NO115905B

NO115905B -

Info

Publication number: NO115905B
Application number: NO164191A
Authority: NO
Inventors: Artur Fischer
Original assignee: Artur Fischer
Priority date: 1965-09-06
Filing date: 1966-08-04
Publication date: 1968-12-23
Also published as: IL26059A; FI47043C; FR1489576A; FI47043B; BE684012A; ES329833A1; CH448629A; US3387504A; NL6609696A; SE317021B; AT269708B; DK120219B; GB1106280A; BR6682559D0

Description

Oppvarmingsbad for herding av kullstofflegert stål. Heating bath for hardening carbon alloy steel.

Foreliggende oppfinnelse angår et oppvarmingsbad for herding av kullstofflegert stål, f. eks. hurtigstål og • verktøystål, og angår hvilke som helst saltbad hvor det til et inert grunnsalt er satt metalloksyder. The present invention relates to a heating bath for hardening carbon-alloyed steel, e.g. high-speed steel and • tool steel, and concerns any salt bath where metal oxides have been added to an inert basic salt.

Det er tidligere kjent å varme opp kullstofflegerte stål, f. eks. verktøy- og hurtig-stål, i smeltebad. Herunder blir det som salt særlig anvendt bariumklorid eller bariumklorid i forbindelse med natrium-klorid, kaliumklorid, natriumkarbonat og kaliumkarbonat. It is previously known to heat carbon-alloyed steels, e.g. tool and high-speed steel, in a melting bath. Below, barium chloride or barium chloride in combination with sodium chloride, potassium chloride, sodium carbonate and potassium carbonate are particularly used as salt.

Det er kjent at slike saltbad under oppvarmingen trekker kullstoff ut av det arbeidsstykke som skal herdes. It is known that such salt baths draw carbon out of the workpiece to be hardened during heating.

Slike enkle saltbad har imidlertid den However, such simple salt baths have it

mangel at stålet ved bråkjøling på overflaten> spesielt på kantene av taimede eller tildannede deler, ofte blir bløtt og at nett-opp den overflate som skal gjøres arbeids-dyktig ved herdingen dermed ikke blir egnet for den tiltenkte oppgave. shortcoming that the steel during quenching on the surface > especially on the edges of the plants or formed parts, often becomes soft and that net-up the surface that is to be made workable during hardening is thus not suitable for the intended task.

Det er derfor tidligere foreslått å hindre at det oppstår bløthud ved tilsetning av metalloksyder, f. eks. magnesiumoksyd og aluminumoksyd og begunstige innvirk-ningen av metalloksydene på overflaten av herdegodset ved ekstra tilsetting av boraks, pyrofosfater, fluorforbindelser. Slike bad har imidlertid den mangel overfor de tidligere at det tar meget lang tid å smelte dem opp. It has therefore previously been proposed to prevent soft skin from occurring by adding metal oxides, e.g. magnesium oxide and aluminum oxide and favor the effect of the metal oxides on the surface of the hardener by additional addition of borax, pyrophosphates, fluorine compounds. However, such baths have the disadvantage compared to the previous ones that it takes a very long time to melt them.

Tilsetningene kunne hittil også bare The additions could so far also only

smeltes i rent bariumklorid. Dessuten dan-net saltet meget slagg som på sin side virker forholdsvis ugunstig på elektrodene og på badutmuringen. is melted in pure barium chloride. In addition, the salt formed a lot of slag, which in turn has a relatively unfavorable effect on the electrodes and on the bath walls.

Ved de kjente saltblandinger har det In the case of the known salt mixtures it has

også vist seg at det surstoff som frigjøres mellom oppsmeltings- og herdetempera-turen er skadelig. it has also been shown that the oxygen that is released between the melting and hardening temperatures is harmful.

