DE1012625B - Process for obtaining temporary carburizing effect in the heat treatment of steel in cyanide-free molten salts - Google Patents
Process for obtaining temporary carburizing effect in the heat treatment of steel in cyanide-free molten saltsInfo
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Description
Verfahren zur Erzielung zeitweiliger Aufkohlungswirkung bei der Wärmebehandlung von Stahl in cyanidfreien Salzschmelzen Es ist bekannt, cyanidhaltige Kohlungsschmelzen mit einem bestimmten Kohlungswert (C-Wert) zum Härteerwärmen und Glühen von Stählen zu verwenden, deren Kohlenstoffgehalt dem C-Wert dei Schmelze entspricht. In derartigen Schmelzen können aber jeweils nur Stähle mit diesem ganz bestimmten Kohlenstoffgehalt ohne Änderung des Randkohlenstoffgehaltes behandelt werden. Stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt werden randentkohlt, Stähle mit geringerem Kohlenstoffgehalt werden oberflächlich aufgekohlt. Im allgemeinen wird beim Härten und Glühen von Vergütungs- und Werkzeugstählen eine möglichst geringe Änderung des Kohlenstoffgehaltes der Teile, insbesondere am Rand, gewünscht. Die Schmelzen des geschilderten Typs sind aus diesem Grunde nur für ganz bestimmte Werkzeuggruppen anwendbar und müssen genau auf einen Verwendungszweck abgestimmt sein.Process for obtaining temporary carburizing effect in heat treatment of steel in cyanide-free molten salts It is known to use cyanide-containing carbon melts with a certain carbonization value (C-value) for hardening heating and annealing of steels whose carbon content corresponds to the C-value of the melt. In such However, only steels with this very specific carbon content can melt can be treated without changing the surface carbon content. Steels with a higher carbon content are edge decarburized, steels with a lower carbon content become superficial carburized. In general, hardening and annealing of heat treatable steels and tool steels the smallest possible change in the carbon content of the parts, in particular on the edge, desired. The melts of the type described are for this reason Can only be used for very specific tool groups and must be precisely tailored to one purpose be coordinated.
Es besteht vor -allem bei kleinen Betrieben' das Bedürfnis, in ein und demselben Ofen, d. h. Tiegel bzw. schamotteausgemauerten Wanne, Baustähle bzw. Werkzeugstähle sowohl entkohlungs- und aufkohlungsfrei härteerwärmen bzw. glühen als auch Teile aus Einsatzstahl aufkohlen zu können. Bisher war das nur möglich, indem man jedesmal ein der Arbeit, die ausgeführt werden sollte, entsprechendes Kohlungs- oder Härtesalz im Tiegel einschmolz und bei einem Wechsel des Arbeitsverfahrens diese Schmelze ausschöpfte und durch eine geeignete neue Schmelze ersetzte.Especially in small businesses there is a need to be part of a and the same oven, d. H. Crucibles or fireclay-lined tanks, structural steels or Heat or anneal tool steels both decarburization and carburization-free as well as parts made of case-hardened steel. So far it was only possible each time corresponding to the work that should be done Carburizing or hardening salt melted in the crucible and when changing the working method exhausted this melt and replaced it with a suitable new melt.
Diese Arbeitsweise ist überaus umständlich, langwierig und kostspielig. Es wäre deshalb äußerst vorteilhaft, in ein und derselben Schmelze ohne Ausschöpfen zwischen den Arbeitsgängen aufkohlen und glühen bzw. härteerwärmen zu können. Dieses Problem wurde durch die Erfindung gelöst.This way of working is extremely cumbersome, lengthy and expensive. It would therefore be extremely advantageous to use one and the same melt without being exhausted to be able to carburize and anneal or heat to harden between the work steps. This Problem was solved by the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzielung zeitweiliger Aufkohlungswirkung bei der Wärmebehandlung von Stahl in cyanidfreien Salzschmelzen besteht darin, daß in entkohlend wirkenden oder inerten Glühschmelzen während der gewünschten Dauer der Aufkohlungswirkung für die gleichzeitige Gegenwart von Karbonaten und Karbiden gesorgt wird. Die aufkohlende Wirkung verschwindet nach Ablauf der Aufkohlungsreaktion wieder, so daß das Ausgangsbad wieder hergestellt ist bzw. die Schmelze nun inert arbeitet.The method according to the invention for achieving a temporary carburizing effect in the heat treatment of steel in cyanide-free molten salts consists in that in decarburizing or inert annealing melts for the desired duration the carburizing effect for the simultaneous presence of carbonates and carbides is taken care of. The carburizing effect disappears after the carburizing reaction has taken place again, so that the initial bath is restored or the melt is now inert is working.
