SE514833C2 - Method and medium for treating a steel tool with hardened surface layer - Google Patents
Method and medium for treating a steel tool with hardened surface layerInfo
- Publication number
- SE514833C2 SE514833C2 SE9803097A SE9803097A SE514833C2 SE 514833 C2 SE514833 C2 SE 514833C2 SE 9803097 A SE9803097 A SE 9803097A SE 9803097 A SE9803097 A SE 9803097A SE 514833 C2 SE514833 C2 SE 514833C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- medium
- tool
- additive component
- amount
- surface layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels for metal drawing
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
- B21C25/02—Dies
- B21C25/025—Selection of materials therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels for metal drawing
- B21C3/18—Making tools by operations not covered by a single other subclass; Repairing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/28—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases more than one element being applied in one step
- C23C8/30—Carbo-nitriding
- C23C8/32—Carbo-nitriding of ferrous surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Description
l0 15 20 25 30 35 š14~ass' att härda den yta som är i kontakt med aluminiet och som så- ledes är utsatt för ett stort slitage. Sådan härdning kan och/eller varvid det vanligen bildas ett ca 5-20 pm tjockt ytskikt, åstadkommas genom nitrering nitrokarburering, huvudsakligen bestående av s- och/eller y'-fas och ett in- ca 0,05-0,3 mm tjockt diffu- i vilket kvävet huvudsakligen är i lösning. nanför ytskiktet liggande, sionsskikt, Verktyg som är härdade på detta sätt uppvisar goda förslit- ningsegenskaper och lämpar sig således för extrudering av aluminium. l0 15 20 25 30 35 š14 ~ ass' to harden the surface which is in contact with the aluminum and which is thus exposed to a great deal of wear. Such curing can and / or whereby an approximately 5-20 μm thick surface layer is usually formed, by nitration nitrocarburization, mainly consisting of s- and / or y '-phase and an approx. 0.05-0.3 mm thick diffu- in which the nitrogen is mainly in solution. tools that are hardened in this way show good wear properties and are thus suitable for extrusion of aluminum.
Under själva extruderingen har aluminiumarbetsstycket, det så kallade götet, en temperatur av ca 450-520°C och verkty- get uppnår en temperatur av ca GOOWI. I syfte att undvika att verktyget utsätts för alltför stora temperaturgradienter vilket är det under ett inledande skede av extruderingsprocessen, skulle kunna leda till olika typer av verktygsbrott, känt att förvärma verktyget innan extruderingen inleds, fö- reträdesvis till en temperatur av mellan 400 och 520°C. En sådan förvärmning kan ske i en förvärmningsugn. På grund av olika praktiska skäl, exempelvis det faktunl att ett stort antal olika verktyg utnyttjas i en extruderingsanläggning, kommer ett enskilt verktyg många gånger att bli liggande un- der en lång tid i förvärmningsugnen.During the extrusion itself, the aluminum workpiece, the so-called ingot, has a temperature of about 450-520 ° C and the tool reaches a temperature of about GOOWI. In order to avoid that the tool is exposed to excessive temperature gradients, which is during an initial stage of the extrusion process, it could lead to different types of tool breakage, known to preheat the tool before the extrusion begins, preferably to a temperature of between 400 and 520 °. C. Such preheating can take place in a preheating oven. Due to various practical reasons, such as the fact that a large number of different tools are used in an extrusion plant, an individual tool will often remain in the preheating oven for a long time.
Sökanden har' gjort undersökningar soul visar att en sådan lång förvärmningstid resulterar i en negativ påverkan på det härdade ytskiktet hos verktyget. Därvid kommer två processer att äga rum. Den första är att vid förvärmningen av verkty- get blir temperaturen så hög att stålytan börjar att oxi- dera. Man får en högtemperaturkorrosion, varvid oxider bil- das i det nitrerade ytskiktet. det kväve, Den andra processen är att som finns i de härdade partierna av verktyget se- dan nitrering och/eller nitrokarbureringen, kommer att börja diffundera igen, varvid en del av kvävet tränger djupare in i verktyget och en annan del försvinner bort genom ytan från 10 _15 20 25 30 35 verktyget. Således kommer verktygets egenskaper att ändras och förslitningshållfastheten försämras.Applicants have done soul research showing that such a long preheating time results in a negative impact on the hardened surface layer of the tool. In doing so, two processes will take place. The first is that during the preheating of the tool, the temperature becomes so high that the steel surface begins to oxidize. A high-temperature corrosion is obtained, whereby oxides are formed in the nitrided surface layer. The second process is that which is present in the hardened portions of the tool since nitriding and / or nitrocarburization, will begin to diffuse again, with some of the nitrogen penetrating deeper into the tool and another part disappearing through the surface from 10 _15 20 25 30 35 tool. Thus, the properties of the tool will change and the wear resistance will deteriorate.
