DE69608652T2 - Verfahren zum Aufkohlen von Metallen - Google Patents

Verfahren zum Aufkohlen von Metallen

Info

Publication number
DE69608652T2
DE69608652T2 DE69608652T DE69608652T DE69608652T2 DE 69608652 T2 DE69608652 T2 DE 69608652T2 DE 69608652 T DE69608652 T DE 69608652T DE 69608652 T DE69608652 T DE 69608652T DE 69608652 T2 DE69608652 T2 DE 69608652T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
furnace
pressure
gaseous
prevent
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69608652T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69608652T3 (de
DE69608652D1 (de
Inventor
Fumitaka Abukawa
Hitoshi Goi
Toshiyuki Kawamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=18424016&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69608652(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dowa Mining Co Ltd filed Critical Dowa Mining Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69608652D1 publication Critical patent/DE69608652D1/de
Publication of DE69608652T2 publication Critical patent/DE69608652T2/de
Publication of DE69608652T3 publication Critical patent/DE69608652T3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/06Solid 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
    • C23C8/08Solid 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/06Solid 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
    • C23C8/08Solid 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
    • C23C8/20Carburising
    • C23C8/22Carburising of ferrous surfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Aufkohlverfahren für Metalle, und insbesondere ein Aufkohlverfahren für Metalle, bei welchem ein gasförmiger Kohlenwasserstoff und ein gasförmiges Oxidationsmittel in einen Wärmebehandlungsofen eingeführt werden, um unter Verkürzung der Behandlungs- bzw. Vergütungsdauer und Steigerung der Reproduzierbarkeit eine (massenhafte) Ansammlung von abgelagertem Carbid und unter Verminderung der Wartungskosten ein Verrußen bzw. eine Versottung zu verhindern.
  • Fig. 3 zeigt einen üblichen Kammerofen. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszahlen 1 einen Wärmeraum, 2 einen Kühlraum, 3 eine Einlaßtüre für den Heizraum 1, 3a einen an der Einlaßtüre 3 gebildeten Öffnungs- und Verschlußkopf, 4 eine Zwischentüre, 4a einen an der Zwischentüre 4 gebildeten Auslaß, 5 eine Auslaßtüre für den Kühlraum 2, 6 einen Kühlöltank, 7 eine Ausblasvorrichtung für überschüssige Luft, 8 eine beim Öffnen der Auslaßtüre 5 zu zündende Vorhangflamme, 9 und 10 Gaszufuhrleitungen, 11 und 12 in den Gaszufuhrleitungen 9 bzw. 10 vorgesehene Ventile 11 bzw. 12 und 19 einen Rührflügel.
  • Fig. 4 zeigt einen üblichen Ofen für einen kontinuierlichen Betrieb. Teile dieses Ofens, die den entsprechenden Teilen des in Fig. 3 dargestellten Ofens ähnlich sind, sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden.
  • In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszahlen 15 einen Raum zur Aufnahme eines Werkstücks, 16 eine Türe für den Raum 15 zur Aufnahme des Werkstücks, 17 eine CO&sub2;-Zufuhrleitung, 18 ein in der CO&sub2;-Zufuhrleitung 17 vorgesehenes Ventil und 20 ein Zufuhrrohr für einen gasförmigen Werkstoff.
  • Beim üblichen Aufkohlen wird als Trägergas ein in einem Veredelungs- bzw. Konverterofen gewonnenes Konvertgas verwendet. Zur Qualitätssteigerung und zur Verminderung der Behandlungsdauer und Betriebskosten wird seit kurzem auf den Veredelungs- bzw. Konverterofen verzichtet. Statt dessen wurde vorgeschlagen, einen gasförmigen Kohlenwasserstoff und ein oxidierendes Gas direkt in den Ofen einzuleiten, um im diesem den Metamorphismus und die Aufkohlung durchzuführen. Ferner ist beispielsweise aus den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 128577/1980 und 49621/1994 sowie den japanischen Patentschriften Nr. 21866/1987, 38870/1989 und 51904/1994 ein Aufkohlverfahren bekannt, bei welchem zur Verkürzung der Behandlungsdauer das Kohlenstoffpotential in der Ofenatmosphäre wiederholt erhöht und gesenkt wird.
