DE1242660B - Abschreckmedium zum Abschrecken von waermebehandeltem Metall - Google Patents
Abschreckmedium zum Abschrecken von waermebehandeltem MetallInfo
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Description
- Abschreckmedium zum Abschrecken von wärmebehandeltem Metall Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Abschreckmedium für Metalle und insbesondere auf eine neuartige flüssige Lösung für die Abschreckung von wärmebehandeltem Metall zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Metalls.
- Eisenhaltige und andere Metalle werden normalerweise zur Erhöhung ihrer Festigkeit und zur Verbesserung ihrer strukturellen Beschaffenheit wärmebehandelt, indem sie auf eine hohe Temperatur erhitzt werden und das rotwarme Metall dann einem vergleichsweise kalten Abschreckbad ausgesetzt wird. Herkömmliche Abschreckbäder, die für diesen Zweck verwendet wurden, bestehen entweder aus einer wäßrigen Lösung, die mit sehr hoher Geschwindigkeit wirkt, aber die deshalb nicht zufriedenstellend ist, da sich häufig innere Verzerrungen und Brüche oder Risse des Metalls ergeben, oder es wird ein ölbad verwendet, in dem zwar das Verziehen verringert ist, bei dem jedoch die langsame Abschreckgeschwindig keit wirtschaftlich ungenügend ist. Darüber hinaus erhält das Metall bei herkömmlichen Abschreckmedien vom öltyp nicht den Grad an Härte und Festigkeit, der für die meisten Verwendungszwecke bevorzugt wird.
- Im Hinbick auf die vorstehenden Betrachtungen liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein neuartiges Metallabschreckmedium zu schaffen, das mit einer sehr hohen Geschwindigkeit arbeitet und demgemäß eine verhältnismäßig kurze Abschreclzeit erfordert, das zu einem Geringstmaß an innerer Spannung und Verzerrung in dem Metall führt, das dem Metall eine gleichmäßige Härtbarkeit verleiht und das, wie aus den nachstehenden Erläuterungen hervorgeht, im übri-en den gegelawär`tig in Benutzung befindlichen Abschreckmaterialien weit überlegen ist.
- Gegenstand der Erfindung ist nun ein Abschreckmedium zum Abschrecken von wärmebehandeltem Metall, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Lösung mit einem Gehalt von etwa 45 bis 99,9% Wasser und etwa 0,1 bis 55% eines flüssigen hochmolekularen Polyalkylenglykols mit einer bei ansteigenden Temperaturen abnehmenden Löslichkeit in Wasser ist.
- Das im Abschreckmedium enthaltene Polyalkylenglykol bildet einen kontinuierlichen Überzug auf der Metalloberfläche, durch den eine verbesserte Wärmeleitung beim Abschreckprozeß erzielt wird. Dieser Überzug (Schicht) kann für aufeinanderfolgende Anwendungen übereinstimmend und genau reproduziert werden, indem man die Zusammensetzung und die Temperatur des Mediums unverändert hält.
- Der genannte Überzug auf der Oberfläche des Metalls kann nach der Abschreckbehandlung entweder durch Abspülen oder durch Wiedererwärmen des Metalls leicht von der Metalloberfläche entfernt werden. Die beim Abdampfen erhaltenen Dämpfe sind nicht giftig oder reizend und auch nicht entflammbar. Die Kondensation der Dämpfe ist nicht so stark, daß eine Entlüftung oder Absaugung des Arbeitsgebietes notwendig ist.
- Die auf dem Metall abgeschiedene, zurückbleibende Schicht des Abschreckmediums macht die Metalloberfläche nicht fleckig und beschädigt oder korrodiert sie nicht. Wird die Schicht in der vorstehend beschriebenen Art durch Wiedererwärmung des Metalls entfernt, so wird das Material nicht karbonisiert, und es bleibt kein Film zurück, der ein nachfolgendes Beizen, Blasen oder Reinigen bzw. Wälzen der Metalloberfläche stören könnte, wie das häufig in Verbindung mit herkömmlichen Abschreckmedien der Fall ist.
- Beider Verwendung des neuen Abschreckmediums können Verunreinigungen, wie sie bei den meisten Wärmebehandlungsprozessen vorliegen, anwesend sein, und das Medium braucht nicht wie die üblicherweise verwendeten Materialien gereinigt zu werden.
