CH169416A - Process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough. - Google Patents

Process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough.

Info

Publication number
CH169416A
CH169416A CH169416DA CH169416A CH 169416 A CH169416 A CH 169416A CH 169416D A CH169416D A CH 169416DA CH 169416 A CH169416 A CH 169416A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
starting material
dependent
content
wear
whose
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Stahlwerke
Original Assignee
Ver Stahlwerke Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ver Stahlwerke Ag filed Critical Ver Stahlwerke Ag
Publication of CH169416A publication Critical patent/CH169416A/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

  

  Verfahren zur     Tierstellung    von Gegenständen, deren Oberfläche     verschleissfest     und deren Kern zähe ist.    Zur Herstellung von Stahlgegenständen  mit harter verschleissfester Oberfläche und  zähem Kern bedient man sich bisher der  bekannten Verfahren der Einsatz- und     Ni-          trierhärtung.     



  Bei der üblichen Einsatzhärtung müssen  die Werkstücke lange Zeit auf Temperaturen  von etwa 800 bis 900 o gehalten und nach  Regenerieren des Kernes (kurzes Glühen bei  900 bis 920 o mit anschliessender Luftabküh  lung) zur Erzielung maximaler Härte und  Verschleissfestigkeit in der Randschicht von  750 bis 800 o C schroff abgeschreckt werden.  Beim Abschrecken besteht naturgemäss die  Gefahr der Entstehung von Härterissen,     um-          somehr,    je komplizierter die Stücke sind.  Daneben erleiden die Werkstücke mehr oder  weniger starke     Verziehungen,    die ein Nach  schleifen erforderlich machen, was bei der  schwierigen     Bearbeitbarkeit    der martensiti-    sehen Oberfläche mit grossen Kosten ver  bunden ist.  



  Die     Nitrierhärtung    erfordert zwar kein  Abschrecken der Werkstücke, die gehärteten  Oberflächen sind jedoch spröde, so dass ein  Nitrieren für Gegenstände, die Stössen und  schlagenden Beanspruchungen ausgesetzt sind,  nicht in Frage kommen kann.  



  Es ist bereits vorgeschlagen worden, für  Gegenstände, bei denen es auf     hobe    Verschleiss  festigkeit ankommt,     eutektoide    Stähle zu ver  wenden, welche bei einem     Mn-Gehalt    von 0,6  bis 0,8 % rein     lamellar    -     perlitisches    Gefüge  besitzen. Derartige Gegenstände besitzen bei  der durch die Zusammensetzung .bedingten  Festigkeit gute Zähigkeit. In manchen Fällen  ist jedoch eine höhere Zähigkeit erwünscht, die  mit der Natur dieses verschleissfesten Stahles  nicht zu vereinen ist.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein Ver  fahren zur Herstellung von Gegenständen,      deren Oberfläche verschleissfest ist, und deren  gern sich durch hohe Zähigkeit auszeichnet.  Man geht dabei von einem Werkstück aus  weichem Stahl aus, der mindestens einen       Doppelkarbidbildner    in einer Höhe von min  destens 0,6 % enthält; und führt in dieses  auf dem Wege der Einsatzhärtung so lange  Kohlenstoff ein, bis sich an der Oberfläche       eutektoide    Zusammensetzung eingestellt hat.  Hierauf wird das Stück zwecks Regenerierung  des Kernes normalisiert, das heisst kurze Zeit  dicht über dem obern Haltepunkt des Aus  gangsmaterials geglüht und dann so abge  kühlt, dass     lamellar-perlitisches    Gefüge ent  steht.  



  Der Ausgangswerkstoff kann weicher  Stahl mit einem     Mangangehalt    von 0,6 bis       0,8        %        sein,        der        zur        Ausbildung        des        lamellar-          perlitischen    Gefüges an ruhiger Luft abge  kühlt wird.

   Man kann aber auch einen  schwach mit Chrom, Wolfram,     Molybdän     oder     Vanadin    legierten Stahl verwenden, der       0,5        bis        0,7        %        Mn        enthält        und        dessen        Gehalt     an sonstigen     Doppelkarbidbildnern    -bis zu       0,

  5        %        ausmacht.        Es        hat        sich        ferner        als     zweckmässig erwiesen, den     Siliziumgehalt     höher als 0,30 0% zu halten, so dass er 0,35  bis 0,80 % beträgt.. Die Eigenschaften des  Werkstoffes können weiter verbessert werden,  wenn man ihm Nickel bis zu 3 % oder       Kupfer        bis        zu        1,5        %        hinzulegiert.     