  • Fig. 5 zeigt in graphischer Darstellung die Beziehung zwischen einer Temperaturkurve a und einer Kohlenstoffpotentialkurve b für ein Beispiel eines üblichen Aufkohlverfahrens. Bei diesem Verfahren wird ein in den Ofen zur Behandlung eingebrachtes Werkstück in Aufkohlatmosphäre auf eine Temperatur des Austenitbereichs, z. B. 930ºC, erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten. Das Werkstück wird eine gegebene Zeit lang bei einem Kohlenstoffpotential von etwa 0,8% aufgekohlt, bei einem Kohlenstoffpotential von etwa 0,7% einem Diffusionsverfahren unterworfen und schließlich auf 850ºC abgekühlt und bei dieser Temperatur gehärtet.
  • Fig. 6 zeigt ein Aufkohlverfahren gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 49621/1994. Bei diesem Verfahren wird während des Aufkohlens das Kohlenstoffpotential zur Verkürzung der Aufkohldauer und zur Verhinderung eines Verrußens bzw. einer Versottung des Ofens abwechselnd zwischen etwa 1, 1% und etwa 0,8% variiert.
  • Die Aufkohldauer kann verkürzt werden, wenn die Aufkohlung in einer Atmosphäre höheren Kohlenstoffpotentials durchgeführt wird. In den meisten Fällen enthält jedoch das zu behandelnde Werkstück spezielle chemische Elemente, die leicht Carbide abscheiden. Wenn folglich das Kohlenstoffpotential der Ofenatmosphäre ohne besondere Sorgfalt auf einen hohen Wert eingestellt wird, sammeln sich die abgeschiedenen Carbide unter Verschlechterung der Dauerschwingfestigkeit des Werkstücks (massenhaft) an. Gleichzeitig kann auch die Aufkohldauer nicht verkürzt werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Vermeidung der geschilderten Nachteile des üblichen Aufkohlverfahrens.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Aufkohlverfahren für Metalle, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in einen Wärmebehandlungsofen ein Werkstück eingetragen, ein gasförmiges Oxidationsmittel unter einem Druck von 2 kg/cm² bis 10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm², zum Austreiben von im Ofen befindlicher Luft eingeführt und ein gasförmiger Kohlenwasserstoff unter einem Druck von 0,025 kg/cm² bis 0,1 kg/cm², vorzugsweise 0,07 kg/cm², mit einer Geschwindigkeit von 10 l/min bis 200 l/min. vorzugsweise 40 l/min. eingeleitet wird, wobei die Menge des gasförmigen Kohlenwasserstoffs zur wiederholten Veränderung des Kohlenstoffpotentials der Ofenatmosphäre zwischen etwa 1,2% CP und etwa 0,8% CP jeweils neu eingestellt wird, die Atmosphäre eine gegebene Zeit lang bei 1,2% CP gehalten wird, um eine (massenhafte) Ansammlung von in dem Werkstück abgeschiedenem Carbid zu verhindern, und die Atmosphäre eine gegebene Zeit lang bei etwa 0,8% CP gehalten wird, um eine Lösungsglühbehandlung des abgeschiedenen Carbids durchzuführen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Aufkohlverfahren für Metalle, bei welchem in den Wärmebehandlungsofen ein gasförmiger Kohlenwasserstoff und ein gasförmiges Oxidationsmittel eingeführt werden, wird in den Wärmebehandlungsofen zur Ausbildung einer anfänglichen Atmosphäre eine geringe Menge eines gasförmigen Kohlenwasserstoffs unter geringem Druck eingeführt. Weiterhin werden erfindungsgemäß die Umschaltdauer und der Gradient des gegen unterschiedliche Niveaus hin variierenden Kohlenstoffpotentials durch Erhöhen oder Erniedrigen der Mengen an gasförmigem Kohlenwasserstoff und gasförmigem Oxidationsmittel gesteuert.
  • Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Kohlenstoffpotential der Ofenatmosphäre eine gegebene Zeit lang auf einem so hohen Niveau gehalten, daß sich bei Ausführung des Aufkohlverfahrens die massenhafte Ansammlung von in einem zu behandelnden Werkstück abgeschiedenem Carbid verhindert wird. Andererseits wird das Kohlenstoffpotential eine gegebene Zeit lang auf einem so niedrigen Niveau gehalten, daß bei Ausführung des Aufkohlverfahrens die Lösungsglühbehandlung des abgeschiedenen Carbids durchgeführt wird.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner ein gasförmiges Oxidationsmittel bei dazwischenliegendem Druck in eine Gaszufuhrleitung einströmen gelassen, um ein Verrußen bzw. eine Versottung der Gaszufuhrleitung zu verhindern.
