DD246569A1 - Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen haerten mittels energietraegerstrahl - Google Patents
Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen haerten mittels energietraegerstrahl Download PDFInfo
- Publication number
- DD246569A1 DD246569A1 DD28662286A DD28662286A DD246569A1 DD 246569 A1 DD246569 A1 DD 246569A1 DD 28662286 A DD28662286 A DD 28662286A DD 28662286 A DD28662286 A DD 28662286A DD 246569 A1 DD246569 A1 DD 246569A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- energy
- energy carrier
- carrier beam
- point
- heat
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen Haerten mittels Energietraegerstrahl, vorzugsweise Elektronenstrahl, zur Erhoehung der Festigkeit von Verschleiss ausgesetzten Metalloberflaechen. Ziel ist, die Effektivitaet und Leistung beim Haertevorgang zu erhoehen. Nach der Aufgabe ist die notwendige Energiemenge so einzubringen, dass ein maximaler Waermetransport erreicht wird, ein Anschmelzen der Werkstueckoberflaeche unter Minimierung der Bestrahlungszeit verhindert und darueberhinaus eine groessere Einhaertetiefe gewaehrleistet wird. Erfindungsgemaess wird die Waermezufuhr mittels Energietraegerstrahl in einem zu haertenden Punkt der veraenderlichen Waermeableitung angepasst, derart, dass ein Anschmelzen der Werkstueckoberflaeche unterbleibt, dass die Leistung des Energietraegerstrahles so veraendert wird, dass jeweils ein Maximum an Waermeenergie genutzt wird, und dass die Leistung des Energietraegerstrahles in den Einzelpunkten in Abhaengigkeit der Werkstoffeigenschaften vergroessert oder verkleinert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen Härten mittels Energieträgestrahl, vorzugsweise Elektronenstrahl, zur Erhöhung der Festigkeit von Verschleiß ausgesetzten Metalloberflächen.
Es ist allgemein bekannt, daß metallische Oberflächen mittels eines Energieträgerstrahles punktweise gehärtet werden können.
So ist nach der DE-OS 2209148 das punkt-, linien- oder flächenförmige Wärmebehandeln eines metallischen Werkstückes bekannt. Dabei .handelt es sich jedoch vorwiegend um das Umschmelzen von Werkstückoberflächen.
Die DE-OS 2311 283 offenbart das Wärmebehandeln von Stählen unter Ausnutzung des Effektes der Selbstabschreckung durch Wärmeabfuhr in das angrenzende Grundmaterial. Der Erfindung sind keine Angaben über eine spezielle Energiequelle zu
entnehmen. · ·
Auch aus anderen Lösungen ist das Härten in Punkt- oder Linienform bekannt. Hierbei wird jedoch stets eine Wärmequelle mit konstanter Leistung erwähnt, deren Strahldurchmesser ebenfalls unveränderlich ist. Durch diese Voraussetzungen können temperaturabhängige Eigenschaften nicht berücksichtigt werden. Somit kann es in einem bestimmten zu durchlaufenden Temperaturintervali zu einer Wärmebelastung kommen, die oberhalb eines kritischen Bereiches liegt, z.B. oberhalb der Schmelztemperatur. Als Nachteil entsteht ein Aufschmelzen der Oberfläche, wodurch eine Endbearbeitung verhindert wird.
Durch die Erfindung ist die Effektivität und Leistung beim werkstoffbezogenen punktweisen Härten mittels Energieträgerstrahlen zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen Härten zu entwickeln, bei dem die notwendige Energiemenge so eingebracht wird, daß ein maximaler Wärmetransport erfolgt, ein Anschmelzen der Werkstückoberfläche unter Minimierung der Bestrahlungszeit verhindert und darüberhinaus eine größere Einhärtetiefe gewährleistet wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Wärmezufuhr mit Hilfe eines Energieträgerstrahles in einen zu härtenden Punkt unter Berücksichtigung der veränderlichen Wärmeableitung erfolgt, derart, daß ein Anschmelzen der Werkstückoberfläche unterbleibt, daß die Leistung des Energiestrahles so verändert wird, daß jeweils ein Maximum an Wärmeenergie nutzbar ist, daß die Leistung des Energieträgerstrahles in den Einzelpunkten in Abhängigkeit der Werkstoffeigenschaften vergrößert oder verkleinert wird und somit ein Pulsieren der Strahlleistung erfolgt.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, der pulsierenden Strahlleistung des Energieträgerstrahles eine veränderte Fokussierung zu überlagern.
Die durch die Bestrahlung bedingte Erhöhung der Oberflächentemperatur bzw. der tiefer gelegenen Werkstoffbereiche und die damit verbundene Veränderung der Wärmeleitfähigkeit wird erfindungsgemäß genutzt, um die Strahlleistung so anzupassen, daß die vorliegenden Verhältnisse der Energieabführung maximal verwendet werden. Eine Erhöhung der Strahlleistung wird vorzugsweise durch Vergrößern der Strahlstromstärke erreicht. Dieser Anstieg der Strahlstromstärke wird solange betrieben, bis Temperaturen im Austenitbereich erreicht werden.
