuen Verfahren die Einhaltung einer bestimm  ten     Wärmebehandlungstemperatur    (der sog.     Glüh-          bzw.    Haltetemperatur) und der  Haltezeit      keine    so  grosse Rolle mehr, weil diese Stäbe sehr schnell, näm  lich in wenigen Sekunden, auf eine praktisch über    den Querschnitt gleiche Temperatur gewünschter  Höhe gebracht werden, von welcher aus anschlie  ssend die     eigentliche    Wärmebehandlung erfolgt.

   Hier  bei wird, als Folge der raschen Erhitzung, ein be  sonders feinkörniges Gefüge erhalten, und es tritt  eine erhöhte Lösbarkeit sonst überhaupt nicht oder  nur sehr schwer lösbarer Gefügebestandteile ein, auch  wird durch das bei Beginn der Wärmebehandlung im  Ofen bestehende feinkörnige Gefüge die Gefahr     einer     Überzeitung im Glühofen herabgesetzt.  



  Diese erhöhte Lösbarkeit sonst überhaupt nicht  oder nur schwer lösbarer Gefügebestandteile macht  dieses Verfahren auch besonders geeignet für die  Anwendung eines     Durchlaufofens,    in dem die wei  tere Wärmebehandlung (Weichglühen usw.) durch  geführt wird.  



  Die Temperatur kann am Umfang des Stabes im  für diese Lösungsvorgänge in Frage kommenden  Temperaturbereich nicht mehr schneller ansteigen als  weiter innen. Das Innere des Stabes kann beim Er  wärmen infolge der Wärmeabfuhr vom Mantel des  Stabes sogar in der Temperaturhöhe voreilen. Die da  für anzuwendenden hohen Stromstärken können im  Hinblick auf den jeweiligen Querschnitt im Einzel  falle leicht ermittelt werden.    Es ist zu empfehlen, den Strom insbesondere bei  stärkeren     Stahlstabquerschnitten    über Kontakte zu  zuführen, die sich an die Stirnseiten (Enden) der       langgestreckten    Stahlstücke anlegen bzw. andrücken.

    Es ist jedoch auch möglich, insbesondere bei dün  neren Stäben, gleichzeitig an den Enden angreifende  Spannvorrichtungen (Klemmbacken) vorzusehen, mit  denen gegebenenfalls auch der Strom zugeführt wer  den kann. Dann werden die Stäbe unter Zug gerade  gehalten oder     geradegerichtet,    während die Erwär  mung vor sich geht.      <I>Beispiel</I>  Ein Stahl mit 1,08     "io    Kohlenstoff, 1,59 "/a Chrom,  <B>0,31</B>     o/o    Mangan und     0,360/a        Silizium    war     ausgewalzt     zu Stäben von 67     inm    Durchmesser.

   Die Stäbe wur  den in eine elektrische     Widerstandserhitzungsmaschine          zwischen    stirnseitige Kontakte gebracht und ein  Strom von 45 000 Ampere und 25 Volt     hindurch-          geschickt.    Die Erhitzung des kalten Stabes auf eine  Temperatur von 1150  C dauerte 67 Sekunden.  



  Der erhitzte Stab wurde von dieser Temperatur  unmittelbar in Wasser (bei einem zweiten Versuch mit  Pressluft) auf eine Aussentemperatur von etwa 600  C  abgeschreckt und dann sogleich in einem Ofen bei  etwa 750  C vier Stunden lang gehalten und anschlie  ssend langsam abgekühlt bis unter 600  C.  



  Das Gefüge des Stabes war dann ein feinkörnig  koaguliertes Glühgefüge mit einer Festigkeit von  76     kg/mm=.     



  Das im Beispiel geschilderte     Verfahren,    welches,  allgemeiner gesprochen, darin besteht, den Stab durch  elektrische Widerstandserhitzung schnell auf für die  Auflösung von     zum    Beispiel Karbiden besonders gün  stige Temperaturen, wie 800-1200  C, erhitzt, dar  auf beschleunigt auf 650  C oder darunter, z. B. 500  bis 640  C, abzukühlen, alsdann im Ofen eine lang  zeitige Wärmebehandlung anzuschliessen, ist beson  ders vorteilhaft anzuwenden auf Stähle, bei welchen  man üblicherweise mit     Karbidanhäufungen    oder       Karbidnetzwerk    zu rechnen hat, z. B. Kugellager  stähle,     Feilenstähle    oder Schnellstähle.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Wärmebehandlung langgestreck- ter Stahlwerkstücke, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung der Stahlstücke mittels durch die Stab länge fliessenden elektrischen Stromes während min destens annähernd 20 bis 80 Sekunden erfolgt, wor auf die Stahlstücke in einen auf der Behandlungs temperatur befindlichen Ofen eingebracht und einer weiteren Behandlung unterzogen werden. UNTERANSPROCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass hinsichtlich der Auflösung von Ge fügebestandteilen schwierige Stähle mit der elektri schen Widerstandserhitzung auf Temperaturen über 1000 C gebracht und anschliessend abgeschreckt und warm behandelt werden. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stromstärke im Verhältnis zum Stabquerschnitt so gewählt wird, dass die Tempera tur im Innern des Stabes gegenüber der Temperatur der Oberfläche voreilt. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stahlstäbe, zwischen stirnseiti- gen Kontakten eingelegt, erhitzt werden. 4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stäbe an ihren Enden fest geklemmt und damit unter leichte Zugspannung ge setzt werden. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Strom dem Stab über die Klemmbacken zugeleitet wird.