  • Erfindungsgemäß werden weiterhin ein gasförmiger Kohlenwasserstoff und ein gasförmiges Oxidationsmittel jeweils bei dazwischenliegendem Druck in ein Umwandlungs- bzw. Konverterrohr in einer Vorwärmzone eingeleitet, um eine Störung der Komponenten der Ofenatmosphäre zu verhindern. Bei dem dazwischenliegenden Druck handelt es sich um einen Druck zwischen niedrigem Druck (nicht höher als 0,025 kg/cm²) und hohem Druck (nicht weniger als 10 kg/cm²).
  • Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung CO&sub2; bei dazwischenliegendem Druck gleichzeitig in sämtliche Gaszufuhrleitungen eingeblasen, um Ruß aus den einzelnen Gaszufuhrleitungen zu entfernen und ein CO-Defizit im Ofen zu verhindern.
  • Die geschilderten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden spezielleren Beschreibung einer in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Fig. 1 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Aufkohlverfahrens für Metalle;
  • Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung eines in Fig. 1 dargestellten Bereichs;
  • Fig. 3 ist eine Querschnittsdarstellung eines üblichen Kammerofens;
  • Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines üblichen Ofens für einen kontinuierlichen Betrieb bzw. Dauerbetrieb;
  • Fig. 5 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines üblichen Aufkohlverfahrens für Metalle, und
  • Fig. 6 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines weiteren üblichen Aufkohlverfahrens für Metalle.
  • Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung der in Fig. 3 dargestellte Kammerofen benutzt wird, wird die Eingangstüre 3 für den Heizraum 1 geöffnet, die Drehung des Rührflügels 19 im Heizraum 1 gestoppt, um ein Eindringen von Außenluft in den Heizraum 1 zu verhindern, und durch die Eingangstüre 3 in den Heizraum 1 ein zu behandelndes Werkstück, z. B. Stahl und dgl., eingebracht.
  • Danach wird die Eingangstüre 3 geschlossen und ein gasförmiges Oxidationsmittel, wie CO&sub2;, bei dazwischenliegendem Druck in den Heizraum 1 eingeleitet. Gleichzeitig wird der Öffnungs- und Verschlußkopf 3a geöffnet, um beim Eintrag des Werkstücks in den Heizraum 1 eingeschleppte Luft auszutreiben.
  • Danach wird eine geringe Menge eines gasförmigen Kohlenwasserstoffs, wie C&sub4;H&sub1;&sub0;, bei dazwischenliegendem Druck (0,025 kg/cm² bis 0,1 kg/cm², vorzugsweise 0,07 kg/cm²) mit einer Geschwindigkeit von 10-200 l/min. vorzugsweise 40 l/min. in den Heizraum 1 eingeleitet und der Öffnungs- und Verschlußkopf 3a geschlossen. Nachdem der Rührflügel 10 in Bewegung versetzt wurde, wird das Werkstück ohne Zusatz irgendeines Katalysators zur Durchführung der Aufkohl- und Diffusionsprozesse auf etwa 930ºC erwärmt.
  • Nach dem Abkühlen des Werkstücks auf die Härtungstemperatur von etwa 850ºC wird die Zwischentüre 4 geöffnet und das Werkstück in den Kühlraum 2 überführt. Danach wird das Werkstück mittels eines (nicht dargestellten) Aufzugs in den Kühlöltank 6 abgesenkt, um es etwa 15 min lang aushärten zu lassen. Anschließend wird das Werkstück aus dem Kühlöltank 6 herausgehoben und etwa 10 min lang liegen gelassen, um das Öl vom Werkstück abtropfen zu lassen. Nach Öffnen der Auslaßtüre 5 wird das Werkstück aus dem Ofen entnommen. Wenn die Zwischentüre 4 geöffnet und das Werkstück in den Kühlraum 2 transportiert wird, dehnt sich die Luft im Kühlraum 2 infolge Wärmestrahlung aus dem Heizraum 1 und dem erwärmten Werkstück aus. Beim Schließen der Zwischentüre 4 wird die Wärmestrahlung aus dem Heizraum 1 in den Kühlraum 2 unterbrochen. Wenn folglich das Werkstück in das Kühlöl im Kühlöltank 6 getaucht wird, wird der Druck im Kühlraum 2 ne gativ. Um zu verhindern, daß der Druck im Kühlraum 2 negativ wird, wird das Ventil 12 geöffnet und durch die Gaszufuhrleitung 10 dem Kühlraum 2 CO&sub2; bei dazwischenliegendem Druck zugeführt.
  • Im Falle der Verwendung eines Ofens für den Dauerbetrieb wird in die Aufkohl- und Diffusionszonen eine gegebene Menge eines gasförmigen Oxidationsmittels und in die Vorwärm-, Aufkohl-, Diffusions- und Härtungszonen ein gasförmiger Kohlenwasserstoff eingeleitet.
