WO1989012111A1 - Heat-treatment process for metallic workpieces - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for the heat treatment of metallic workpieces in a vacuum chamber furnace, in which the workpieces are heated under vacuum and then quenched by means of a cooling gas.
- an inert gas for example nitrogen or argon
- the cooling gas is used as the cooling gas, if possible, so that there is no scaling on the surfaces of the workpieces during the quenching process. Such scaling would result if the workpieces came into contact with oxygen or another highly reactive gas during the quenching process, for example.
- cooling * L speed during the quenching process is relatively low.
- rapid cooling is essential, especially for hardening steel. Accordingly, cooling
- the object of the invention is to further develop the method of the incoming Q type initially mentioned in such a way that press with lower gas pressures and / or smaller quantities of gas, sufficiently rapid cooling or using customary according to the prior art gas quantities and Gas ⁇ a much faster cooling during lt - the quenching can be achieved.
- the invention proposes, starting from the method of the aforementioned, that hydrogen or a hydrogen gas is used as the cooling gas.
- cooling can be much more effective
- 35 workpieces are not completely inactive.
- Air-hardenable steels are high-alloy steels which can be achieved with air cooling
- Another advantageous embodiment of the invention provides that when quenching workpieces made of oil-hardenable steel, the gas pressure is at least 3 bar
- Oil-hardenable steels are low-alloy steels which require a high cooling rate for hardening, ie a cooling rate which can conventionally only be achieved with oil as the coolant, but not with air or gas.
- a cooling rate which is sufficient for oil-hardenable steels can be achieved .
- the invention thus opens up vacuum hardening with gas cooling for a completely new group of materials which until now could only be hardened with oil.
- FIG. 1 shows a cross section through a vacuum chamber furnace suitable for the method according to the invention
- FIG. 2 shows a horizontal longitudinal section to FIG. 1, but without the support device for the workpieces to be treated.
- the essentially cylindrical housing of a vacuum chamber furnace is designated by the reference symbol 1.
- This housing 1 is mounted on feet 2 and provided on one end with a tightly closing door 3 (cf. FIG. 2).
- the housing 1 is provided with a blower 4 and a heat exchanger 5, which are components of the gas circulation described in more detail below.
- a heating chamber 6 is arranged in the interior of the housing 1. ordered, which is approximately elliptical in cross-section and is thermally insulated from the walls of the housing 1. On the inside of the walls of the heating chamber 6, heating rods 8 are fastened by means of suitable holders 7, which extend over the axial length of the heating chamber 6.
- gas inlet openings in the form of nozzles 9 are provided on the ceiling and in the bottom of the heating chamber 6, which can simultaneously be supplied with cooling gas via gas supply lines 10 and generate gas flows directed towards the center plane of the heating chamber 6.
- the workpieces 11 to be treated are arranged in the interior of the heating chamber 6 and are carried by a suitable carrying device 12, which can be designed, for example, as a grid pallet.
- a suitable carrying device 12 which can be designed, for example, as a grid pallet.
- cover panels 14 against radiant heat which are arranged at a distance from the respective opening cross section of the slot 13 .
- the slots 13 serving for gas outlet openings are connected to the suction side of the blower 4 via gas return channels 15 and the heat exchanger 5.
- the pressure side of the blower 4 in contrast, is connected to the nozzles 9 via the gas feed lines 10.
- the gas circulation system consisting of the blower 4, the gas supply lines 5, the nozzles 9, the slots 13, the gas return lines 15 and the heat exchanger 5 also connected at a suitable point with control and regulating organs, by means of which the circulated gas quantity can be adapted to the requirements. These control and regulating elements are not shown in the drawing.
- the workpieces to be treated are arranged where the gas flows generated by the oppositely directed nozzles 9 collide.
- the colliding gas flows create a largely homogeneous cooling zone around the workpieces 11 through intensive swirling, which guarantees a uniform cooling of the workpieces 11 on all surfaces that come into contact with the cooling gas. Due to the overpressure forming in the impact area and the slots 13 located to the side of the impact, there is a relatively large pressure drop from the impact area to the slots 13, so that the cooling gas is quickly exchanged in the impact area.
- the workpieces 11 to be treated on the supporting device 12 are first placed in the vacuum chamber furnace explained above.
- the door 3 is then closed in a pressure-tight manner and the housing 1 is evacuated.
- the workpieces 11 are then heated to the temperature required for the heat treatment by means of the heating rods 8.