Wird der Variation der Stromstärke ein Pulsieren des Fokusdurchmesser auf der Werkstückoberfläche überlagert, so werden die Wärmeverhältnisse des Wärmepunktes zusätzlich günstig beeinflußt.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Das punktweise Härten der Werkstückoberfläche eines Bauteiles mittels Elektronenstrahl wird mit folgenden Parametern durchgeführt:
Beschleunigungsspannung: 74 kV Strahlstromstärke: 5-8 mA
Bestrahlungszeit: 0,1 s
Strahldurchmesser an der Werkstückoberfläche: 0,4-0,5 mm
Bei dem Bauteil besteht der Grundwerkstoff aus einem Stähl mit 0,71 % C und 3,24% Cr, dessen Wärmeleitfähigkeit sich beim Durchlaufen desTem'peraturintervalles von 1000C bis 9000C nahezu verdoppelt. Vorgenommen wird die Härtung einer Fläche durch Einzelimpulse. Die Flächenabmessung beträgt 8 x 30mm.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Strahlstromstärke, als ein Hauptbestandteil der Strahlleistung, linear geändert. Dabei entsteht ein geringfügiger Fehler, da die Wärmeleitfähigkeit nicht linear ansteigt. Entsprechend der veränderten Wärmeleitfähigkeit wird die Strahlleistung annähernd verdoppelt. Dies erfolgt aus Gründen der Steuerung in diesem Fall kontinuierlich. Die Gefahr des Anschmeizens und damit eine zusätzliche Nachbehandlung oder -bearbeitung des Werkstückes wird wesentlich herabgesetzt bzw. vollständig verhindert.
Claims (2)
- Erfindungsanspruch:1. Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen Härten mittels Energieträgerstrahl, vorzugsweise Elektronenstrahl, zur Erhöhung der Festigkeit von Verschleiß ausgesetzten Metalloberflächen, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärmezufuhr mit Hilfe eines Energieträgerstrahles in einen zu härtenden Punkt der veränderlichen Wärmeableitung angepaßt wird, derart, daß ein Anschmelzen der Oberfläche des Werkstückes unterbleibt, daß die Leistung des Energieträgerstrahles so verändert wird, daß jeweils ein Maximum an Wärmeenergie nutzbar ist und die Leistung des Energieträgerstrahles in den Einzelpunkten in Abhängigkeit der Werkstoffeigenschaften vergrößert oder verkleinert wird.
- 2. Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen Härten nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der pulsierenden Strahlleistung des Energieträgerstrahles eine veränderte Fokussierung überlagert wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28662286A DD246569A1 (de) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen haerten mittels energietraegerstrahl |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28662286A DD246569A1 (de) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen haerten mittels energietraegerstrahl |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD246569A1 true DD246569A1 (de) | 1987-06-10 |
Family
ID=5576210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD28662286A DD246569A1 (de) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen haerten mittels energietraegerstrahl |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD246569A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10163970A1 (de) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Elgan Diamantwerkzeuge Gmbh & | Verschleißarme Werkstückfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| WO2005040445A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Novelis Inc. | Functionally graded aluminum alloy sheet |
-
1986
- 1986-01-30 DD DD28662286A patent/DD246569A1/de unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10163970A1 (de) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Elgan Diamantwerkzeuge Gmbh & | Verschleißarme Werkstückfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE10163970B4 (de) * | 2001-12-20 | 2011-01-20 | Elgan-Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. Kg | Verschleißarme Werkstückfläche und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| WO2005040445A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Novelis Inc. | Functionally graded aluminum alloy sheet |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2360547A1 (de) | Verfahren zur verbesserung von aufgespritzten ueberzuegen auf lager- und werkzeugteilen | |
| EP0069383A1 (de) | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken | |
| DE2249642C3 (de) | ||
| DD246569A1 (de) | Verfahren zum werkstoffbezogenen punktweisen haerten mittels energietraegerstrahl | |
| CH668728A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verbinden von werkstueckteilen. | |
| EP0103705B1 (de) | Verfahren zum Wärmebehandeln von Werkstücken | |
| WO1983001959A1 (fr) | Procede pour le durcissement bainitique au moins partiel de façon isothermique d'une piece en fonte | |
| DE1802273A1 (de) | Mittel zum Abschrecken von austenitisiertem Stahl oder anderen Eisenwerkstoffen zum Zweck des Haertens oder Verguetens | |
| EP0718013B1 (de) | Verfahren zur Bearbeitung von Stahlkanten für Ski od. dgl. | |
| CH664579A5 (en) | Surface hardening of high carbon content material - e.g. cast iron, by plasma surface remelting avoiding martensite prodn. | |
| DE4139956C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von verschleißbeständigen Borierschichten auf metallischen Gegenständen sowie Metallgegenstand mit einer verschleißbeständigen Borierschicht | |
| DE3825912C1 (en) | Process for producing metallic projectile shells which form fragments | |
| AT94193B (de) | Verfahren zum Härten von Stahl. | |
| EP0309660B1 (de) | Gattersägeblatt | |
| DE587695C (de) | Verfahren zum Haerten von Herzstueckspitzen fuer Weichen | |
| DD140761B1 (de) | Verfahren zum lokalen schutz von eisen-und stahlteilen bei waermebehandlungen | |
| DD276210A3 (de) | Verfahren zur herstellung eines erosionsschutzes fuer turbinenschaufeln | |
| DE2419382A1 (de) | Verfahren zum heraustrennen von teilen aus kaltgewalztem bandstahl | |
| DE102022126837A1 (de) | System und verfahren zum herstellen einer verbesserten bremsscheibe mit verbesserter verschleissfestigkeit | |
| DD270930B1 (de) | Verfahren zum haerten der saegeblattzaehne von kreissaegeblaettern | |
| DE1458981A1 (de) | Verfahren zur Oberflaechenhaertung haertbarer Staehle | |
| DE376672C (de) | Verfahren zur Verhinderung der UEberhitzung bei der autogenen oder elektrischen Schweissung von Flusseisenblechen | |
| EP0667175A2 (de) | Verfahren zur Bearbeitung von Stahlkanten für Ski od. dgl. | |
| DD274992A1 (de) | Verfahren zur erhoehung der haerte und des verschleisswiderstandes von hartstoffverbunden | |
| DD158871A1 (de) | Verfahren zur verhinderung des festsetzens von schweissspritzen |