  • Im Rahmen der Erfindung wird die Menge an in die einzelnen Zonen eingeführtem gasförmigem Kohlenwasserstoff entsprechend den Meßwerten eines O&sub2;-Fühlers, eines CO&sub2;-Infrarotanalysegeräts, einer CP-Spule und dem Taupunkt der jeweiligen Zone so eingestellt, daß ein gegebenes Kohlenstoffpotential (Aktivität) erreicht werden kann.
  • Wie bereits ausgeführt, läßt sich durch Steuern der Gasmenge und nicht der Luftmenge die Bildung von Ruß unterdrücken.
  • Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, wird das Kohlenstoffpotential im Laufe der Aufkohlung wiederholt von etwa 1, 2 auf etwa 0,8% und umgekehrt variiert und eine gegebene Zeit lang bei 1, 2 bzw. 0,8% gehalten. Die Gradienten der Kurve b zwischen den Stellen B-C und D-E und die Werte der Haltezeiten t&sub1;, t&sub2;, t&sub3;, --- werden in geeigneter Weise so eingestellt, daß sich das abgeschiedene Carbid nicht (massenhaft) ansammelt, daß die Aufkohldauer verkürzt wird und daß wirksam das Entstehen von Ruß im Ofen verhindert wird.
  • Tabelle 1 zeigt einen Außenring von SCM 420H (Außendurchmesser: 75 mm; Innendurchmesser: 57 mm), der zum Vergleich nach dem in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Aufkohlverfahren behandelt wurde. In diesem Falle wurde die Temperatur für die Aufkohlung und die Diffusion auf 930ºC eingestellt. Das Ziel der Härtungsdicke der effektiven Schicht ist auf einen Wert zwischen 1,45 mm und 1,90 mm (Hv 513) eingestellt. Tabelle 1
  • Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, kann man bei Durchführung der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Gesamtbehandlungsdauer im Vergleich zu dem in Fig. 5 dargestellten üblichen Verfahren um 235 min und im Vergleich zu dem Verfahren gemäß der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 49621/1994 um 30 min verkürzen. Wenn ein solcher Steuerzustand, bei dem das Kohlenstoffpotential der Ofenatmosphäre über die Mischkristallgrenze von Kohlenstoff bei der Temperatur des Austenitbereichs hinaus fortgesetzt wird, kommt es zu einer (massenhaften) Ansammlung des in dem Werkstück abgeschiedenen Carbids. Folglich werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Umschaltzeit und der Gradient des in Richtung auf ein gegebenes hohes Niveau variierenden Kohlenstoffpotentials durch Erhöhen der Menge des dem Ofen zuzuführenden Aufkohlgases oder Senken der Menge des dem Ofen zuzuführenden gasförmigen Oxidationsmittels gesteuert: Nachdem das Kohlenstoffpotential das (gewünschte) hohe Niveau erreicht hat, wird es eine gegebene Zeit lang (auf diesem Wert) gehalten, um eine (massenhafte) Ansammlung des in dem Werkstück ausgeschiedenen Carbids zu verhindern. Danach wird das Kohlenstoffpotential der Ofenatmosphäre auf ein gegebenes niedriges Niveau gesenkt, um die Lösungsglühbehandlung des abgeschiedenen Carbids zu dem Austenit durchzuführen. In dieser Stufe wird die Aufkohldauer übermäßig lang, wenn das Kohlenstoffpotential ohne sorgfältige Überwachung auf einen Wert unter dem erforderlichen Wert gesenkt wird. Folglich werden im Rahmen der Erfindung die Umschaltzeit und der Gradient des in Richtung auf ein gegebenes niedriges Niveau variierenden Kohlenstoffpotentials durch Vermindern der Menge an dem Ofen zuzuführendem Aufkohlgas oder durch Erhöhen der Menge an dem Ofen zuzuführendem gasförmigem Oxidationsmittel gesteuert. Nachdem das Kohlenstoffpotential den (gewünschten) niedrigen Wert erreicht hat, wird es eine gegebene Zeit lang auf diesem Wert gehalten. Diese Stufen werden wiederholt. Die Diffusion erfolgt in üblicher bekannter Weise eine geeignete Zeit lang, um die Oberflächenkohlenstoffdichte einzustellen. Die Umschaltzeit und der Gradient des Kohlenstoffpotentials sowie der Zeitraum, während dessen das Kohlenstoffpotential auf hohem oder niedrigem Niveau gehalten wird, können in geeigneter Weise mit der Zeit variiert werden, da die Diffusion von Kohlenstoff in das Werkteil im Laufe der Zeit absinkt.