- the chamber of the vacuum chamber furnace is flooded as quickly as possible with pressurized cooling gas which, in the process according to the invention, consists of hydrogen or a gas mixture which contains at least 20% hydrogen.
- the remaining components of the gas 1 mixes of course consist of gases that react neither with the hydrogen contained in the mixture nor with the materials of the workpieces to be treated.
- the quenching time is reduced by up to half compared to conventional cooling gases. Because of the considerably better heat transfer in the method according to the invention, the power required on the blower is only about a tenth of the power that would be required using conventional cooling gases. 5
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Abstract
Description
Verfahren für die Wärmebehandlung von metallischen Werkstücken Process for the heat treatment of metallic workpieces
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Wärme¬ behandlung von metallischen Werkstücken in einem Vakuum-Kammerofen, bei welchem die Werkstücke unter Vakuum erwärmt werden und anschließend mittels eines Kühlgases abgeschreckt werden.The invention relates to a method for the heat treatment of metallic workpieces in a vacuum chamber furnace, in which the workpieces are heated under vacuum and then quenched by means of a cooling gas.
Bei nach dem Stande der Technik üblichen Verfahren der genannten Art verwendet man als Kühlgas nach Möglichkeit ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff oder Argon, damit sich während des Abschreckvorganges an den Oberflächen der Werkstücke keine Verzunderung ergibt. Eine solche Verzunderung würde sich ergeben, wenn die Werkstücke während des Abschreckvorganges beispielsweise mit Sauerstoff oder einem anderen stark reaktiven Gas in Verbindung kämen.In processes of the type mentioned which are customary in the prior art, an inert gas, for example nitrogen or argon, is used as the cooling gas, if possible, so that there is no scaling on the surfaces of the workpieces during the quenching process. Such scaling would result if the workpieces came into contact with oxygen or another highly reactive gas during the quenching process, for example.
Bei der Verwendung von Argon, Stickstoff oder einem vergleichbaren Inertgas ist jedoch die Abkühlge- *L schwindigkeit während des Abschreckvorganges verhält¬ nismäßig gering. Eine schnelle Abkühlung ist indessen insbesondere für die Härtung von Stahl unerlässlich. Dementsprechend benötigt man für die Abkühlung ver-When using argon, nitrogen or a comparable inert gas, however, the cooling * L speed during the quenching process is relatively low. However, rapid cooling is essential, especially for hardening steel. Accordingly, cooling
5 hältnismäßig hohe Gasdrücke, große Gasmengen und dem¬ entsprechend leistungsfähige Aggregate für die Gas¬ umwälzung und Rückkühlung des Gases.5 relatively high gas pressures, large amounts of gas and, accordingly, powerful units for gas recirculation and recooling of the gas.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der ein- Q gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit niedrigeren Gasdrücken und/oder kleineren Gasmen- gen eine ausreichend schnelle Abkühlung bzw. mit nach dem Stande der Technik üblichen Gasmengen und Gas¬ drücken eine wesentlich schnellere Abkühlung während lt- des Abschreckvorganges erzielt werden kann.The object of the invention is to further develop the method of the incoming Q type initially mentioned in such a way that press with lower gas pressures and / or smaller quantities of gas, sufficiently rapid cooling or using customary according to the prior art gas quantities and Gas¬ a much faster cooling during lt - the quenching can be achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung aus¬ gehend von dem Verfahren der eingangs genannten vor, daß als Kühlgas Wasserstoff oder ein Wasserstoff-Gas-To achieve this object, the invention proposes, starting from the method of the aforementioned, that hydrogen or a hydrogen gas is used as the cooling gas.
20 Gemisch verwendet wird, welches mehr als 2o % Wasser¬ stoff enthält.20 mixture is used which contains more than 20% hydrogen.
Bei der Verwendung eines stark wasserstoffhaltigen Kühlgases kann eine wesentlich effektivere AbkühlungWhen using a cooling gas that contains a lot of hydrogen, cooling can be much more effective
25 erzielt werden. Versuche haben ergeben, daß durch die Verwendung von stark wasserstoffhaltigem Kühlgas gegenüber Stickstoff die Abschreckzeiten um bis zur Hälfte und gleichzeitig der Leistungsbedarf des Kühl¬ gebläses erheblich reduziert werden können. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Wärmeleitfähigkeit von25 can be achieved. Tests have shown that the quenching times can be reduced by up to half and at the same time the power requirement of the cooling fan can be considerably reduced by the use of cooling gas with a high hydrogen content compared to nitrogen. This is due to the fact that the thermal conductivity of
30 Wasserstoff-Gas erheblich größer ist als die von Stickstoff oder Argon. Infolgedessen eignet sich Was¬ serstoff erheblich besser für den Wärmetransport von den Werkstücken zu den Kühlflächen der Kühlaggregate. Wasserstoff verhält sich gegenüber den metallischen30 hydrogen gas is considerably larger than that of nitrogen or argon. As a result, hydrogen is considerably better suited for the heat transport from the workpieces to the cooling surfaces of the cooling units. Hydrogen behaves towards the metallic
35 Werkstücken zwar nicht völlig inaktiv. So ist es beispielsweise bekannt, zum Entkohlen von bestimmten 1 Stahllegierungen Wasserstoff oder ein wasserstoffhal¬ tiges Gasgemisch zu verwenden.35 workpieces are not completely inactive. For example, it is known for decarburizing certain 1 steel alloys to use hydrogen or a hydrogen-containing gas mixture.
Diese Entkohlungsvorgänge verlaufen indessen so lang- 5 sam, daß sie beim Verfahren gemäß der Erfindung während der sehr kurzen Abschreckphase zu keinerlei Schäden an den Werkstücken führen können. Auch im Hinblick auf die Verzundung der Werkstücke ergeben sich keine Probleme. Die mit Wasserstoff oder wässer¬ ig stoffhaltigem Gasgemisch abgeschreckten Werkstücke zeigen an den Oberflächen ebenso wenig Verzunderungs- erscheinungen, wie die mit einem Inertgas abgeschreck¬ ten Werkstücke.However, these decarburization processes are so slow that they cannot lead to any damage to the workpieces during the process according to the invention during the very short quenching phase. There are also no problems with regard to the scaling of the workpieces. The workpieces quenched with hydrogen or a water-containing gas mixture show just as little scaling on the surfaces as the workpieces quenched with an inert gas.
•j_g Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß beim Abschrecken von Werkstücken aus luft¬ härtbarem Stahl der Gasdruck höchstens 3 bar beträgt. Bei lufthärtbaren Stählen handelt es sich um hoch¬ legierte Stähle, die mit der durch Luftkühlung erziel¬• j _g An advantageous embodiment of the invention prior sees that is in quenching of workpieces of hardenable steel luft¬ the gas pressure not exceeding 3 bar. Air-hardenable steels are high-alloy steels which can be achieved with air cooling
20 baren niedrigen Abkühlgeschwindigkeit gehärtet werden können. Beim Härten von Werkstücken aus solchen luft¬ härtbaren Stählen ermöglicht es die Erfindung, mit erheblich niedrigeren Drücken zu arbeiten, nämlich mit Drücken unterhalb von 3 bar. Demgegenüber be¬20 bar low cooling rate can be cured. When hardening workpieces made from such air-hardenable steels, the invention makes it possible to work with considerably lower pressures, namely pressures below 3 bar. In contrast be¬
25 nötigt man bei der Verwendung von Stickstoff oder Argon als Kühlgas erheblich höhere Drücke in der Größenordnung von 6 bar. Bei Drücken unterhalb von 3 bar ist es möglich, die Wandungen und Türen des Vakuum-Kammerofens entsprechend schwächer auszubil¬25 when using nitrogen or argon as cooling gas, considerably higher pressures of the order of 6 bar are required. At pressures below 3 bar, it is possible to make the walls and doors of the vacuum chamber furnace correspondingly weaker
30 den, so daß sich der konstruktive Aufwand erheblich verringert.30 den, so that the design effort is significantly reduced.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfin¬ dung sieht vor, daß beim Abschrecken von Werkstücken aus ölhärtbarem Stahl der Gasdruck mindestens 3 barAnother advantageous embodiment of the invention provides that when quenching workpieces made of oil-hardenable steel, the gas pressure is at least 3 bar
35 beträgt. Bei Ölhärtbaren Stählen handelt es sich um niedriglegierte Stähle, die zum Härten eine hohe Ab¬ kühlgeschwindigkeit benötigen, d.h. eine Abkühlge¬ schwindigkeit, die herkömmlich nur mit Öl als Kühlmit¬ tel erreicht werden kann, nicht aber mit Luft oder Gas. Wenn man jedoch nach der Lehre der vorliegenden Erfindung als Kühlgas Wasserstoff oder ein mindestens 2o % Wasserstoff enthaltendes Gasgemisch verwendet und gleichzeitig die nach dem Stande der Technik üblichen Drücke von über 3 bar anwendet, kann man eine Abkühlgeschwindigkeit erzielen, die für ölhärt- bare Stähle ausreicht. Die Erfindung eröffnet somit das Vakuum-Härten mit Gaskühlung für eine völlig neue Gruppe von Werkstoffen, die bisher nur mit Öl gehär¬ tet werden konnten.Is 35. Oil-hardenable steels are low-alloy steels which require a high cooling rate for hardening, ie a cooling rate which can conventionally only be achieved with oil as the coolant, but not with air or gas. However, if, according to the teaching of the present invention, hydrogen or a gas mixture containing at least 20% hydrogen is used as the cooling gas and at the same time the pressures of more than 3 bar customary in the prior art are used, a cooling rate which is sufficient for oil-hardenable steels can be achieved . The invention thus opens up vacuum hardening with gas cooling for a completely new group of materials which until now could only be hardened with oil.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen¬ den an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen für das Verfahren gemäß der Er¬ findung geeigneten Vakuum-Kam- merofen;1 shows a cross section through a vacuum chamber furnace suitable for the method according to the invention;
Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt zu Fig. 1, jedoch ohne die Trag¬ vorrichtung für die zu behan¬ delnden Werkstücke.FIG. 2 shows a horizontal longitudinal section to FIG. 1, but without the support device for the workpieces to be treated.
In der Zeichnung ist das im wesentlichen zylinderför- mige Gehäuse eines Vakuum-Kammerofens mit dem Bezugs¬ zeichen 1 bezeichnet. Dieses Gehäuse 1 ist auf Stand¬ füßen 2 aufgeständert und an einer Stirnseite mit einer dichtschließenden Tür 3 versehen (vgl. Fig. 2). An der gegenüberliegenden Stirnseite ist das Gehäuse 1 mit einem Gebläse 4 und einem Wärmetauscher 5 ver¬ sehen, die Bestandteile der nachfolgend näher er¬ läuterten Gasumwälzung sind.In the drawing, the essentially cylindrical housing of a vacuum chamber furnace is designated by the reference symbol 1. This housing 1 is mounted on feet 2 and provided on one end with a tightly closing door 3 (cf. FIG. 2). On the opposite end face, the housing 1 is provided with a blower 4 and a heat exchanger 5, which are components of the gas circulation described in more detail below.
Im Innenraum des Gehäuses 1 ist eine Heizkammer 6 an- geordnet, die im Querschnitt etwa ellipsenförmig aus¬ gebildet ist und zu den Wänden des Gehäuses 1 hin wärmeisoliert ist. Innen an den Wänden der Heizkammer 6 sind mittels geeigneter Halter 7 Heizstäbe 8 be- festigt, die sich über die axiale Länge der Heizkam¬ mer 6 erstrecken.A heating chamber 6 is arranged in the interior of the housing 1. ordered, which is approximately elliptical in cross-section and is thermally insulated from the walls of the housing 1. On the inside of the walls of the heating chamber 6, heating rods 8 are fastened by means of suitable holders 7, which extend over the axial length of the heating chamber 6.
Außerdem sind an der Decke und im Boden der Heizkam¬ mer 6 Gaseinlaßöffnungen in Form von Düsen 9 vorge- sehen, die über Gaszuführungsleitungen lo gleich¬ zeitig mit Kühlgas beaufschlagbar sind und in Rich¬ tung auf die Mittenebene der Heizkammer 6 gerichtete Gasströmungen erzeugen. Im Bereich der Mittenebene, d.h. dort, wo die von den einander entgegengerichte- ten Düsen 9 erzeugten Gaströmungen aufeinander¬ prallen, sind im Inneren der Heizkammer 6 die zu behandelnden Werkstücke 11 angeordnet, die von einer geeigneten Tragvorrichtung 12 getragen werden, welche beispielsweise als Gitterpallette ausgebildet sein kann. Seitlich neben der in der Mittenebene befind¬ lichen Aufprallzone befinden sich in den Wänden der Heizkammer 6 Gasauslaßöffnungen in Form von Schlitzen 13. Diese Schlitze sind von Abdeckblenden 14 gegen Strahlungswärme abgedeckt, die mit Abstand zum je- weiligen Öffnungsquerschnitt des Schlitzes 13 angeord¬ net sind.In addition, gas inlet openings in the form of nozzles 9 are provided on the ceiling and in the bottom of the heating chamber 6, which can simultaneously be supplied with cooling gas via gas supply lines 10 and generate gas flows directed towards the center plane of the heating chamber 6. In the area of the middle level, i.e. where the gas flows generated by the opposing nozzles 9 collide, the workpieces 11 to be treated are arranged in the interior of the heating chamber 6 and are carried by a suitable carrying device 12, which can be designed, for example, as a grid pallet. To the side of the impact zone located in the center plane there are 6 gas outlet openings in the form of slots 13 in the walls of the heating chamber. These slots are covered by cover panels 14 against radiant heat which are arranged at a distance from the respective opening cross section of the slot 13 .