I samband med sådan förvärmning av extruderingsverktyg är det vidare känt att under förvärmningen placera verktyget i en väsentligen inert eller neutral atmosfär i syfte att för- hindra en oxidering av det nitrerhärdade ytskiktet. En van- lig sådan atmosfär åstadkoms genom tillförsel av kvävgas.In connection with such preheating of extrusion tools, it is further known to place the tool during the preheating in a substantially inert or neutral atmosphere in order to prevent an oxidation of the nitrided hardened surface layer. An ordinary such atmosphere is achieved by supplying nitrogen gas.
SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda problem och skapa förbättrade nßjligheter att upp- rätthålla hårdheten hos ett nitrerhärdat ytskikt hos ett verktyg.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to obviate the above-mentioned problems and to create improved possibilities for maintaining the hardness of a nitrided hardened surface layer of a tool.
Detta ändamål uppnås med det inledningsvis angivna förfaran- det tillsatskomponent, som kännetecknas av att mediet innefattar en aktiv innefattande ammoniak, i en sådan mängd och med sådana egenskaper att mängden kväve i nämnda ytskikt åtminstone hålles på en viss nivå under behandlingen för att upprätthålla hårdheten hos nämnda ytskikt.This object is achieved with the initially added process component, characterized in that the medium comprises an active comprising ammonia, in such an amount and with such properties that the amount of nitrogen in said surface layer is kept at least at a certain level during the treatment to maintain the hardness of said surface layer.
Med en sådan huvudkomponent, som utgör den helt övervägande delen av mediet, förhindras på ett effektivt sätt en oxide- ring av ytskiktet. Med den aktiva tillsatskomponenten kan samtidigt utdiffusionen av kväveatomer i ytskiktet förhind- ras och koncentrationen av kväveatomer i ytskiktet kan hàl- las väsentligen konstant eller eventuellt öka. Tillsatskom- ponenten, som endast utgör en ringa del av nædiets totala mängd och som, när den vid en viss temperatur kommer i kontakt med en metallyta, spjälkas till kväveatomer och vätemolekyler. Sådant kväve i atomär form kan tas upp av verktygsstålet och genom att välja en korrekt mängd ammoniak i mediet kan en väsentligen konstant kvävenivå upprätthållas i ytskiktet. har det visat sådan Vidare sig att en 10 15 20 25 30 35 'I514 az: ammoniaktillsats minskar oxideringen av ytskiktet i jämförelse med förvärmning' i en ren kvävgasatmosfär. Den väsentligen neutrala eller inerta huvudkomponenten kan med fördel innefatta åtminstone en av gaserna kvävgas, argon och helium. Dessa tre gaser, som kan utnyttjas var för sig eller i blandning med varandra, har en effektiv förmåga att undantränga syrgas och på så vis förhindra en oxidering av ytskiktet samtidigt som gaserna ej påverkar kväveatomerna i ytskiktet.With such a main component, which constitutes the predominant part of the medium, an oxidation of the surface layer is effectively prevented. At the same time, with the active additive component, the diffusion of nitrogen atoms in the surface layer can be prevented and the concentration of nitrogen atoms in the surface layer can be kept substantially constant or possibly increase. The additive component, which constitutes only a small part of the total amount of the nodule and which, when it comes into contact with a metal surface at a certain temperature, is broken down into nitrogen atoms and hydrogen molecules. Such nitrogen in atomic form can be taken up by the tool steel and by selecting a correct amount of ammonia in the medium, a substantially constant nitrogen level can be maintained in the surface layer. It has been found that a further addition of an ammonia additive reduces the oxidation of the surface layer compared to preheating in a pure nitrogen atmosphere. The substantially neutral or inert main component may advantageously comprise at least one of the gases nitrogen gas, argon and helium. These three gases, which can be used individually or in admixture with each other, have an effective ability to displace oxygen and thus prevent an oxidation of the surface layer while the gases do not affect the nitrogen atoms in the surface layer.