- Durch die Verwendung des neuen Abschreckmediums wird eine Duktilität des abgeschreckten Metalls erhalten. Diese ist mit der Duktilität von Metallen vergleichbar, die nach dem Abschrecken in Öl, Wasser, Sole oder anderen herkömmlichen Benetzungsmitteln wieder erwärmt worden sind. Erfindungsgemäß wird dadurch eine zeitraubende Stufe im Wärmebehandlungsprozeß beseitigt und die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit der Behandlung stark verbessert.
- Da das neue Abschreckmedium auch bei höheren Temperaturen beständig ist, besitzt es eine lange Lebensdauer.
- Das erfindungsgemäße Polyalkylenglykol besitzt die besondere Eigenschaft, daß seine Löslichkeit in Wasser bei steigender Temperatur, etwa wenn rotwarmes Metall in die Lösung eingeführt wird, abnimmt. Es wird angenommen, daß das Glykol dadurch eine Deckschicht auf der gesamten Metalloberfläche bildet und die Wasserkomponente der Lösung ausgeschlossen wird. Auf diese Weise kann sich keine Dampfdecke an der Grenzfläche bilden. Mit herkömmlichen Wärmeübertragungsmedien auf Basis Wasser, Öl, Ölemulsion oder anderer Art bildet sich während der Abschreckbehandlung an der Grenzfläche entweder eine Dampfschicht oder ein Überzug aus Zersetzungsprodukten; diese Produkte sind unerwünscht, da sie isolierend wirken und den Wärmeableitungsvorgang hemmen. Andererseits wurde gefunden, daß die Polyalkylenglykolzwischenschicht, die sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung bildet, ein ausgezeichnetes Wärmeableitungsmedium ist und die Abschreckzeit wesentlich verringert wird, wie das aus den nachstehenden Ausführungen hervorgeht.
- Die genauen Mengenanteile an Polyalkylenglykol und Wasser, die im erfindungsgemäßen Abschreckmedium benutzt werden, sind innerhalb des angegebenen Bereiches von der im einzelnen in Betracht kommenden Abschreckbehandlung abhängig. Es können auch noch Zusatzstoffe mitverwendet werden, wie beispielsweise Nitrite, Chromate, Gluconate, Phosphate, Silicate, Borate und Hydroxyde von Metallen und ähnliche Materialien. Besonders gute Ergebnisse wurden bei Zusatz von Natriumnitrit und Natriummetasilicat zwecks Korrosionsschutz erzielt.
- Die Polyalkylenglykolkomponente ist in der neuen Abschrecklösung bei Temperaturen von unter etwa 104° C vollständig mit der neuen Lösung mischbar, und während der Abschreckbehandlung bleibt diese Komponente beständig und erleidet selbst bei so hohen Grenzflächentemperaturen wie etwa 400° C keine Zersetzung.
- Die nachstehenden Beispiele und Tabellen erläutern die Erfindung. Wenngleich die aufgeführten Beispiele lediglich die Abschreckung von Stählen und Gußeisen behandeln, so ist selbstverständlich die Anwendung der neuen Abschreckmedien in keiner Weise auf eisenhaltige Metalle beschränkt. Diese können auch bei der Behandlung von Aluminium und anderen Metallen oder Legierungen Anwendung finden. Beispiel 1 Bei diesen Versuchen wurde ein Abschreckbad verwendet, das 2 Teile Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12 000 bis 14 000) und 98 Teile Wasser enthielt und bei etwa 21° C zur Anwendung gebracht wurde. Das behandelte Metall bestand aus Stahlstäben und -rohren, die von etwa 815° C abgeschreckt wurden. Bezüglich der Temperatur des erhitzten Metalls ist zu beachten, daß diese oberhalb der kritischen oder Martensit-Starttemperaturen der verschiedenen eisenhaltigen Metalle liegen sollte, um beste Ergebnisse zu erhalten, und sämtliche Versuche wurden auf dieser Basis durchgeführt. Die Härtbarkeit des Metalls wurde nach der Rockwell-C-Skala bestimmt, und die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
