DE1048285B

DE1048285B - Verfahren zum Haerten von Werkstuecken

Info

Publication number: DE1048285B
Application number: DED23161A
Authority: DE
Inventors: Hellmuth Seidel
Original assignee: Berlin Brandenburg Academy of Sciences and Humanities
Current assignee: Berlin Brandenburg Academy of Sciences and Humanities
Priority date: 1956-06-18
Filing date: 1956-06-18
Publication date: 1959-01-08

Description

Verfahren zum Härten von Werkstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Härten von Werkstücken, bei welchem das Härtegut nach dem Härten eine metallisch einwandfreie Oberfläche aufweist, vorzugsweise bei Teilen, welche ein Überschleifen nach dem Härten schlecht oder nicht mehr ermöglichen.
Es ist bekannt, Werkstoffe unter Schutzgas oder in Salzbädern zu glühen, um sie dann nach entsprechender Haltezeit durch Tauchen in ein Abschreckmittel zu härten. Durch diese Verfahren ist ein zunderfreies und weitgehend entkohlungsfreies Härten und Blankglühen von Stählen möglich. Bei größeren Teilen sind der Zustand der aufgerauhten Oberfläche und die entkohlte Randzone von nicht so ausschlaggebender Bedeutung, da die Werkstücke in der Praxis nach dem Härten erst maßgerecht geschliffen werden und dabei die Randschicht in Fortfall kommt.
Untersuchungen ergaben, daß das Schutzgas keine Gewähr für völlig entkohlungsfreies Härten bietet. Die Salzbäder weisen gegenüber den Schutzgasöfen manche Vorteile auf, doch zeigen sich auch hier noch Mängel hinsichtlich der Oberfläche des Härtegutes. Besondere Schwierigkeiten machen hierbei hochprozentige Chromstähle. Das Salz geht mit dem Chrom eine Verbindung ein und bildet an der Oberfläche einen »Schwamm«. Bei Teilen kleinster Abmessungen mit Eindrücken u. dgl. ist es nur mit ziemlichem Aufwand und auf Kosten der Maßhaltigkeit möglich, diese Schicht durch Polieren zu entfernen.
Bekannt ist ein Verfahren der Oberflächenhärtung, bei dem der zu härtende Werkstoff örtlich an seiner Oberfläche im Vakuum erhitzt wird. Das Abschrecken erfolgt hierbei durch Tiefkühlung des Körpers vor dem Härten, so daß nach Aufhören der Erhitzung ein Abschrecken mittels der in dem Körper aufgenommenen Kältemenge möglich wird. Auch kann das Abschrecken durch Berührung eines anderen mit einem durchlaufenden Kühlmittel gekühlten Körpers vorgenommen werden. Das Abschrecken durch Berührung mit einem anderen Körper ist nur bei Oberflächenhärtung möglich und schließt die Notwendigkeit ein, daß die Kühlflächen dem zu behandelnden Körper angepaßt sein müssen.
Ferner ist ein Verfahren zum Härten von Stahl oder anderen Metallen mittels Vakuumbehandlung bekannt, bei dem angestrebt wird, eine Oxvdation und Verfärbung zu vermeiden. Hierbei wird der mit dem zu behandelnden Metall gefüllte Behälter, nachdem ein Vakuum hergestellt worden ist, abgedichtet und von der Pumpanlage getrennt, um in einem Ofen zur Erwärmung der Metalle untergebracht zu werden. Nach der Warmbehandlung wird der Behälter mit seinem Inhalt einer Abkühlung unterworfen, indem der Behälter z. B. an der Luft oder durch Eintauchen in eine Flüssigkeit abgekühlt werden kann. Da während des Glühprozesses Gasabgabe der Metalle erfolgt, hat das Absinken des Vakuums entscheidenden Einfluß auf den Oberflächenzustand beim Glühen und Abschrekken. Außerdem erfährt das zu behandelnde Metall nach dieser Methode keine unmittelbare Berührung mit dem Abschreckmittel, sondern wird nur im Vakuum gehalten und von außen über den Aufnahmebehälter abgekühlt. Durch die sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit des Vakuums vollzieht sich die übertragung der Abkühlung auf das im Behälter befindliche Metall (z. B. Stahl) so langsam, daß keine befriedigenden Härteergebnisse erreicht werden können. Das nach dieser Methode im Aufnahmebehälter verbleibende Vakuum ist in vielen Fällen nicht ausreichend, um eine Verfärbung des Metalls zu vermeiden.
Erfindungsgemäß werden die Mängel der bisherigen Verfahren dadurch beseitigt, daß die Teile im Vakuum geglüht und anschließend in das im gleichen Vakuumraum befindliche Abschreckmittel befördert werden, wobei die zu behandelnden Teile eine unmittelbare Berührung mit dem Abschreckmittel erfahren, also in dasselbe eintauchen. Die so behandelten Werkstücke weisen nach dem Härten eine metallisch vollkommen einwandfreie Oberfläche auf, so daß durch leichtes Polieren ein spiegelblanker Zustand auch der kleinsten Eindrücke erreicht wird.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an Hand der Zeichnung, in der das Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung schematisch dargestellt ist, beschrieben.
Das Heizrohr 4 wird mit dem Härtegut 2 beschickt, und nach dem darauffolgenden Anschluß an die Vakuumpumpe wird ein Vakuum von etwa 10-4 Torr hergestellt. Danach wird das Heizrohr in den auf Härtetemperatur gebrachten Elektroofen 3 eingeführt und nach der entsprechenden Haltezeit in eine solche Lage gebracht, daß das Härtegut auf schnellstem Wege in das im gleichen Vakuumraum befindliche Abschreckmittel gelangt. Die Behälter bleiben während des ganzen Vorganges an der Pumpanlage unter fortwährendem Pumpen zur Erlangung eines guten Vakuums angeschlossen. Zur IUberbrückung der schlechten Wärmeleitfähigkeit im Vakuum wird das als Abschreckmittel dienende Öl wahlweise unterkühlt. Auf diese Art werden optimale Härtewerte bei öl- und wasserhärtbarem Stahl erreicht: Beispiel 12% Cr-Stahl = 64 HRc, 3,5 % W-Stahl = 68 HRc.
Der kegelige Eindruck von 0,3 mm Tiefe in einem Teil 1,5 - 4 mm erhält nach dieser Behandlung in etwa einer Minute Polierzeit eine Oberfläche, die bei Ausspiegelung mit hundertfacher Vergrößerung vollkommen einwandfrei war.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Härten von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke im Vakuum geglüht und anschließend in das im gleichen Vakuumraum befindliche Abschreckmittel befördert werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 880311; USA.-Patentschrift Nr. 1644 828.