Cyanidfreie Salzbäder, die ohne Cyanidzusatz aufkohlend wirken, sind an sich bekannt. Von diesen unterscheiden sich Badschmelzen nach der Erfindung dadurch, daß sie nach Ablauf einer gewissen Zeit, d. h. dann, wenn die Kohlungswirkung der Schmelze aufhört, praktisch als inerte Glüh- und Härteschmelzen wirken. Sie entsprechen dann in ihrer Wirkungsweise etwa den Salzschmelzen, wie sie z. B. in der USA.-Patentschrift 2 254 328 geschildert sind und aus Alkali- und Erdalkalichloriden mit einem Zusatz von z. B. Siliziumkarbid bestehen.Cyanide-free salt baths that have a carburizing effect without the addition of cyanide known per se. Bath melts according to the invention differ from these in that that after a certain time, d. H. then when the charring effect of the Melt ceases to act practically as inert annealing and hardness melts. You correspond then in their mode of action about the molten salts, as they are z. B. U.S. Patent 2 254 328 are described and made of alkali and alkaline earth chlorides with an additive from Z. B. consist of silicon carbide.
Die Erfindung ist im nachstehenden beispielsweise veranschaulicht: Beispiel 1 Die Härtesalzschmelze besteht aus 50°/a Kochsalz und 50'% Soda. Die Betriebstemperatur liegt zwischen 680 und 1100° C. Zu 7 kg der Schmelze werden als Aktivator 40g einer Mischung von 50% Siliziumkarbid, 1011/o Borkarbid und 40'% Soda zugesetzt, die Schmelze wirkt darauf etwa 1/4 Stunde lang aufkohlend. Soll längere Zeit aufgekohlt werden, so ist der Zusatz. zu wiederholen. Bei einem unlegierten Einsatzstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,15% ließ sich in einstündiger Behandlungsdauer, also durch viermaligen Aktivatorzusatz, bei 950° C eine Einsatzhärtetiefe von 0,5 mm erzielen.The invention is illustrated in the following, for example: Example 1 The hardness salt melt consists of 50% sodium chloride and 50% soda. The operating temperature is between 680 and 1100 ° C. For 7 kg of the melt, 40 g of one are used as an activator Mixture of 50% silicon carbide, 1011 / o boron carbide and 40% soda added to the melt has a carburizing effect on it for about 1/4 hour. Should be carburized for a longer period of time, so is the addition. to repeat. In the case of unalloyed case-hardening steel with a A carbon content of 0.15% could be passed through in a one-hour treatment period four times activator addition, achieve a case hardening depth of 0.5 mm at 950 ° C.
Die Vorgänge in der Salzschmelze sind etwa wie folgt: Das Grundsalz, bestehend aus Alkali- bzw. Erdalkalichloriden und -karbonaten, arbeitet an sich entkohlend. Nach Zugabe von Metallkarbiden tritt eine Reaktion nach folgendem Schema ein: MeC03-'- Me0+C02 Me C -> Me -f- C CO2 -I- C---@ 2C0 Diese Reaktion geht nach einiger Zeit zu Ende. Dann wirkt das frei gewordene Metall aus dem Metallkarbid als Antioxydans und verhindert bei Stählen mit jedem in Frage kommenden Kohlenstoffgehalt eine Entkohlung.The processes in the molten salt are roughly as follows: The basic salt, consisting of alkali or alkaline earth chlorides and carbonates, works in itself to decarbonize. After adding metal carbides, a reaction occurs according to the following scheme: MeC03 -'- Me0 + C02 Me C -> Me -f- C CO2 -I- C --- @ 2C0 This reaction comes to an end after a while. Then the released metal from the metal carbide acts as an antioxidant and prevents decarburization in steels with any carbon content in question.