Beispiel 2 Eine Mischung von 4,5 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12 000 bis 14 000) und 95,5 Teilen Wasser wurde bei etwa 48° C zum Abschrecken durch Aufsprühen von Stahlrohren bei einer Temperatur von etwa 871° C benutzt. Die Härtbarkeit wurde durch Brinell-Tests bestimmt:Material Anfangshärte Ziehtemperatur Rc nach Ziehen Zähigkeit Rc ° C Oberfläche I Kern C-1040 50 bis 55 371 30 bis 34 30 bis 34 gut C-1213 Carb. 62 bis 65 177 55 bis 58 - - i C-1117 Carb. 61 bis 64 177 58 bis 60 35 bis 45 gut C-1018 Carb. 58 bis 61 177 56 bis 60 25 bis 28 gut C-1117 Carb. 60 bis 64 177 57 bis 60 22 bis 25 gut C-1117 Carb. 58 bis 62 177 56 bis 58 - gut Beispiel 3 Es wurde eine Mischung aus 3 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12 000 bis 14 000) und 97 Teilen Wasser bei etwa 27° C als Tauchbad verwendet. Das geprüfte Metall bestand aus 127 mm langen vollen Stahlstäben von etwa 18,9 und 19 mm Durchmesser, die eine Temperatur von etwa 843° C hatten; die Härte wurde nach dem Rockwell-C-Test bestimmt:Anfangshärte Verzerrung Material BHZ des Innendurchmessers in mm C-1030 Carb. 682 bis 700 0,406(1) 0,762 0,762 0,914 0,330 0,381 0,787 0,635 0,635 C-1030 Carb. 700 0,178(2) 0,000 C-1030 Carb. 700 0,229 Der Innendurchmesser besitzt etwa die folgende Größenordnung: (1) = 47 cm (2) = 26,5 cm (3) - 36,5 cm Beispiel 4 Eine Mischung von 2,5 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12 000 bis 14 000) und 97,5 Teilen Wasser wurde bei etwa 27° C verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Das Metall bestand aus einem Flachstahlstab von 127 - 44,5 - 9,5 mm und einer Temperatur von etwa 843° C; die Härte wurde durch Brinellprüfung bestimmt:Material Anfangshärte Ziehtemperatur Rc Duktilität Rc 0 C nach dem Ziehen C-1038 53 bis 55 371 38 bis 42 30 bis 401 Biegung C-1038 53 bis 55 371 38 bis 42 30 bis 401 Biegung Beispiel 5 Es wurde eine Mischung von 2,8 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12 000 bis 14 000) und 97,2 Teilen Wasser bei etwa 27° C verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Das Metall bestand aus einem Flachstahlstab von 152 - 31,7 - 51 mm mit Löchern von 15,9 mm Durchmesser bei einem Mittelabstand von 102 mm; der Stab wurde von etwa 843° C abgeschreckt.Material Anfangshärte Ziehtemperatur BHZ Duktilität BHZ o C nach dem Ziehen C-1045 I 451 bis 555 [ 371 I 363 bis 388 [ 30 bis 40° Biegung Eine Untersuchung der Löcher nach dem Ziehen zeigte keine Abweichung in der Größe der 15,9-mm-Löcher, während der Mittelabstand sich um 0,076 mm geändert hatte. Es wurden identische Versuche unter Verwendung herkömmlicher wäßriger und öliger Abschreckmedien durchgeführt. Bei Verwendung von Öl konnte eine Härte von über 302 BHZ (Brinell-Härtezahl) nicht erzielt werden, während die Verwendung von Wasser Verzerrung und Bruchbildung verursachte. Beispiel 6 Es wurde eine Mischung von 17 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12000 bis 14000) und 83 Teilen Wasser