Enligt en utföringsform av uppfinningen kan tillsatskompo- nenten dessutom innefatta en av gaserna vätgas, koloxid och koldioxid. Med dessa gaser kan ytterligare egenskaper hos ytskiktet påverkas och/eller upprätthållas.According to an embodiment of the invention, the additive component may further comprise one of the gases hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. With these gases, additional properties of the surface layer can be affected and / or maintained.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är mäng- den av tillsatskomponenten i mediet < 10% och > 0,05%, före- trädesvis > 0,2%. Enligt ett mer specifikt utförande av upp- finningen är mängden av tillsatskomponenten i mediet < 5%, Enligt ett speciellt fördelaktigt ut- förande av uppfinningen är mängden av tillsatskomponenten i företrädesvis < 2%. mediet ca 1%.According to a further embodiment of the invention, the amount of the additive component in the medium is <10% and> 0.05%, preferably> 0.2%. According to a more specific embodiment of the invention, the amount of the additive component in the medium is <5%. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the amount of the additive component is preferably <2%. medium about 1%.
Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar behandlingen en förvärmning av verktyget, vilken följs av ett arbetssteg under vilket verktyget utnyttjas i den ar- betsoperation för vilken verktyget är avsett. Det skall här noteras att verktyget i enlighet med uppfinningen befinner sig i det ovan definierade mediet under 'väsentligen hela förvärmningen. Inom ramen för uppfinningen är det också möj- ligt att låta verktyget befinna sig i mediet även under det efterföljande arbetssteget.According to a further embodiment of the invention, the treatment comprises a preheating of the tool, which is followed by a working step during which the tool is used in the working operation for which the tool is intended. It should be noted here that the tool according to the invention is in the medium defined above during substantially the entire preheating. Within the scope of the invention, it is also possible to leave the tool in the medium even during the subsequent working step.
Enligt en fördelaktig tillämpning av uppfinningen innefattar verktyget ett extruderingsverktyg och arbetsoperationen in- nefattar extrudering av aluminium. 10 15 20 25 Üs44-ass Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen upprätt- hålls den förhöjda temperaturen under väsentligen hela be- handlingen och denna temperatur uppgår till mellan 350°C och 600°C, företrädesvis mellan 400°C och 550°C. Ändamålet uppnås också med det inledningsvis angivna mediet som kännetecknas av att mediet innefattar en gasformig tillsatskomponent, som innefattar ammoniak, varvid mängden av tillsatskomponenten i mediet är mindre än 10%. Ett sådant gasformigt medium kan utnyttjas i många olika sammanhang för att bilda en omgivande atmosfär för ett nitrerhärdat verktyg eller objekt sådant medium är som värms till en förhöjd temperatur. Ett lämpligt i samband med förvärmning av extruderingsverktyg och andra nitrerhärdade verktyg såsom smidesverktyg. Mediet är lämpligt även för andra ni- trerhärdade objekt, exempelvis härdade komponenter i maski- ner i vilka en förhöjd temperatur kan råda.According to an advantageous application of the invention, the tool comprises an extrusion tool and the working operation includes extrusion of aluminum. According to a further embodiment of the invention, the elevated temperature is maintained during substantially the entire treatment and this temperature amounts to between 350 ° C and 600 ° C, preferably between 400 ° C and 550 ° C. The object is also achieved with the initially stated medium, which is characterized in that the medium comprises a gaseous additive component, which comprises ammonia, the amount of the additive component in the medium being less than 10%. Such a gaseous medium can be used in many different contexts to form an ambient atmosphere for a nitrided hardened tool or object such medium is heated to an elevated temperature. A suitable in connection with preheating of extrusion tools and other nitriding hardened tools such as forging tools. The medium is also suitable for other non-cured objects, for example cured components in machines in which an elevated temperature may prevail.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare genom en beskrivning av olika utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Pig 1 visar en snittvy av ett nitrerhärdat extruderings- verktyg, 10 15 20 25 30 35 ä14tszz Fig 2 visar en schematisk vy av en anordning för behand- ling av ett verktyg i enlighet med en utförings- form av föreliggande uppfinning, Fig 3 visar en schematisk vy av en anordning för behand- ling av ett verktyg i enlighet med en andra utfö- ringsform av föreliggande uppfinning och Fig 4 visar ett diagræn över koncentrationen av kväve- atomer i ett ytskikt hos ett nitrerhärdat objekt.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be further elucidated by a description of various embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a sectional view of a nitrided hardened extrusion tool, Fig. 2 showing a schematic view. of an apparatus for treating a tool in accordance with an embodiment of the present invention, Fig. 3 shows a schematic view of an apparatus for treating a tool in accordance with a second embodiment of the present invention, and 4 shows a diagram of the concentration of nitrogen atoms in a surface layer of a nitrided core object.
DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig l visar ett extruderingverktyg l som är avsett att an- vändas i en anläggning för extrudering av aluminiumprofiler (ej visad). Verktyget 1 innefattar en munstycksöppning 2 ge- nom vilken aluminiumämnet strömmar och erhåller sin tvär- snittsform. Munstycksöppningen 2 definieras av en yta hos verktyget l. Verktyget 1 är nitrerhärdat på i sig känt vis, varvid det bildas ett ytskikt 3 som huvudsakligen består av s- och y'-fas. Innanför ytskiktet 3 sträcker sig ett diffu- sionsskikt in i vilket kväveatomer har diffunderat under ni- trering och/eller nitrokarbureringsprocessen.DETAILED DESCRIPTION OF VARIOUS EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows an extrusion tool l which is intended to be used in a plant for extrusion of aluminum profiles (not shown). The tool 1 comprises a nozzle opening 2 through which the aluminum blank flows and obtains its cross-sectional shape. The nozzle opening 2 is defined by a surface of the tool 1. The tool 1 is nitrided hardened in a manner known per se, whereby a surface layer 3 is formed which consists mainly of s and y 'phase. Within the surface layer 3, a diffusion layer extends into which nitrogen atoms have diffused during the nitration and / or nitrocarburization process.
Innan verktyget J. skall användas i. den ej 'visade extrude- ringsanläggningen är det lämpligt att förvärma verktyget 1.Before the tool J. is to be used in the extrusion plant (not shown), it is suitable to preheat the tool 1.
En sådan förvärmning kan göras med den anordning som visas i Fig 2. Denna anordning innefattar en förvärmningsugn eller kammare 4 som bildar ett slutet utrymme 5. Utrymmet 5 är in- rättat att mottaga ett föremål som skall behandlas och som i det visade exemplet utgörs av verktyget l. Anordningen inne- fattar vidare ett uppvärmningsorgan 6 som är inrättat att värma upp och hålla en förhöjd temperatur i förvärmningsug- nen 4 och det slutna utrymmet 5.Such preheating can be done with the device shown in Fig. 2. This device comprises a preheating oven or chamber 4 which forms a closed space 5. The space 5 is arranged to receive an object to be treated and which in the example shown consists of tool 1. The device further comprises a heating means 6 which is arranged to heat and maintain an elevated temperature in the preheating furnace 4 and the closed space 5.
I enlighet med föreliggande uppfinning finns en inrättning för tillförsel av ett gasformigt medium till det slutna ut- 10 15 20 25 30 35 stråk-nl: k sas 7 rymmet 5 för att skapa en önskad atmosfär i detta utrymme 5.In accordance with the present invention, there is provided an apparatus for supplying a gaseous medium to the closed outlet space 5 to create a desired atmosphere in this space 5.