Beispiel 2 Die iZusammensetzung der Schmelze ist 85'% Bariumchlorid, 101/e Kochsalz und 5'% eines Gemisches aus Silizium- und Borkarbid. Der Aktivator besteht im wesentlichen aus Soda. Die Anwendungstemperatur dieser Schmelze beträgt etwa 980 bis 1200° C. Auf j e 7 kg werden alle 15 Minuten etwa 100 g Aktivator zugesetzt.Example 2 The composition of the melt is 85% barium chloride, 101 / e table salt and 5% of a mixture of silicon and boron carbide. The activator consists essentially of soda. The application temperature of this melt is about 980 to 1200 ° C. For every 7 kg, about 100 g of activator are added every 15 minutes.
Die chemischen Vorgänge in der Schmelze sind denen von Beispiel 1 analog. Das Grundsalz ist inert, da das Metall aus dem Metallkarbid als Antioxydans wirkt.The chemical processes in the melt are those of Example 1 analogue. The base salt is inert because the metal from the metal carbide acts as an antioxidant works.
Me C -3 Me + C Nach Zugabe von Karbonat MeC03,MeO+C02;C+COZ,2C0 wirkt die Schmelze aufkohlend. Nach etwa i/4 Stunde geht die Reaktion zu Ende, und durch das aus dem Karbid entstandene Metall ist der Stahl wiederum vor Entkohlung geschützt.Me C -3 Me + C After adding carbonate MeC03, MeO + C02; C + COZ, 2C0 acts carburizing the melt. After about 1/4 hour the reaction comes to an end and through the metal created from the carbide is in turn protected against decarburization.
Für die Dauer des Betriebes wird die Zusammensetzung der Schmelze durch Zusatz von Metallsalzen in bekannter Weise aufrechterhalten.For the duration of the operation, the composition of the melt maintained by the addition of metal salts in a known manner.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in keramisch ausgemauerten Öfen ebenso wie in Stahltiegeln durchgeführt werden. Der Aktivator kann auch kontinuierlich zugeführt werden, statt ihn in geeigneter Form, z. B, in gepreßten Stücken, periodisch in die Schmelze einzutragen.The method according to the invention can be carried out in ceramic-lined furnaces as well as in steel crucibles. The activator can also be continuous be supplied instead of it in a suitable form, e.g. B, in pressed pieces, periodically to be added to the melt.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man in ein und derselben Schmelze, je nach dem ob ein Zusatz (Aktivator) zugegeben wird oder nicht, sowohl aufkohlend als auch inert härteerwärmen und glühen kann. Ein Ausschöpfen und Neuansetzen der Salze ist nicht notwendig. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich deshalb durch besondere Wirtschaftlichkeit aus.The main advantage of the invention is that you are in a and the same melt, depending on whether an additive (activator) is added or can not, both carburizing and inert, heat hardness and glow. An exhaustion and reconstitution of the salts is not necessary. The method according to the invention draws are therefore characterized by particular economic efficiency.
Claims (10)
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| FR2556367A1 (en) * | 1983-12-09 | 1985-06-14 | Stephanois Rech Mec | SUPPLY LOAD FOR MAINTAINING FOUNDED SALT BATHS FOR THE TREATMENT OF METALLIC PARTS |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US2254323A (en) * | 1940-07-05 | 1941-09-02 | American Ore Reclamation Compa | Sintering machine |
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1955
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Patent Citations (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2556367A1 (en) * | 1983-12-09 | 1985-06-14 | Stephanois Rech Mec | SUPPLY LOAD FOR MAINTAINING FOUNDED SALT BATHS FOR THE TREATMENT OF METALLIC PARTS |
| EP0145576A3 (en) * | 1983-12-09 | 1985-07-10 | Centre Stephanois De Recherches Mecaniques Hydromecanique Et Frottement Societe Dite: | Additive for maintaining the working order of molten-salt baths for the treatment of metal pieces |
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