bei etwa 27° C verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Es wurden dreizehn gesonderte Prüfungen mit unlegierten schmiedbaren Gußeisenstäben durchgeführt, diese wurden 2 Stunden bei 815° C gehalten, abgeschreckt und 2 Stunden bei 371° C gestreckt.Material Anfangshärte Ziehtemperatur Streckgrenze BH o C B# Duktilität C-1040 [ 477 bis 555 I 371 ` 321 bis 363 [ 301 Biegung Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen eindeutig, daß perlitische Qualitätsschmiedeeisen aus unlegiertem schmiedbarem Eisen durch eine einfache Verarbeitung unter Anwendung des neuartigen Abschreckmediums gemäß der Erfindung hergestellt werden kann. Beispiel 7 Es wurde eine Mischung von 19 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12000 bis 14000) und 81 Teilen Wasser bei etwa 27° C verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Die Prüfung wurde an fünfhundert gefertigten Teilen durchgeführt, um zu bestimmen, ob Weißeisenteile ohne Beschädigung zu einer erhöhten Härte verarbeitet werden können. Es ergab sich, daß keines der Teile brach oder riß und eine erhöhte Härte erzielt wurde.Versuch Proportionalitätsgrenze Zerreißfestigkeit Dehnung Härte Nr. kg/mm2 kg/mm2 BHZ1 58,40 65,40 2 262 2 58,40 76,00 außer Meßbereich 269 3 62,60 73,50 2 269 4 54,80 78,60 außer Meßbereich 255 5 53,40 71,80 3,5 255 6 49,20 59,10 2,5 262 7 61,20 75,70 2 269 8 46,40 67,90 4 241 9 52,70 63,70 2,5 285 10 49,90 70,50 5 255 11 59,80 74,60 2 302 12 67,50 73,10 2 255 13 50,60 72,80 4 255 Durchschnitt 56,25 70,00 3 266 Beispiel 8 Es wurde eine Mischung von 18 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12000 bis 14000) und 82 Teilen Wasser bei etwa 27° C verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Diese Prüfung erfolgte an zweitausend gefertigten Schmiedeeisenteilen, um die Wirkung einer Erhöhung der Anfangs- oder Austenitisierungstemperatur des Metalls auf die endgültigen physikalischen Eigenschaften des Metalls bei Verwendung des erfindungsgemäßen Abschreckmediums zu bestimmen.Anfangshärte Zieh- BHZ BHZ temperatur nach dem Bemerkungen ° C Ziehen 444 bis 461 204 444 keine Risse, Querschnittshärte 418 bis 429 BHZ Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die metallurgische Struktur, die sich bei Verwendung des Abschreckmediums gemäß der Erfindung ergibt, durch erhöhte Austenitisierungstemperaturen nicht beeinflußt wird; dies gestattet die Anwendung einer höheren Einbringwärme und eines kürzeren Ein- und Aus-Wärmekreislaufs, als das mit herkömmlichen Abschreckmaterialien möglich ist.Austenitisierungs- Anfangshärte Ziehtemperatur BHZ temperatur o C (o F) BHZ o C nach dem Ziehen Duktilität 815 (1500) 269 bis 285 482 241 bis 255 201 Biegung 843 (1550) 269 bis 285 482 241 bis 255 201 Biegung 871 (1600) 269 bis 285 482 241 bis 255 201 Biegung 899 (1650) 269 bis 285 482 241 bis 255 201 Biegung - Beispiel 9 Es wurde eine Mischung von 19 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12000 bis 14000) und 81 Teilen Wasser verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Dieser Versuch wurde mit viertausend gefertigten schmiedbaren Teilen durchgeführt, um den Einfluß unterschiedlicher Temperaturen des Abschreckmediums auf die Zusammensetzung und die strukturelle Beschaffenheit der geprüften Teile zu bestimmen.