Denna inrättning innefattar ett blandningsorgan 7 med vilket ett antal gaskällor 8, 9, exemplet innefattar varje gaskälla en behållare, exempelvis 10 är förbundna. I det visade ett tryckkärl, varvid trycket i respektive tryckkärl är så högt att den ifrågavarande gasen kan. matas genom bland- ningsorganet 7 in i det slutna utrymet 5 på ett sådant sätt att ett högre tryck råder i det slutna utrymmet 5 än i den omgivande atmosfären. Gaskällorna 8, 9, 10 kan även utgöras av anläggningar för tillverkning av ifrågavarande gas på plats eller en rörledning för tillförsel av ifrågavarande gas från en avlägsen position. Det är även möjligt att an- ordna ett tillhandahålla ett önskat gastryck i det slutna utrymmet 5. eller flera pumporgan som är inrättade att Blandningsorganet 7 styrs med hjälp av en styrenhet 11 som är inrättad att styra mängden tillförd gas, blandningsför- hàllandet mellan olika komponenter hos den tillförda gasen, uppvärmningsorganet 6 för att upprätthålla en önskad tempe- ratur i det slutna utrymmet 5 samt en utloppsventil 12 för att möjliggöra utmatning av förhöjda mängder icke önskade gaser genom utbyte av atmosfären i utrymmet 5. Styrenheten 11 kan därvid vara ansluten till ett flertal olika typer av exempelvis en och en sensorer, temperatursensor 13 trycksensor 14.This device comprises a mixing means 7 with which a number of gas sources 8, 9, the example comprises each gas source a container, for example 10 are connected. In this, a pressure vessel is shown, wherein the pressure in the respective pressure vessel is so high that the gas in question can. is fed through the mixing means 7 into the closed space 5 in such a way that a higher pressure prevails in the closed space 5 than in the surrounding atmosphere. The gas sources 8, 9, 10 can also consist of plants for the production of the gas in question on site or a pipeline for supplying the gas in question from a remote position. It is also possible to arrange a supply of a desired gas pressure in the closed space 5. or more pump means which are arranged that the mixing means 7 is controlled by means of a control unit 11 which is arranged to control the amount of supplied gas, the mixing ratio between different components of the supplied gas, the heating means 6 for maintaining a desired temperature in the closed space 5 and an outlet valve 12 for enabling the discharge of increased amounts of undesired gases by exchanging the atmosphere in the space 5. The control unit 11 can then be connected to a several different types of, for example, one and one sensors, temperature sensor 13 pressure sensor 14.
I det visade exemplet innehåller den första gaskällan 8 kvävgas och den andra gaskällan 9 ammoniak. Styrenheten 11 är så inrättad att en blandning av kvävgas och ammoniak kan tillföras det slutna utrymmet 5 och upprätthålla en sådan atmosfär däri. Därvid är mängden ammoniak < 10% av den to- tala nängden kvävgas och ammoniak. Enligt ytterligare ut- föranden är den totala mängden ammoniak < 5% företrädesvis < % av den totala mängden kvävgas och ammoniak. Sökanden har genomfört försök, i vilka den totala mängden ammoniak var ca 1 % lighet med det föredragna utförandena skall således mängden av den totala gasmängden kvävgas och ammoniak. I en- 10 15 20 25 30 35 -š14:szs ammoniak vara > 0,l% och företrädesvis > 0,2% av den totala mängden kvävgas och ammoniak. Ett föredraget intervall skulle således kunna vara O,5%-l,5% ammoniak av den totala mängden kvävgas och ammoniak i den atmosfär som upprätthålls i det slutna utrymet 5. Styrenheten ll och uppvärmningsor- ganet 6 är inrättade att upprätthålla en temperatur i för- värmningsugnen 4 och det slutna utrymmet 5 som uppgår till mellan 350°C och 600°C, företrädesvis mellan 400°C och 550°C.In the example shown, the first gas source 8 contains nitrogen gas and the second gas source 9 ammonia. The control unit 11 is arranged so that a mixture of nitrogen gas and ammonia can be supplied to the closed space 5 and maintain such an atmosphere therein. The amount of ammonia is <10% of the total amount of nitrogen and ammonia. According to further embodiments, the total amount of ammonia is <5%, preferably <% of the total amount of nitrogen gas and ammonia. The applicant has carried out experiments in which the total amount of ammonia was about 1% similar to the preferred embodiment. In one of the ammonia,> ammonia should be> 0.1% and preferably> 0.2% of the total amount of nitrogen and ammonia. A preferred range could thus be 0.5% -1.5% ammonia of the total amount of nitrogen gas and ammonia in the atmosphere maintained in the enclosed space 5. The control unit 11 and the heating means 6 are arranged to maintain a temperature in front of the heating furnace 4 and the closed space 5 amounting to between 350 ° C and 600 ° C, preferably between 400 ° C and 550 ° C.