For slike oppvarmingsbad hvor det til et inert grunsalt er satt metalloksyder har det nå ved forsøk vist seg at herdevirk-ningen kan høynes og spesielt kan det hin-dres at det dannes en bløt hud uten drifts-messige sideulemper hvis det, i. henhold til oppfinnelsen, i forbindelse med den kjente tilsetning av stoffer som begunstiger oppløsningen av metalloksydene også sette små mengder av anorganiske sulfiter til den i og for seg kjente saltbadblanding. For such heating baths where metal oxides have been added to an inert ground salt, it has now been shown by trial that the curing effect can be increased and in particular it can be prevented that a soft skin is formed without operational side disadvantages if, in accordance with invention, in connection with the known addition of substances which favor the dissolution of the metal oxides, also add small amounts of inorganic sulphites to the known per se salt bath mixture.

Grunnen til at de små tilsetninger av sulfiter har slik overordentlig gunstig virk-ning i et bariumkloridbad som er tilsatt metalloksyd og forbindelser som smelter opp metalloksyd, synes å være at sulfitene virker som surstoffbindende stoffer. Det er nemlig da lett å forstå at oppvarmings-badene arbeider vesenlig bedre når det tilsettes en kjemisk forbindelse som ved lang-som egen dissosiasjon i løpet av perioden mellom oppsmeltings- og herde-temperaturen egner seg til å binde det surstoff som befinner seg i herdebadet. The reason why the small additions of sulphites have such an extremely beneficial effect in a barium chloride bath to which metal oxide and compounds which melt metal oxide have been added, seems to be that the sulphites act as oxygen-binding substances. It is then easy to understand that the heating baths work significantly better when a chemical compound is added which, by long-as-is own dissociation during the period between the melting and hardening temperatures, is suitable for binding the oxygen that is in the hardening bath .

Særlig overraskende er det at sulfitene i forbindelse med metalloksydene og de oksydoppløsende salttilsetninger også holder seg virksomme som surstoffbindende ved de temperaturer hvor sulfit som eneste stoff ville spaltes på kjent måte. It is particularly surprising that the sulphites in connection with the metal oxides and the oxide-dissolving salt additions also remain effective as oxygen binders at the temperatures where sulphite as the only substance would decompose in a known manner.

Dette kan også påvises ved at det i bad-ene ved herdetemperaturene ikke utvikles noe svoveldioksyd av sulffténe slik som det skulle ventes. This can also be demonstrated by the fact that in the baths at the curing temperatures no sulfur dioxide is developed from the sulphtides, as would be expected.

Den mengde sulf it som tilsettes er liten og går bare opp i noen få prosent av den samlede badblanding. The amount of sulphite that is added is small and only amounts to a few percent of the total bath mixture.

Tilsetningsmengden er herunder av-hengig av det prosentuale innhold av metalloksyder og oksydoppløsende forbindelser. Jo større tilsetningen av metalloksyd og oksydoppløsende forbindelser er, desto større kan tilsetningen av sulfiter være. Dog stiger sulfittilsetningen ikke i samme grad som stigningen i mengden av de to andre. The amount of addition also depends on the percentage content of metal oxides and oxide-dissolving compounds. The greater the addition of metal oxide and oxide-dissolving compounds, the greater the addition of sulphites can be. However, the sulphite addition does not rise to the same extent as the increase in the quantity of the other two.

I avhengighet av den samlede mengde av metalloksyder og oksydoppløsende stoffer skal det derfor hensiktsmessig tilsettes surstoffbindende stoffer, f. eks. barium-sulfiter, natriumsufiter o. 1. i en mengde på 0,01—10 pst., fortrinsvis 0,05—0,5 pst. av den samlede blanding. Depending on the total amount of metal oxides and oxide-dissolving substances, oxygen-binding substances must therefore be appropriately added, e.g. barium sulphites, sodium sulphites etc. in an amount of 0.01-10 per cent, preferably 0.05-0.5 per cent of the total mixture.

Sulfitene opprettholder sin fulle akti-vitet under den vanlige brukstid for badet. Der er ikke nødvendig å sette friske salter eller enndog sulfiter til saltbadet. The sulphites maintain their full activity during the normal period of use for the bathroom. There is no need to add fresh salts or even sulphites to the salt bath.