  Man wird also die Zusammensetzung des  Ausgangsmaterials so abstimmen, dass sich  beim Zementieren ein     Eutektoid    ergibt, dessen       Zementit    bei     lamellarer    Ausbildung die für  den hohen Verschleisswiderstand massgebende  Zusammensetzung besitzt. Versuche haben  ergeben, dass der Verschleisswiderstand der  gemäss der Erfindung hergestellten abnutzungs  beständigen     Oberflächen    mindestens ebenso  hoch ist, wie der eines in Wasser abge  schreckten verschleissfesten Stahles mit  160     kg/mm2    Festigkeit.  



  Nach dem den Gegenstand der     Erfindung     bildenden Verfahren lassen sich Werkstücke  herstellen, bei denen es darauf ankommt,  eine verschleissfeste Oberfläche zu schaffen,  während in dem Kern des Werkstückes eine    hohe Zähigkeit erhalten bleibt. Das Verfahren  lässt sich daher mit besonderem Vorteil ver  wenden bei Zahnrädern, hochbeanspruchten  Maschinenteilen, wie Spindeln, Zapfen, Lauf  flächen, Laufrädern für Winden und Krane,  Teilen für den Automobil-, Motor- und Fahr  radbau usw.  



  Die gemäss der Erfindung hergestellten  Werkstücke mit verschleissfester Oberfläche  haben gegenüber den bisherigen einsatzge  härteten Gegenständen erhebliche Vorteile.  Sie sind einmal wesentlich einfacher herzu  stellen, weil sich das zur Erzielung verschleiss  fester Oberflächen bisher für notwendig ei-  achtete Abschrecken erübrigt, zu andern sind  sie auch, eben weil nicht gehärtet und damit  mit Härterissen nicht gerechnet zu werden  braucht, im Betrieb erheblich sicherer. Über  dies treten keine     Verziehungen    auf. Die  Oberfläche ist nicht spröde und lässt sich gut  bearbeiten. Die Werkstücke sind gegen     Stoss-          und    Schlagbeanspruchung in hohem Masse  sicher.  



  Ein besonderer Vorteil des-Verfahrens ist  weiter darin zu erblicken, dass bei im Ver  gleich zu den üblichen Einsatzstählen höheren  Gehalten an Mangan beziehungsweise     doppel-          karbidbildenden    Elementen die     Kohlungsge-          schwindigkeit    erhöht werden kann. Infolge  dessen kommt man dann mit geringerer       Zementationsdauer    aus als bei der normalen  Einsatzhärtung. Ein hoher Gehalt an     doppel-          karbidbildenden    Elementen begünstigt ausser  dem die Entstehung eines für die Güte der  zementierten Gegenstände wesentlichen all  mählichen Überganges von den hohen Kohlen  stoffgehalten des Randes zu den niedrigeren  des Kerns.



  Process for animal production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough. For the manufacture of steel objects with a hard, wear-resistant surface and a tough core, the known processes of case hardening and nitriding have been used.



  With the usual case hardening, the workpieces have to be kept at temperatures of around 800 to 900 o for a long time and after regeneration of the core (brief annealing at 900 to 920 o with subsequent air cooling) to achieve maximum hardness and wear resistance in the surface layer of 750 to 800 o C be abruptly deterred. When quenching, there is naturally the risk of hardening cracks occurring, the more complicated the pieces are. In addition, the workpieces suffer more or less severe distortions which make regrinding necessary, which is associated with high costs given the difficult machinability of the martensitic surface.



  Nitriding does not require quenching of the workpieces, but the hardened surfaces are brittle, so that nitriding is out of the question for objects that are exposed to knocks and impacts.



  It has already been proposed to use eutectoid steels with a Mn content of 0.6 to 0.8% purely lamellar - pearlitic structure for objects where high wear resistance is important. Such objects have good toughness with the strength due to the composition. In some cases, however, a higher toughness is desired, which cannot be combined with the nature of this wear-resistant steel.



  The invention relates to a process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose like is characterized by high toughness. This is based on a workpiece made of soft steel which contains at least one double carbide former at a level of at least 0.6%; and introduces carbon into it by way of case hardening until a eutectoid composition has established itself on the surface. The piece is then normalized for the purpose of regenerating the core, i.e. it is annealed for a short time just above the upper stopping point of the starting material and then cooled so that a lamellar-pearlitic structure is created.



  The starting material can be soft steel with a manganese content of 0.6 to 0.8%, which is cooled in calm air to form the lamellar-pearlitic structure.

   But you can also use a steel slightly alloyed with chromium, tungsten, molybdenum or vanadium, which contains 0.5 to 0.7% Mn and its content of other double carbide formers - up to 0,

  5%. It has also proven to be expedient to keep the silicon content higher than 0.30%, so that it is 0.35 to 0.80%. The properties of the material can be further improved by adding up to 3% nickel to it % or copper up to 1.5% added.



  The composition of the starting material will therefore be coordinated in such a way that cementing results in a eutectoid whose cementite, with a lamellar formation, has the composition that is decisive for the high wear resistance. Tests have shown that the wear resistance of the wear-resistant surfaces produced according to the invention is at least as high as that of a wear-resistant steel with 160 kg / mm2 strength that has been quenched in water.



  According to the method forming the subject of the invention, workpieces can be produced in which it is important to create a wear-resistant surface while maintaining a high level of toughness in the core of the workpiece. The method can therefore be used with particular advantage for gears, highly stressed machine parts such as spindles, pins, running surfaces, running wheels for winches and cranes, parts for automobile, motor and bicycle construction, etc.



  The workpieces produced according to the invention with a wear-resistant surface have significant advantages over the previous einsatzge hardened objects. On the one hand, they are much easier to manufacture because the quenching previously necessary to achieve wear-resistant surfaces is unnecessary; on the other hand, they are also considerably safer in operation, precisely because they are not hardened and therefore hardening cracks need not be expected. No distortions occur over this. The surface is not brittle and can be easily processed. The workpieces are highly secure against shock and impact stress.



  Another particular advantage of the process is that the carburization rate can be increased with higher contents of manganese or double carbide-forming elements compared to the usual case-hardening steels. As a result, you get by with less cementation time than with normal case hardening. A high content of double carbide-forming elements also favors the creation of a gradual transition from the high carbon contents of the edge to the lower ones of the core, which is essential for the quality of the cemented objects.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Gegen ständen, deren Oberfläche verschleissfest und deren gern zähe ist, dadurch gekennzeichnet, dass Gegenstände aus weichem Stahl, der mindestens einen Doppelkarbidbildner in einer Höhe von mindestens 0,6 % enthält, auf dem Wege der Einsatzhärtung so lange gekohlt werden, bis ihre Oberflächen eutektoide Zu- sammensetzung erhalten, PATENT CLAIM A process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose like toughness, characterized in that objects made of soft steel which contains at least one double carbide former at a level of at least 0.6% are carbonized for so long by way of case hardening until their surfaces have a eutectoid composition, und anschliessend einer kurzen Glühung dicht über dem obern Haltepunkt des Ausgangsmaterials unter worfen und dann so abgekühlt werden, dass lamellar-perlitisches Gefüge entsteht. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der weiche Stahl 0,6 bis 0,8 % Mangan als Doppelkarbid- bildner enthält. 2. and then subjected to a brief annealing just above the upper stopping point of the starting material and then cooled so that a lamellar-pearlitic structure is created. SUBClaims 1. Method according to claim, characterized in that the soft steel contains 0.6 to 0.8% manganese as a double carbide former. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der weiche Stahl 0,5 bis 0,7 % Mangan und bis 0,5 % wei- tere Doppelkarbidbildner enthält. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung des geglühten Werkstückes an ruhiger Luft erfolgt. 4. A method according to patent claim, characterized in that the soft steel contains 0.5 to 0.7% manganese and up to 0.5% further double carbide formers. 3. The method according to claim, characterized in that the annealed workpiece is cooled in calm air. 4th Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgangswerk stoff gewählt wird, dessen Siliziumgehalt 0,35 bis 0,80 % beträgt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verwendung eines Aus gangswerkstoffes mit einem Nickelgehalt bis zu 3 %. 6. Verfahren nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch Verwendung eines Aus gangswerkstoffes mit einem Kupfergehalt bis zu 1,5<B>170-</B> <B>7.</B> Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Akühlung des geglühten Werkstückes an ruhiger Luft erfolgt. B. Method according to patent claim, characterized in that a starting material is selected, the silicon content of which is 0.35 to 0.80%. 5. The method according to claim, characterized by using a starting material with a nickel content of up to 3%. 6. The method according to claim, characterized by using a starting material with a copper content of up to 1.5 <B> 170- </B> <B> 7. </B> The method according to dependent claim 1, characterized in that the cooling of the annealed workpiece takes place in calm air. B. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung des geglühten Werkstückes an ruhiger Luft erfolgt. 9. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgangswerk stoff gewählt wird, dessen Siliziumgehalt 0,35 bis 0,80 % beträgt. 10. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgangswerk stoff gewählt wird, dessen Siliziumgehalt 0,35 bis 0,80 % beträgt. 11. Method according to dependent claim 2, characterized in that the annealed workpiece is cooled in calm air. 9. The method according to dependent claim 1, characterized in that a starting material is selected whose silicon content is 0.35 to 0.80%. 10. The method according to dependent claim 2, characterized in that a starting material is selected whose silicon content is 0.35 to 0.80%. 11. Verfahren nach Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch Verwendung eines Aus gangswerkstoffes mit einem Nickelgehalt bis zu 3 %. 12. Verfahren nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch Verwendung eines Aus gangswerkstoffes mit einem Nickelgehalt bis zu 3 %. 13. Verfahren nach Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch Verwendung eines Aus gangswerkstoffes mit einem Kupfergehalt bis zu 1,5 0/0. 14. Verfahren nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch Verwendung eines Aus gangswerkstoffes mit einem Kupfergehalt bis zu 1,5 %. Method according to dependent claim 1, characterized by using a starting material with a nickel content of up to 3%. 12. The method according to dependent claim 2, characterized by the use of a starting material with a nickel content of up to 3%. 13. The method according to dependent claim 1, characterized by the use of a starting material with a copper content of up to 1.5 0/0. 14. The method according to dependent claim 2, characterized by using a starting material with a copper content of up to 1.5%.
CH169416D 1932-03-09 1933-03-08 Process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough. CH169416A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE169416X 1932-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH169416A true CH169416A (en) 1934-05-31