I enlighet med föreliggande uppfinning är det således möj- ligt att skapa en atmosfär som består av väsentligen enbart en huvudkomponent av kvävgas och en tillsatskomponent av am- Det är också möjligt att låta tillsatskomponenten koldioxid Den visade tredje gaskällan 10 kan inne- moniak. innefatta ytterligare gaser, exempelvis koloxid, och/eller vätgas. hålla en dessa ytterligare gaser är företrädesvis mindre än nàngden sådan ytterligare tillsatskomponent. Mängden av ammoniak i den totala gasmängden. Huvudkomponenten kan också bildas av andra neutrala eller inerta gaser, i första hand ädelgaser, såsom argon och/eller helium.Thus, in accordance with the present invention, it is possible to create an atmosphere consisting essentially of only a major component of nitrogen and an additive component of carbon dioxide. It is also possible to allow the additive component carbon dioxide. include additional gases, for example carbon monoxide, and / or hydrogen gas. these additional gases are preferably less than any additional additive component. The amount of ammonia in the total amount of gas. The main component can also be formed by other neutral or inert gases, primarily noble gases, such as argon and / or helium.
Fig 3 visar en ytterligare utföringsform av uppfinningen som skiljer sig från den i Fig 2 visade utföringsformen endast därigenom att anordningen utnyttjar ett färdigblandat gas- formigt medium som tillhandahålls med hjälp av en behållare 15 och en reglerventil 7. Behållaren 15 kan således inne- hålla ett trycksatt medium innefattande en huvudkomponent och en tillsatskomponent, exempelvis kvävgas och ammoniak. Även i detta fall är det möjligt att utnyttja ett pumporgan som ett komplement eller ett alternativ för tillförseln av det gasformiga mediet.Fig. 3 shows a further embodiment of the invention which differs from the embodiment shown in Fig. 2 only in that the device uses a ready-mixed gaseous medium provided by means of a container 15 and a control valve 7. The container 15 can thus contain a pressurized medium comprising a main component and an additive component, for example nitrogen and ammonia. Also in this case it is possible to use a pump means as a complement or an alternative for the supply of the gaseous medium.
Fig 4 visar ett diagram över kvävekoncentrationen N i prover som funktion av djupet D från ytan och som har uppmäts efter genomförda försök. Proverna har varit i en ugn under 30 tim- mar vid en temperatur av 450°C. Kurvan a visar kvävekoncent- 10 15 riáaiilz kass rationen i en atmosfär av kvävgas och 1% ammoniak. Kurvan b visar kvävgaskoncentrationen i en atmosfär av enbart kvävgas och kurvan c visar kvävekoncentrationen i en luftatmosfär.Fig. 4 shows a diagram of the nitrogen concentration N in samples as a function of the depth D from the surface and which has been measured after performed experiments. The samples have been in an oven for 30 hours at a temperature of 450 ° C. Curve a shows the nitrogen concentration in an atmosphere of nitrogen gas and 1% ammonia. Curve b shows the nitrogen gas concentration in an atmosphere of nitrogen gas alone and curve c shows the nitrogen concentration in an air atmosphere.
Såsom framgår tydligt av' diagrammet kan kvävgaskon- centrationen upprätthållas på ett väsentligt mycket bättre sätt i en atmosfär av kvävgas och 1% ammoniak än i tidigare utnyttjade gasatmosfärer.As is clear from the diagram, the nitrogen gas concentration can be maintained in a significantly much better way in an atmosphere of nitrogen gas and 1% ammonia than in previously used gas atmospheres.
Uppfinningen är inte begränsad “till de ovan, visade utfö- ringsformerna. utan kan 'varieras och lnodifieras inonl ramen för de efterföljande patentkraven. Uppfinningen är även tillämplig på nitrerade extruderingsverktyg för extrudering än aluminium, av andra material exempelvis andra nætaller eller plaster.The invention is not limited to the embodiments shown above. but may be varied and modified within the scope of the appended claims. The invention is also applicable to nitrated extrusion tools for extrusion other than aluminum, of other materials such as other nets or plastics.