Die Ergebnisse dieses Versuches zeigten, daß die metallurgische Struktur, die durch Abschreckung in dem erfindungsgemäßen Medium entwickelt wird, innerhalb des angegebenen Bereiches durch Änderungen der Mediumtemperatur nicht beeinflußt wird. Beispiel 10 Es wurde eine Mischung von 18,5 Teilen Polyalkylenglykol (Molekulargewicht 12000 bis 14000) und 81,5 Teilen Wasser verwendet, die Wärmeübertragung erfolgte durch Eintauchen. Das bei diesem Versuch verwendete Metall bestand aus 12,83 mm Prüfstabmustern, die Schmelzungen von schmiedbarem Eisen über einen Zeitraum von 3 Monaten kennzeichneten. Die Verarbeitung bestand aus einer 2stündigen Erhitzung auf etwa 815°C, gefolgt von einer Abschreckung in der vorstehend angegebenen Mischung bei den aufgeführten Badtemperaturen.Anfangshärte Ziehtemperatur B# Pomalkyten- temp atur Duktilität B# nach dem Ziehen C 0 C 269 bis 285 482 241 bis 255 24,4 20° Biegung 269 bis 285 482 241 bis 255 27,2 20° Biegung 269 bis 285 482 241 bis 255 27,8 201 Biegung 269 bis 285 482 241 bis 255 46,7 201 Biegung 269 bis 285 482 241 bis 255 57,2 20° Biegung Dieser Versuch veranschaulicht die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Abschreckmediums für die Erzeugung gleichmäßiger physikalischer Eigenschaften bei zahlreichen Schmelzungen von schmiedbarem Eisen und die Fähigkeit des Mediums, seine Stabilität ohne Zugaben für einen ausgedehnten Benutzungszeitraum beizubehalten.Temperatur des Anfangs- Datum Abschreckbades härte Duktilität °C BHZ 14. März 28,3 269 18° Biegung 19. März 27,8 255 17° Biegung 20. März 30,0 269 20° Biegung 21. März 28,3 255 22° Biegung 24. März 30,0 255 25° Biegung 25. März 30,0 255 16° Biegung 26. März 27,8 255 19° Biegung 27. März 28,9 255 20° Biegung 31. März 29,4 255 20° Biegung 1. April 28,9 255 15° Biegung 4. April 26,7 255 20° Biegung 7. April 23,3 262 17° Biegung 17. April 26,1 255 l.6° Biegung 18. April 27,8 269 20° Biegung 24. April 23,9 255 18° Biegung 28. April 22,8 269 17° Biegung 6. Mai 28,9 255 21° Biegung B. Mai 25,6 285 15° Biegung 9. Mai 27,8 255 20° Biegung 12. Mai 26,1 241 21° Biegung 13. Mai 21,1 255 25° Biegung 14. Mai 17,2 269 24° Biegung 16. Mai 18,3 255 20° Biegung 20. Mai 19,4 269 17° Biegung 21. Mai 17,8 255 19° Biegung 26. Mai 23,9 255 211 Biegung 3. Juni 30,0 255 20° Biegung 5. Juni 24,4 255 17° Biegung 6. Juni 24,4 255 25° Biegung 9. Juni 23,9 255 22° Biegung 11. Juni 17,2 255 21° Biegung - Aus den vorstehenden Versuchen ist ersichtlich, daß das neue und verbesserte Abschreckmedium in vorteilhafter Weise für verschiedene Wärmebehandlungsoperationen benutzt werden kann und daß die relativen Mengenanteile an Polyalkylenglykol und Wasser in der Lösung, sowie zusätzliche korrosionsbeständige Bestandteile od. dgl., beträchtlich variiert werden können, um eine Anpassung an besondere Anforderungen bei der Abschreckung zu erzielen.
- Ein Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß sich bei ihrer Anwendung geringere Spannungen und dimensionale Verzerrungen, Rißbildungen oder Verwerfungen des Metalls ergeben, als das bei Verwendung herkömmlicher Kühlmittel und insbesondere von wäßrigen Medien der Fall ist. Darüber hinaus führt die Anwendung der Erfindung zu einer größeren und gleichmäßigeren Härtbarkeit, als sie mit herkömmlichen Medien vom Öltyp erhalten wird, und es ist ein kürzerer Abschreckzyklus erforderlich (etwa ein Drittel der Zeit). Hinsichtlich der durch die Erfindung erzielten Zeitersparnis wurde gefunden, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Mediums die Duktilität des abgeschreckten Metalls mit der Duktilität von Metallen vergleichbar ist, die nach dem Abschrecken in Öl oder anderen herkömmlichen Materialien langwierig und zeitraubend erhitzt worden sind (vgl. Beispiel 3), so daß der Zeitbedarf wesentlich verringert und eine wirtschaftlichere Wärmebehandlung ermöglicht wird.
