DE238576C

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Publication number: DE238576C
Application number: DENDAT238576D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— JVr 238576 -KLASSE 18 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. August 1906 ab.

Zur Ausnutzung der Diffusion von Kohlenstoff in Gegenständen aus Stahl oder Stahllegierungen zum Behufe, in denselben Schichten von verschiedenem Kohlenstoffgehalt zu erzeugen, sind bisher die in folgendem angedeuteten Verfahren bekannt:

i. Der aus Stahl von niedrigem Kohlenstoffgehalt bestehende Gegenstand wird bei geeigneter Temperatur der Wirkung einer

ίο Kohlenstoffmischung unterworfen, und zwar derart, daß auf der mit der Mischung selbst in Berührung gebrachten Fläche der Kohlenstoff mehr oder weniger tief in das Innere des Gegenstandes eindringt.

2. Der aus Stahl von hohem Kohlenstoffgehalt bestehende Gegenstand wird bei geeigneter Temperatur der entkohlenden Wirkung einer bestimmten, Oxyde enthaltenden Mischung unterworfen, so daß sich ein Teil des

ao Kohlenstoffes von der Zone der Stahlmasse entfernt, welche sich unterhalb der mit der Mischung selbst in Berührung gebrachten Fläche befindet.

3. Der Gegenstand aus Stahl wird an einer seiner Flächen dem Kohlungsverfahren nach 1.

unterworfen, während die entgegengesetzte Fläche dem unter 2. angegebenen Entkohlungsverfahren unterworfen wird.

4. Der Gegenstand wird dem Kohlungsverfahren nach 1. und hierauf auf derselben Fläche dem Entkohlungsverfahren nach 2. unterworfen, wodurch der Kohlenstoffgehalt der gekohlten Schicht leicht vermindert wird, da durch das Entkohlungsverfahren der gekohlten Schicht eine feinere Struktur verliehen wird. Oder eine zuerst der Entkohlung nach 2. unterworfene Fläche des Gegenstandes wird. aus dem eben angegebenen Grunde nach Verfahren ι von neuem leicht gekohlt.

Mittels dieser Verfahren werden also Stahlgegenstände erzeugt, deren äußere oberflächliche Schicht mehr bzw. weniger gekohlt ist als die innere Masse, oder bei denen eine Fläche mehr, die andere weniger gekohlt ist.

So beschreibt z. B. die französische Patentschrift 339987 ein Verfahren, bei welchem die oxydierende Behandlung fnit Sauerstoff oder oxydierenden Körpern derart vorgenommen wird, daß sie auf die ganze Stahlmasse einwirkt. Dies geht auch aus der Beschreibung dieser Patentschrift hervor, wo die oxydierende Behandlung als eine auf die ganze Stahlmasse einwirkende beschrieben ist. In dieser Patentschrift ist auch nur die Rede von einer weichen und einer harten Fläche, wie sie auch bei gewöhnlichem zementierten Stahl auftreten.

Im Gegensatz hierzu werden nach der Erfindung im innern der Stahlmasse oder der Stahllegierungen eine gekohltere Schicht oder eine Reihe abwechselnd mehr und weniger gekohlter Schichten erzeugt, und zwar neben den oberflächlich gekohlten Schichten, welche mit Hilfe der angeführten und bereits bekannten Verfahren erzeugt werden können.

Das neue Verfahren hat die Eigentümlichkeit, die oxydierende Affinierung auf einen Teil der Masse zu beschränken und sie immer auf dem bestimmten Teile zu lokalisieren, den man (vorher oder nachher) der kohlenden Behandlung aussetzt. Auf diese Weise wird jene eigentümliche Verteilung der Konzentration des Kohlenstoffes (in mehr oder minder abwechselnd kohlenstoffhaltigen Schichten) erhal- ten. Nach dem neuen Verfahren erhält man bei einmaliger und nicht wiederholter Anwendung wenigstens drei Schichten, eine innere, die von zwei äußeren eingeschlossen ist. Die Eigentümlichkeit des Verfahrens liegt also darin, daß man Schichten von bestimmter Tiefe erzeugt, die sich voneinander unterscheiden und in bestimmter Weise abwechseln.