Claims (14)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9803097A SE514833C2 (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Method and medium for treating a steel tool with hardened surface layer |
| AU63776/99A AU6377699A (en) | 1998-09-11 | 1999-09-10 | A method and a device for the treatment of a tool, and a medium |
| PCT/SE1999/001584 WO2000015862A1 (en) | 1998-09-11 | 1999-09-10 | A method and a device for the treatment of a tool, and a medium |
| BR9913616-3A BR9913616A (en) | 1998-09-11 | 1999-09-10 | Method and device for the treatment of a tool, and an agent |
| EP99951314A EP1115896A1 (en) | 1998-09-11 | 1999-09-10 | A method and a device for the treatment of a tool, and a medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9803097A SE514833C2 (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Method and medium for treating a steel tool with hardened surface layer |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9803097D0 SE9803097D0 (en) | 1998-09-11 |
| SE9803097L SE9803097L (en) | 2000-03-12 |
| SE514833C2 true SE514833C2 (en) | 2001-04-30 |
Family
ID=20412576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9803097A SE514833C2 (en) | 1998-09-11 | 1998-09-11 | Method and medium for treating a steel tool with hardened surface layer |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1115896A1 (en) |
| AU (1) | AU6377699A (en) |
| BR (1) | BR9913616A (en) |
| SE (1) | SE514833C2 (en) |
| WO (1) | WO2000015862A1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1499711A (en) * | 1976-12-10 | 1978-02-01 | Gkn Group Services Ltd | Nitriding |
| JPH05148612A (en) * | 1991-11-25 | 1993-06-15 | Nippon Piston Ring Co Ltd | Manufacture of piston ring |
| JP3006432B2 (en) * | 1994-10-03 | 2000-02-07 | 日本軽金属株式会社 | Method of nitriding steel dies without white layer |
| JP3271526B2 (en) * | 1996-08-29 | 2002-04-02 | 日本軽金属株式会社 | Surface extrusion method for aluminum extrusion dies and dies with excellent durability |
-
1998
- 1998-09-11 SE SE9803097A patent/SE514833C2/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-09-10 WO PCT/SE1999/001584 patent/WO2000015862A1/en not_active Ceased
- 1999-09-10 BR BR9913616-3A patent/BR9913616A/en not_active Application Discontinuation
- 1999-09-10 AU AU63776/99A patent/AU6377699A/en not_active Abandoned
- 1999-09-10 EP EP99951314A patent/EP1115896A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1115896A1 (en) | 2001-07-18 |
| WO2000015862A1 (en) | 2000-03-23 |
| SE9803097L (en) | 2000-03-12 |
| SE9803097D0 (en) | 1998-09-11 |
| AU6377699A (en) | 2000-04-03 |
| BR9913616A (en) | 2001-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2036976C1 (en) | Steel pieces thermal or thermochemical treatment method and apparatus for benefication of steel pieces surface areas with carbon | |
| JP5883727B2 (en) | Gas nitriding and gas soft nitriding methods | |
| US20040187966A1 (en) | Method and apparatus for vacuum heat treatment | |
| CN101180416A (en) | Low-pressure carbonitriding method and equipment | |
| JP6552209B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing metal spring | |
| KR101959985B1 (en) | Method of heat treatment of metal parts | |
| JP2007046088A (en) | Nitrided quenched part, and method for producing the same | |
| JPH05195192A (en) | Method and apparatus for carburizing steel material (cementation) in low-pressure atmosphere | |
| JP7201092B2 (en) | Vacuum carburizing treatment method and carburized part manufacturing method | |
| US4201600A (en) | Method for the gas carburization of workpieces made of steel | |
| JP6400905B2 (en) | Gas carburizing method | |
| SE514833C2 (en) | Method and medium for treating a steel tool with hardened surface layer | |
| KR102886502B1 (en) | Method and device for processing metal parts | |
| KR19980071378A (en) | Atmosphere control method and apparatus in heat treatment furnace | |
| CN102762760B (en) | At least one workpiece is implemented to the method for carbonitriding in treatment chamber | |
| KR100522050B1 (en) | Control method of and apparatus for atmosphere in heat treatment furnace | |
| US9540721B2 (en) | Method of carburizing | |
| JP4569181B2 (en) | Vacuum carburizing method | |
| WO2019182140A1 (en) | Vacuum carburization processing method, and method for manufacturing carburized component | |
| JP6357042B2 (en) | Gas soft nitriding method and gas soft nitriding apparatus | |
| RU2020188C1 (en) | Method of metallic article nitrocementation | |
| JP2016148091A (en) | Vacuum carburization method and vacuum carburization device | |
| JP2019135332A (en) | Manufacturing method and manufacturing apparatus for metallic spring | |
| TH62772A (en) | Methods of vacuum carbonitride | |
| TH39053B (en) | Methods of vacuum carbonitride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |