DE817155C

DE817155C - Haerteoel

Info

Publication number: DE817155C
Application number: DEN808A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Beuerlein; Hans Dr-Ing Seeles
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1950-04-26
Filing date: 1950-04-26
Publication date: 1951-10-15

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.For hardening steels, depending on the type of steel, water, oil or compressed air are used and, more recently, salts or aqueous solutions of salts, the salts and also the aqueous salt solutions having the disadvantage of solidifying at room temperature. In the past, fatty oils were used in oils, especially rapeseed oil and oil, but these were gradually replaced by mineral hardening oils.

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.High-alloy steels that are hardened in oil are not great Requirements for a particularly energetic cooling capacity of the hardening oil. however, the lower the alloy content in the steels and the greater the wall thickness of the workpieces which have to be hardened through, the more intense the cooling effect must be of a hardening oil in order to achieve the desired hardening effect. The nearby one In such cases, transition to water is usually not permitted because of the then given risk of hardness cracking.

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.To strengthen the cooling effect of hardening oils, it is essential the so-called phase of the Leydenfrost phenomenon, during which the workpiece is a closed oil vapor jacket is encased in an insulating manner, to be shortened, furthermore in the second phase, in which the actual cooling takes place, one if possible to achieve high cooling rates in degrees Celsius per second; likewise it is essential that this second phase fades out for as long as possible keep high cooling rate in the hardening oil, so in the area of martensite formation (about 300 ° and below) the hardening oil still has a sufficiently high cooling effect having.

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.It is known that certain additives such. B. Lecithin, den Cooling effect of a mineral hardening oil in a special direction with regard to deceleration the end of the second phase can improve.

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.It has now been found that a particularly effective hardening oil thereby is obtained that to mineral oils sulfur-containing organic compounds, which Containing oxygen bound with the sulfur, adds. As additives to mineral oils are sulfonic acids, e.g. B. those in the treatment of mineral oils with sulfuric acid or oleum resulting oil-soluble sulfonic acids (the so-called mahogany acids) and in particular their salts are particularly advantageous. Mixtures of Sulfonic acids with salts thereof can be used. however, there are also sulphurous ones organic compounds in which the sulfur is attached to the carbon chain by means of oxygen the compound is bound, like the sulfuric acid ester liocliniolekularer aliphatic Alcohols and their salts.

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.By adding the aforementioned sulfur-containing compounds to 'mineral oils hardening oils are obtained, which over a particularly large temperature range, especially in the field of martensite formation, a high cooling rate guarantee.

Als Mineralölbasis werden vorzugsweise Öle niedriger Viskosität, wie leichte Spindelöle, verwendet.As a mineral oil base, low viscosity oils such as light spindle oils are used.

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.The measurement of the cooling rate of a hardener can take place after a from the Kaiser Wilhelm Institute for Iron Research, Düsseldorf, developed the so-called silver ball method. This is characterized by that a silver ball of 20 min Durcliniesser, in the middle of a thermocouple is attached, heated to Soo ° and cooled in the hardening agent to be tested. This method allows the temperature curve to be displayed and applied to determine the associated cooling rate in 'Clsec for each ball temperature.

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.To explain the invention, the curve i shows the course of the cooling rate of a commercially available mineral hardening oil in the graph. Curve 2 relates to an oil to which 5% lecithin has been added. The curve 3 represents the course of the cooling rate of a used according to the invention. 5% mineral oil containing sulfose soap. As can be seen from the graphs, with the last-mentioned 01 a faster cooling rate is obtained over a much wider temperature range, especially in the area of martensite formation, than with the commercially available hardening oil or the lecithin-containing 01 .

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hardening oil, consisting of 'mineral oil with an additive from sulfur-containing organic compounds, the oxygen finite the sulfur bound included.

2. hardening oil according to claim i, characterized in that as Addition of sulfonic acids, e.g. B. those in the treatment of mineral oils with sulfuric acid or oleum-forming, oil-soluble sulphonic acids, or their salts are used are.

3. hardening oil according to claim i or 2, characterized in that the 'mineral oil is a mineral oil of low viscosity, in particular a light spindle oil.