Family

ID=5687773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH169416D CH169416A (en) 1932-03-09 1933-03-08 Process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH169416A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE896508C (en) * 1941-02-15 1953-11-12 Deutsche Edelstahlwerke Ag Case-hardening steel
DE1119310B (en) * 1958-08-06 1961-12-14 Hoesch Ag Steel for grinding bodies, grinding rods and mill armor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE896508C (en) * 1941-02-15 1953-11-12 Deutsche Edelstahlwerke Ag Case-hardening steel
DE1119310B (en) * 1958-08-06 1961-12-14 Hoesch Ag Steel for grinding bodies, grinding rods and mill armor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2417179C3 (en) PROCESS FOR CARBURING HIGH-ALLOY STEELS
DE102006055922B4 (en) Process for producing a soft nitrided steel machine part
DE3340031A1 (en) TINED SHEET AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE69327070T2 (en) Process for manufacturing clad sheet with an abrasion-resistant layer of tool steel
DE102006017263A1 (en) Crankshaft and method for its production
DE69512039T2 (en) DEEP-HARDENING BORDE-CONTAINING STEEL ITEM WITH INCREASED BREAKDUCTIVITY AND IMPROVED WEAR PROPERTIES
EP1743103A1 (en) Ball element for two-part ball pivot and corresponding method of production
DE19852734A1 (en) Spring especially a vehicle or machine spring with high corrosion fatigue resistance
DE1929289B1 (en) Manganese steel alloy
DE19920324B4 (en) Use of a steel with excellent fracture splittability and fatigue strength in connecting rods
WO2008055477A2 (en) Method for the production of a rolling bearing ring, and rolling bearing ring
DE112020006794T5 (en) spring steel wire
CH169416A (en) Process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough.
DE680275C (en) Manufacture of items with a wear-resistant surface
AT142772B (en) Process for the production of objects whose surface is wear-resistant and whose core is tough.
DE2507375A1 (en) FERROUS ALLOY WITH IMPROVED WEAR RESISTANCE AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE677015C (en) Steel alloy for rings, disks and rolling elements for rolling bearings
AT500728B1 (en) Cutting tool, especially wood chipper blade, comprises an iron alloy containing defined amounts of carbon, silicon, manganese, sulfur, chromium, molybdenum, nickel, vanadium, tungsten and aluminum
AT220646B (en) Steel alloys for the manufacture of rock drilling tools
DE69203139T2 (en) Process for the production of wear-resistant clad sheet and sheet produced in this way.
DE69807155T2 (en) Method of manufacturing a steel spring, steel spring and steel for manufacturing the steel spring
DE2039438A1 (en) High strength tool steel - has in addition high temper hardness - for components in extrusion equipment
DE662676C (en) Process for the production of objects with a tough core and highly wear-resistant work surfaces
DE2757639A1 (en) High speed tool steel - has improved wear resistance and a higher carbon, chromium, molybdenum and silicon content
DE576637C (en) Nitriding steel and nitriding process