Et saltbad i henhold til oppfinnelsen gjør enndog arbeidsstykker fremstillet av kullsstoffattig stål hårde. For å hindre forurensning av skadelige andre salter og for å holde sammensetningen av badet konstant, er det tilrådelig å bruke et for-varmingsbad med følgende sammensetning: A salt bath according to the invention even hardens workpieces made of low-carbon steel. To prevent contamination by harmful other salts and to keep the composition of the bath constant, it is advisable to use a pre-heating bath with the following composition:

Forvarmingsbadet kan brukes ved temperaturer fra 680 til 1100° C. Det egner seg også for avkullingsfri oppvarming av verktøystål. The preheating bath can be used at temperatures from 680 to 1100° C. It is also suitable for decarburizing heating of tool steel.

Naturligvis kan det brukes andre for-varmingsbad i forbindelse med saltbadet i henhold til oppfinnelsen. Naturally, other pre-heating baths can be used in connection with the salt bath according to the invention.

Det skal nå gis noen eksempler på hvorledes oppfinnelsen kan bringes til ut-førelse. Some examples will now be given of how the invention can be implemented.

Eksempel 1: Example 1:

Eksempel 2: Example 2:

Eksempel 3: Example 3:

Eksempel 4: Example 4:

Eksempel 5: Example 5:

Eksempel 6: Example 6:

En varmebehandling kan utføres på A heat treatment can be carried out on

følgende måte: the following way:

Et arbeidsstykke av hurtigstål blir som vanlig forvarmet i flere trinn i en muffe-ovn eiler fortrinsvis i et forvarmings-saltbad med den sammensetning som er angitt ovenfor til en temperatur på 700—800° C. Etter at arbeidsstykket er fjernet fra badet anbringes det i et varmebehandlings-saltbad som er sammensatt i overensstemmelse med en av de oppskrifter som er gitt ovenfor, idet det herunder sørges for å unngå særlig sterk kjøling. I hovedbadet varmes arbeidsstykket opp til 1180—1320° C, alt etter hva vedkommende stålkvalitet krever, idet den temperatur som oppnås som vanlig fastslås ved hjelp av farven på arbeidsstykket. For denne behandling kan det brukes en elektrisk ovn eller en annen passende innretning. A high-speed steel workpiece is normally preheated in several stages in a muffle furnace or preferably in a preheating salt bath with the composition stated above to a temperature of 700-800° C. After the workpiece has been removed from the bath, it is placed in a heat treatment salt bath which is composed in accordance with one of the recipes given above, with care being taken below to avoid particularly strong cooling. In the main bath, the workpiece is heated to 1180-1320° C, depending on what the steel quality in question requires, with the temperature achieved as usual being determined by the color of the workpiece. An electric oven or other suitable device can be used for this treatment.

Eksempel 7: Example 7:

På samme måte som beskrevet i eksempel 6 kan et høylegert kromstål bli be-handlet. I dette tilfelle må forvarmingen utføres i ett trinn til temperaturen 700— 800° C. I hovedbadet skal arbeidsstykket varmes opp til temperaturen 920—980° C. In the same way as described in example 6, a high-alloy chrome steel can be treated. In this case, the preheating must be carried out in one step to a temperature of 700—800° C. In the main bath, the workpiece must be heated to a temperature of 920—980° C.

Claims

1. Heating bath for carbonaceous, alloyed steel, e.g. high-speed and tool steel, where metal oxides have been added to an inert basic salt bg substances that favor dissolution of the metal oxides, e.g. boron compounds, especially borax, characterized by small additions of inorganic sulphites to the per se known salt mixture, which consists of an inert salt, metal oxide and metal oxide dissolving agents.

2. Salt mixture as stated in claim 1, characterized in that it consists of an inert basic salt with a metal content oxide below 1 percent and, approx. 1 percent of oxide-dissolving additives, to which 0.01-0.5 percent, preferably 0.2 percent, of sulfites have been added.

3. Salt mixture as stated in claim 1, characterized in that it consists of an indifferent basic salt with a content of 1-2 percent metal oxide and up to 5 percent oxide-dissolving agents, to which 0.05-0.5 percent sulfites.