DE886151C

DE886151C - Verfahren zum Oberflaechenaufkohlen von Stahl

Info

Publication number: DE886151C
Application number: DED3114D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Buchmueller
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1944-04-07
Filing date: 1944-04-07
Publication date: 1953-08-10

Description

Verfahren zum Oberflächenaufkohlen von Stahl Bekanntlich ist vielfach die Aufgabe gestellt, Werkstücke aus Stahl an ihrer Oberfläche mit einer Härteschicht zu versehen. Diese Härteschicht wird bekanntermaßen auf zweierlei verschiedene Arten erzeugt. Entweder wird das Werkstück im Einsatzverfahren an der Oberfläche aufgekohlt und die höher gekohlte Schicht durch eine aus Erhitzen und Abschrecken bestehenden Wärmebehandlung gehärtet. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, ,daß der Grundwerkstoff einen Kohlenstoffgehalt aufweisen Scann, der so eingestellt ist, daß das Werkstück im Kern eine erhebliche Zähigkeit aufweist, während nur der Oberfläche ein so hoher Kohlenstoffgehalt erteilt wird, daß die erwünschte Härtung eintritt. Das Verfahren ist vielseitig anwendbar und die erreichbare Härte der Oberfläche ist sehr ;hoch. Das Verfahren hat aber den Nachteil, daß es umständlich ist, erhebliche Zeiten in Anspruch nimmt und leicht dazu führt, daß sich die Werkstücke verziehen. Das andere bekannte Verfahren besteht,darin, daß die Oberfläche des Werkstückes mittels einer Flamme oder elektroinduktiv erhitzt und nach Erreichen der für die Zusammensetzung des Stahles maßgebenden Härtetemperatur abgeschreckt wird. Das Verfahren hat den Vorteil, daß es außerordentlich rasch vor sich geht und daß sich die Härtetiefe leicht einstellen läßt. Der Nachteil des Verfahrens ist der, daß im Gegensatz zur Einsatzhärtung die zu erreichende maximale Oberflächenhärte von dem Kohlenstoffgehalt des Grundwerlcstoffes abhängig ist, der aber mit Rücksicht auf die Gesamteigenschaften des Werkstückes nicht oder nur in geringem Umfang veränderlich ist.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, das die Vorzüge :des Oberflächenhärtens mittels der Flamme oder des Induktionsheizgerätes mit denjenigen des Einsatzverfahrens vereinigt, nämlich rascheste Durchführung des Verfahrens bei Unabhängigkeit der maximal zu erzielenden Oberflächenhärte vom Kohlenstoffgehalt des Grundwerkstoffes. Das Verfahren besteht darin, auf der Werkstückoberfläche elektroinduktiv örtlich ein Schmelzbad von wenigen Millimetern Tiefe zu erzeugen, dem mittels einer geeigneten Vorrichtung eine hochkohlenstoffhaltige Eisenlegierung in geeigneter Form und so bemessen zugegeben wird, daß oberflächlich ein Schmelzbad von gewünschter Zusammensetzun:g vorzugsweise mit o,9 % Kohlenstoff entsteht. Die Zufuhr der hochkohlenstoffhaltigen Eisenlegierung kann auf die verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise kann die Legierung pulverförmig aufgestreut werden. Es ist auch möglich, den Werkstoff mittels einer Spritzpistole aufzuspritzen. Es kann im kontinuierlichen Verfahren gearbeitet werden, indem beispielsweise das Werkstück unter einem Induktor beispielsweise in Form einer Spule, die das Werkstück umfaßt, oder in Form einer Heizleiterschleife ;hindurchgeführt wird. Die Heizwirkung des Induktors wird so eingestellt, daß die Oberfläche schmilzt, ohne daß sich das Werkstück im übrigen wesentlich erwärmt. In Bewegungsrichtung vor dem Induktor kann beispielsweise aus einem Trichter od. dgl. die pulverförmige hochkohlenstoffhaltige Eisenlegierung der Oberfläche zugeführt werden. Um zu verhindern, daß die sich bildende Schmelze von der Oberfläche abtropft oder herunterrinnt, können in der Nähe des Induktors seitlich Ränder aus .keramischem Werkstoff angeordnet werden.. Es ist ferner möglich, der. pulverförmigen Werkstoff nicht wie oben beschrieben, vor dem Induktor auf die Oberfläche aufzustreuen, sondern unmittelbar hinter dem Induktor an der Stelle, an der sich bereits eine geschmolzene Oberflächenschicht gebildet hat.
Nachdem der Schmelze genügend Zeit gelassen worden ist, um sich gleichmäßig zu verteilen lizw. sich zu homogenisieren, wird nach Erstarrung und Erreichen der Härtetemperatur die Oberfläche abgeschreckt. Selbstverständlich kann dieses Abschrecken auch in das fortschreitende Verfahren miteinbegriffen werden, indem in geeigneter Entfernung vom Induktor in Bewegungsrichtung hinter diesem eine Abschreckbrause vorgesehen wird.
Es ist ersichtlich, daß das Verfahren bezüglich der zu erreichenden Härte unabhängig ist vom Kohlenstoffgehalt des Grundwerkstoffes und daß lediglich der einstellbare Kohlenstoffgehalt, der durch Aufschmelzen der hochkohlenstoffhaltigen Eisenlegierung entsteht, die Härte beeinflußt. Das Werkstück selbst bleibt von der Behandlung der Oberfläche weitgehend unberührt, so daß dies-erTeil des Werkstückes beispielsweise vergütet sein kann, ohne daß die Vergütungsbehandlung durch das Aufbringen der Härteschicht zunichte gemacht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zum Oberflächenaufkohlen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Werkstückoberfläche elektro-induktivörtlicheir. Schmelzbad von wenigen Millimetern Tiefe erzeugt wird, dem mittels einer geeigneten Vorrichtung eine hochkohlenstoffhaltige Eisenlegierung in geeigneter Form und so bemessen zugegeben wird, daß oberflächlich ein Schmelzbad - von gewünschter Zusammensetzung vorzugsweise mit o9 0% Kohlenstoff entsteht. a. Verfahren' zum Härten einer nach Anspruch r hergestellten Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der entstandenen Oberflächenschicht anschließend auf Härtetemperatur abgesenkt und daß dann abgeschreckt wird.