Die Gasauslaßöffnungen dienenden Schlitze 13 stehen über Gasrückführungskanäle 15 und den Wärmetauscher 5 mit der Saugseite des Gebläses 4 in Verbindung. Die Druckseite des Gebläses 4 steht demgegenüber über die Gaszuleitungen lo mit den Düsen 9 in Verbindung. Das aus dem Gebläse 4, den Gaszuleitungen 5, den Düsen 9, den Schlitzen 13, den Gasrückführungsleitungen 15 und dem Wärmetauscher 5 bestehende Gasumwälzsystem ist außerdem an geeigneter Stelle mit Steuer- und Regelor¬ ganen verbunden, durch welche die umgewälzte Gasmenge dem Bedarf angepaßt werden kann. Diese Steuer- und Regelorgane sind in der Zeichnung nicht näher darge- stellt.The slots 13 serving for gas outlet openings are connected to the suction side of the blower 4 via gas return channels 15 and the heat exchanger 5. The pressure side of the blower 4, in contrast, is connected to the nozzles 9 via the gas feed lines 10. The gas circulation system consisting of the blower 4, the gas supply lines 5, the nozzles 9, the slots 13, the gas return lines 15 and the heat exchanger 5 also connected at a suitable point with control and regulating organs, by means of which the circulated gas quantity can be adapted to the requirements. These control and regulating elements are not shown in the drawing.
Wie aus den in Fig. 1 dargestellten Strömungspfeilen ersichtlich ist, sind die zu behandelnden Werkstücke dort angeordnet, wo die von den einander entgegenge- richteten Düsen 9 erzeugten Gasströmungen aufeinander¬ prallen. Die aufeinanderprallenden Gasströmungen er¬ zeugen um die Werkstücke 11 herum durch intensive Ver- wirbelung eine weitestgehend homogene Kühlzone, die eine gleichmäßige Abkühlung der Werkstücke 11 an allen mit dem Kühlgas in Berührung kommenden Ober¬ flächen garantiert. Aufgrund des sich im Au prallbe- reich ausbildenden Überdruckes und der seitlich neben dem Aufprall befindlichen Schlitzen 13 ergibt sich vom Aufprallbereich zu den Schlitzen 13 hin ein ver- hältnismäßig großes Druckgefälle, so daß das Kühlgas im Aufprallbereich schnell ausgetauscht wird.As can be seen from the flow arrows shown in FIG. 1, the workpieces to be treated are arranged where the gas flows generated by the oppositely directed nozzles 9 collide. The colliding gas flows create a largely homogeneous cooling zone around the workpieces 11 through intensive swirling, which guarantees a uniform cooling of the workpieces 11 on all surfaces that come into contact with the cooling gas. Due to the overpressure forming in the impact area and the slots 13 located to the side of the impact, there is a relatively large pressure drop from the impact area to the slots 13, so that the cooling gas is quickly exchanged in the impact area.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden zunächst in die zu behandelnden Werkstücke 11 auf der Tragvor- richtung 12 in den oben erläuterten Vakuum-Kammerofen verbracht. Sodann wird die Tür 3 druckdicht ver¬ schlossen und das Gehäuse 1 evakuiert. Danach werden die Werkstücke 11 mittels der Heizstäbe 8 auf die für die Wärmebehandlung erforderliche Temperatur erwärmt. Nach einer gewissen Haltezeit wird die Kammer des Vakuum-Kammerofens so schnell wie möglich mit unter Druck stehendem Kühlgas geflutet, welches beim Ver¬ fahren gemäß der Erfindung aus Wasserstoff oder einem Gasgemisch besteht, welches mindestens 2o % Wasser¬ stoff enthält. Die übrigen Bestandteile des Gasge- 1 misches bestehen selbstverständlich aus Gasen, die weder mit dem im Gemisch enthaltenen Wasserstoff noch mit dem Werkstoffen der zu behandelnden Werkstücke reagieren. Insbesondere muß sorgfältig vermieden 5 werden, daß der Wasserstoff mit Sauerstoff in Kontakt kommt, was zu heftigen Knallgas-Explosionen führen könnte. Unmittelbar nach dem Fluten der Kammer des Vakuum-Kammerofens mit Kühlgas wird die oben erläuter¬ te Gasumwälzung eingeschaltet, welche dafür sorgt, 0 daß das an den heißen Werkstücken erwärmte Kühlgas schnell und intensiv ausgetauscht wird und an den Kühlflächen des Wärmetauschers 5 zurückgekühlt wird, ehe es erneut mit den Werkstücken 11 in Kontakt gebracht wird. 5In the method according to the invention, the