DE817155C - Haerteoel - Google Patents

Description

• Zum Härten von Stählen verwendet man je nach der Stahlart Wasser, öl oder Pr@ßluft und neuerdings auch Salze bzw. wässerige Lösungen von Salzen, wobei die Salze und auch die wässerigen Salzlösungen den Nachteil haben, bei Raumtemperatur zu erstarren. An ölen verwendete man früher fette öle, insbesondere Rüböl und Tran, die jedoch allmählich von den mineralischen Härteölen verdrängt wurden.
• Hochlegierte Stähle, die in öl gehärtet werden, stellen keine großen Ansprüche an ein besonders energisches Kühlvermögen des Härteöles. je geringer jedoch die Legierungsanteile in den Stählen und je größer die Wanddicken der Werkstücke sind, welche durchgehärtet werden müssen, um so intensiver muß die Abkühlwirkung eines Härteöles sein, um den gewünschten Härteeffekt zu erzielen. Der nahebiegende Übergang auf Wasser ist in solchen Fällen meistens nicht statthaft wegen der dann gegebenen Härterißgefahr.
• Zur Verstärkung des Abkühleffektes von Härteölen ist es wesentlich, die sogenannte Phase des Leydenfrostschen Phänomens, während der das Werkstück von einem geschlossenen Üldampfmantel isolierend umhüllt wird, abzukürzen, ferner in der zweiten Phase, in der die eigentliche Abkühlung vor sich geht, eine möglichst hohe Abkühlungsgeschwindigkeit in Grad Celsius je Sekunde zu erreichen; desgleichen ist es wesentlich, bei dem Ausklingen dieser zweiten Phase möglichst lange eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit im Härteöl zu behalten, damit in dem Gebiet der Martensitbildung (etwa 300° und darunter) das Härteöl noch eine ausreichend hohe Abkühlungswirkung aufweist.
• Es ist bekannt, daß man durch bestimmte Zusätze, z. B. Lecithin, den Abkühleffekt eines mineralischen Härteöles in spezieller Richtung bezüglich Verzögerung des Ausklingens der zweiten Phase verbessern kann.
• Es wurde nun gefunden, daß ein besonders wirksames Härteöl dadurch erhalten wird, daß man zu Mineralölen schwefelhaltige organische Verbindungen, welche Sauerstoff mit dem Schwefel gebunden enthalten, zusetzt. Als Zusätze zu den Mineralölen sind Sulfosäuren, z. B. die bei der Behandlung von Mineralölen mit Schwefelsäure oder Oleum entstehenden öllöslichen Sulfosäuren (die sogenannten Mahagonisäuren) und insbesondere deren Salze besonders vorteilhaft. Es können auch Mischungen von Sulfosäuren mit Salzen derselben verwendet werden. jedoch kommen auch solche schwefelhaltige organische Verbindungen, in denen der Schwefel mittels Sauerstoff an die Kohlenstoffkette der Verbindung gebunden ist, wie die schwefelsauren Ester liocliniolekularer aliphatischer Alkohole und deren Salze, in Betracht.
• Durch den Zusatz der genannten schwefelhaltigen Verbindungen zu 'Mineralölen werden Härteöle erhalten, welche über einen besonders großen Temperaturbereich, insbesondere auch im Gebiet der Martensitbildung, eine hohe Abkühlungsgeschwindigkeit gewährleisten.
• Als Mineralölbasis werden vorzugsweise Öle niedriger Viskosität, wie leichte Spindelöle, verwendet.
• Die TIessung der Abkühlungsgeschwindigkeit eines Härtemittels kann erfolgen nach einer vom Kaiser-Wilhelm-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf, entwickelten sogenannten Silberkugel-Methode. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Silberkugel von 20 min Durcliniesser, in deren Mitte ein Thermoelement befestigt ist, auf Soo° erhitzt und in dem zu prüfenden Härtemittel abgekühlt wird. Diese Methode gestattet es, den Temperaturverlauf kurvenmäßig darzustellen und zu jeder Kugeltemperatur die zugehörige Abkühlttngsgeschwindigkeit in 'Clsec zu ermitteln.
• Zur Erläuterung der Erfindung ist in der graphischen Darstellung mit Kurve i der Verlauf der Abkühlungsgeschwindigkeit eines handelsüblichen mineralischen Härteöles dargestellt. Die Kurve 2 bezieht sich auf ein mit 5°,!o Lecithin versetztes Öl. Die Kurve 3 stellt den Verlauf der Abkühlungsgeschwindigkeit eines erfindungsgemäß verwendeten. 5% Sulfoseife enthaltenden Mineralöles dar. Wie aus den Kurvenbildern Hervorgeht, wird mit dein letztgenannten 01 eine holte Abkühlungsgeschwindigkeit über einen viel breiteren Temperaturbereich, insbesondere auch im Gebiet der 'Martensitbildung, als mit dem handelsüblichen Härteöl oder dem Lecithin enthaltenden 01 erhalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Härteöl, bestehend aus 'Mineralöl mit einem Zusatz aus schwefelhaltigen organischen Verbindungen, die Sauerstoff finit dem Schwefel gebunden enthalten.
2. 2. Härteöl nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz Sulfosäuren, z. B. die bei der Behandlung von Mineralölen mit Schwefelsäure oder Oleurn en'tstelienden öllöslichen Sulfosiiuren, oder deren Salze verwendet sind.
3. 3. Härteöl nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das 'Mineralöl ein -Mineral-öl niedriger Viskosität, insbesondere ein leichtes Spindelöl, ist.