Zur Ausführung des Verfahrens wird ein Gegenstand aus Stahl von geringem Kohlenstoffgehalt (z. B. 0,1 Prozent) einer Kohlung nach der oben unter 1. angegebenen Methode · unterworfen, die darin besteht, daß der Gegenstand eine genügend lange Zeit und bei einer ygenügend hohen Temperatur in Berührung mit einer körnigen kohlenstoffhaltigen Mischung so lange angewärmt wird, bis die gekohlte Schicht die gewünschte Tiefe erreicht hat (z. B. 30 mm).

Der Kohlenstoff wird dann im Verhältnis zu seiner Konzentrierung entfernt, wobei jedoch seine Verteilung in der ganzen Schicht während des ganzen Entkohlungsverfahrens unverändert bleibt. Behufs Entkohlung wird der in eben beschriebener Weise behandelte Gegenstand, um eine höher gekohlte Schicht hinter einer kohlenstoffärmeren zu erhalten, einer genügend hohen Temperatur ausgesetzt, und auf die gekohlte Fläche wird eine oxydierende Mischung gedrückt, welche die Entkohlung hervorrufen kann. Die Entkohlung erfolgt dann in der gewöhnlichen Weise, da sie an der Oberfläche am größten ist und an Intensität gegen das Innere der Stahlmasse nach und nach abnimmt. Da in vorliegendem Falle nun aber (im Gegensatz zu dem unter 4. beschriebenen Verfahren) eine beinahe gleichartig gekohlte Schicht vorliegt, so kann bei genügend langer Fortsetzung der Operation die Entkohlung (z.B. für eine bestimmte Strecke etwa 10 mm) zu einer vollständigen gemacht

werden, da dieselbe gegen das Innere allmählich abnimmt.

Hierdurch wird eine oberflächliche, vollständig oder beinahe vollständig entkohlte Schicht (z. B. 10 mm tief) erhalten, welcher eine sehr stark gekohlte Schicht folgt, deren Kohlenstoffgehalt zuerst bis zu einer gewissen Tiefe steigt (z. B. 25 mm), um von neuem abzunehmen, bis er überhaupt verschwindet (im vorliegenden Beispiel bei 35 oder 40 mm).

Diese Behandlungen können auf beiden Flächen ausgeführt oder auch öfter wiederholt werden, um im Innern des Stahlgegenstandes verschiedene höher gekohlte Schichten abwechselnd mit anderen weniger gekohlten zu erhalten. Der Gegenstand kann ferner nach dem Verfahren zu 1. einer einfachen Kohlung unterworfen werden, um in dem oberflächlichen Teil der äußeren gekohlten Schicht eine neue gekohlte Schicht zu erzeugen.

Die auf diese Weise behandelten Gegenstände werden dem gewöhnlichen Härtungs-, Ahlaßverfahren o. dgl. unterworfen und haben besondere mechanische Eigenschaften, die von der Dicke, der Reihenfolge und dem Kohlungsgrad ihrer verschiedenen Schichten abhängen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Stahl oder Stahllegierungen, hauptsächlich Panzerplatten für Schiffe, die im Innern und gegebenenfalls auch an

. der Oberfläche eine oder mehrere stark gekohlte Schichten enthalten, die mit anderen weniger stark gekohlten Schichten abwechseln, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände einer Reihe von Kohlungen und Entkohlungen in der Art unterworfen werden, daß zuerst eine Kohlung vorgenommen wird, und darauf eine Entkohlung zwecks Erzielung einer höher gekohlten Schicht hinter einer kohlenstoffärmeren Schicht und so fort, um im Innern der Masse eine Reihe abwechselnd mehr oder weniger gekohlter Schichten zu erzeugen.

2. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe mit den bisher üblichen Härtungs- bzw. Anlaßverfahren kombiniert wird.