workpieces 11 to be treated on the supporting device 12 are first placed in the vacuum chamber furnace explained above. The door 3 is then closed in a pressure-tight manner and the housing 1 is evacuated. The workpieces 11 are then heated to the temperature required for the heat treatment by means of the heating rods 8. After a certain holding time, the chamber of the vacuum chamber furnace is flooded as quickly as possible with pressurized cooling gas which, in the process according to the invention, consists of hydrogen or a gas mixture which contains at least 20% hydrogen. The remaining components of the gas 1 mixes of course consist of gases that react neither with the hydrogen contained in the mixture nor with the materials of the workpieces to be treated. In particular, care must be taken to avoid 5 that the hydrogen comes into contact with oxygen, which could lead to violent detonating gas explosions. Immediately after flooding the chamber of the vacuum chamber furnace with cooling gas, the above-described gas circulation is switched on, which ensures that the cooling gas heated on the hot workpieces is exchanged quickly and intensively and is cooled back on the cooling surfaces of the heat exchanger 5 before it is brought into contact with the workpieces 11 again. 5
Durch die Verwendung von Wasserstoff oder einem min¬ destens 2o % Wasserstoff enthaltenden Gasgemisch als Kühlgas erreicht man im Vergleich zu herkömmlichen Kühlgasen eine Verkürzung der Abschreckzeit um bis 0 zur Hälfte. Wegen des erheblich besseren Wärmetrans¬ portes beträgt beim Verfahren gemäß der Erfindung die am Gebläse erforderliche Leistung nur noch etwa ein Zehntel derjenigen Leistung, die bei der Verwendung von herkömmlichen Kühlgasen erforderlich wäre. 5By using hydrogen or a gas mixture containing at least 20% hydrogen as a cooling gas, the quenching time is reduced by up to half compared to conventional cooling gases. Because of the considerably better heat transfer in the method according to the invention, the power required on the blower is only about a tenth of the power that would be required using conventional cooling gases. 5
Beim Abschrecken von Werkstücken aus lufthärtbarenWhen quenching workpieces from air-hardenable
Stählen, d.h. von hochlegierten Stählen, die auch nach dem Stande der Technik mit Stickstoff oder Argon als Kühlgas ausreichend schnell abgekühlt werden kön- Q nen, ist eine Verkürzung der Abschreckzeit nicht not¬ wendig und auch nicht immer sinnvoll. Aus diesem Grunde kann man beim Härten von solchen Werkstücken mit einem im Vergleich zum Stande der Technik wesent¬ lich geringeren Gasdruck von weniger als 3 bar eine g ausreichende Abkühlgeschwindigkeit erzielen. Hier¬ durch ist es möglich, den Vakuum-Kammerofen ent- sprechend leichter zu bauen.Steels, ie NEN kön- Q of high-alloy steels, which are rapidly cooled sufficiently even after the prior art with nitrogen or argon as a cooling gas, a reduction of the quenching time is not not¬ consuming and not always useful. For this reason, a sufficient cooling rate can be achieved when hardening such workpieces with a gas pressure of less than 3 bar, which is significantly lower than in the prior art. This makes it possible to remove the vacuum chamber furnace. speaking easier to build.
Behält man demgegenüber die beim Stand der Technik üblichen höheren Gasdrücke des Kühlgases von mehr als 3 bar bei, erreicht man eine Abkühlgeschwindigkeit, die für sonst nur mit Öl härtbare Stahllegierungen ausreicht. Diese Ausführungsform der Erfindung ermög¬ licht es also, die Gaskühlung beim Härten von Stählen zum Einsatz zu bringen, die bisher nur mit Öl gehär- tet werden konnten.On the other hand, if the higher gas pressures of the cooling gas of more than 3 bar which are customary in the prior art are maintained, a cooling rate is achieved which is sufficient for steel alloys which are otherwise only hardenable with oil. This embodiment of the invention thus makes it possible to use gas cooling in the hardening of steels which previously could only be hardened with oil.
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