- Bei der Verwendung des vorstehend beschriebenen neuartigen Abschreckmediums hat die darin enthaltene Polyalkylenglykolkomponente die besondere Eigenschaft einer Löslichkeitsverringerung, wenn die Temperatur der Lösung zunimmt, etwa wenn rotwarmes Metall in die Lösung eingeführt wird. Demzufolge bildet diese Komponente eine Deckschicht über dem Metall, die das Metall kontinuierlich umgibt und die in der beschriebenen Weise als Wärmeableitungsmittel wirkt. Nach Abschluß des Abschreckprozesses kann die zurückbleibende durchsichtige Schicht aus Polyalkylenglykol durch Spülung mit Wasser oder durch Wiedererwärmung des Metalls und Verdampfung des Materials entfernt werden. Wenn die Schicht durch Abspülen entfernt wird, kann das Material durch Aufarbeitung des Spülwassers leicht für eine weitere Verwendung wiedergewonnen werden. Wenn das zurückbleibende Material durch Wiedererhitzen des Metalls und Verdampfen des Materials entfernt wird, führt eine solche Wiedererhitzung nicht zu einer Carbonisierung oder Zersetzung des Polyalkylenglykols, und es bleibt kein Film auf dem Metall zurück, der das normale Beizen, Blasen oder Wälzen bzw. Putzen, das normalerweise zwecks Vorbereitung der Metalloberfläche zur Fertigstellung Anwendung findet, stören könnte. Darüber hinaus sind die erzeugten Dämpfe nicht giftig und sie kondensieren nicht in einem Ausmaß, das eine Belüftung oder Absaugung des Arbeitsgebietes erforderlich machen würde.
- Weitere Vorteile des neuartigen Abschreckmediums gemäß der Erfindung bestehen darin, daß das Medium beständig ist und sich selbst bei verhältnismäßig hohen Temperaturen nicht zersetzt, daß die Lösung nicht entflammbar ist und keine Feuergefahr verursacht, daß sie geruchfrei ist, daß sie die menschliche Haut nicht reizt und daß sie das Metall nicht beschädigt oder korrodiert. Weiterhin ist das Medium gemäß der Erfindung mit normalen Lagerungs-, Umwälz-, Pump- und Förderausrüstungen verträglich; es besteht keine Notwendigkeit zur Anordnung einer Abfallbeseitigung wie das bei alkalischen Abfällen und Erdöl- oder Fettölabfällen der Fall ist; das Medium verträgt herkömmliche Filterungsprozesse, und es eignet sich für eine genaue Temperaturregelung.
Claims (2)
- Patentansprüche: 1. Abschreckmedium zum Abschrecken von wärmebehandeltem Metall, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß es eine Lösung mit einem Gehalt von etwa 45 bis 99,9% Wasser und etwa 0,1 bis 55% eines flüssigen hochmolekularen Polyalkylenglykols mit einer bei ansteigenden Temperaturen abnehmenden Löslichkeit in Wasser ist.
- 2. Abschreckmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenglykol ein Polyäthylenglykol, Polypropylenglykol oder ein gemischtes Polyäthylen- und Polypropylenglykol oder ein Äther oder Diäther eines Polyäthylenglykols oder Polypropylenglykols oder eines gemischten Polyäthylen- oder Polypropylenglykols oder ein anderes Polyalkylenglykol oder ein Äther oder Diäther eines solchen anderen Polyalkylenglykols bzw. eine Mischung der genannten Verbindung ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 316 800.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1963T0024211 DE1242660B (de) | 1963-06-29 | 1963-06-29 | Abschreckmedium zum Abschrecken von waermebehandeltem Metall |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1963T0024211 DE1242660B (de) | 1963-06-29 | 1963-06-29 | Abschreckmedium zum Abschrecken von waermebehandeltem Metall |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1242660B true DE1242660B (de) | 1967-06-22 |
Family
ID=7551360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1963T0024211 Pending DE1242660B (de) | 1963-06-29 | 1963-06-29 | Abschreckmedium zum Abschrecken von waermebehandeltem Metall |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1242660B (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0088746A1 (de) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Verfahren zur Wärmebehandlung von Schienen |
| CN104328254A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-02-04 | 柳州市安龙机械设备有限公司 | 水溶性淬火液 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE316800C (de) * |
-
1963
- 1963-06-29 DE DE1963T0024211 patent/DE1242660B/de active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE316800C (de) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0088746A1 (de) * | 1982-03-09 | 1983-09-14 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Verfahren zur Wärmebehandlung von Schienen |
| AT375402B (de) * | 1982-03-09 | 1984-08-10 | Voest Alpine Ag | Verfahren zum waermebehandeln von schienen |
| CN104328254A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-02-04 | 柳州市安龙机械设备有限公司 | 水溶性淬火液 |
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