  • Um eine Verengung der Gaszufuhrleitung durch Kohlenwasserstoffruß zu verhindern, wird gasförmiges Oxidationsmittel bei dazwischenliegendem Druck (2-10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm²) rechtzeitig in die Gaszufuhrleitung eingeblasen.
  • Zur Verhinderung von Schwankungen der Komponenten der Ofenatmosphäre infolge Änderung im Ofendruck beim Öffnen oder Schließen der Türe werden mittels eines Gebläses in das Umwandlungsrohr bzw. Konverterrohr in der Vorwärmzone gasförmiger Kohlenwasserstoff unter dazwischenliegendem Druck (0,025 kg/cm² bis 0,1 kg/cm², vorzugsweise 0,07 kg/cm²) und gasförmiges Oxidationsmittel unter dazwischenliegendem Druck (2-10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm²) eingeleitet.
  • Weiterhin wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jeder Gaszufuhrleitung gleichzeitig CO&sub2; unter dazwischenliegendem Druck zugeführt, um in den einzelnen Gaszufuhrleitungen enthaltenen Ruß zu entfernen. Im Gegensatz dazu wird bei dem üblichen Verfahren das CO&sub2; den einzelnen Gaszufuhrleitungen in jedem Zyklus nach und nach zugeführt.
  • Erfindungsgemäß läßt sich das Problem eines Defizits an in den Ofen einzuleitendem CO lösen und die Dauer der Aufkohlung deutlich verringern.
  • Wie bereits ausgeführt, läßt sich erfindungsgemäß die Behandlungsdauer einer Aufkohlung von Metallen vermindern und damit die Aufkohlung von Metallen wirtschaftlich durchführen.
  • Die Erfindung wurde anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen detailliert dargestellt und beschrieben. Für den Fachmann dürfte es selbstverständlich sein, daß ohne Abweichung vom Umfang der durch die beigefügten Patentansprüche definierten Erfindung verschiedene Änderungen der Form und in den Details möglich sind.

Claims (4)

1. Aufkohlverfahren für Metalle, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Wärmebehandlungsofen ein Werkstück eingetragen, ein gasförmiges Oxidationsmittel unter einem Druck von 2 kg/cm² bis 10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm², zum Austreiben von im Ofen befindlicher Luft eingeführt und ein gasförmiger Kohlenwasserstoff unter einem Druck von 0,025 kg/cm² bis 0,1 kg/cm², vorzugsweise 0,07 kg/cm², mit einer Geschwindigkeit von 10 l/min bis 200 l/min. vorzugsweise 40 l/min. eingeleitet werden, wobei die Menge des gasförmigen Kohlenwasserstoffs zur wiederholten Änderung des Kohlenstoffpotentials der Ofenatmosphäre zwischen etwa 1,2% CP und etwa 0,8% CP neu eingestellt wird, die Atmosphäre eine gegebene Zeit lang bei 1,2% CP gehalten wird, um eine (massenhafte) Ansammlung von in dem Werkstück abgeschiedenem Carbid zu verhindern, und die Atmosphäre eine gegebene Zeit lang bei etwa 0,8% CP gehalten wird, um eine Lösungsglühbehandlung des abgeschiedenen Carbids durchzuführen.
2. Aufkohlverfahren für Metalle nach Anspruch 1, wobei ein gasförmiges Oxidationsmittel unter einem Druck von 2 kg/cm² bis 10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm², in ein Gaszufuhrrohr einströmen gelassen wird, um eine Verengung desselben durch Kohlenwasserstoffruß zu verhindern.
3. Aufkohlverfahren für Metalle nach Anspruch 1 oder 2, wobei in ein Umwandlungsrohr bzw. Konverterrohr in einer Vorwärmzone, um eine Störung der Komponenten der Ofenatmosphäre zu verhindern, gasförmiger Kohlenwasserstoff unter einem Druck von 0,025 kg/cm² bis 0,1 kg/cm², vorzugsweise 0,07 kg/cm², und ein gasförmiges Oxidationsmittel unter einem Druck von 2 kg/cm² bis 10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm², eingeleitet werden.
4. Aufkohlverfahren für Metalle nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei gleichzeitig in sämtliche Gaszufuhrrohre zur Entfernung von Ruß aus den einzelnen Gaszufuhrrohren und zur Verhinderung eines CO-Defizits im Ofen ein gasförmiges Oxidationsmittel unter einem Druck von 2 kg/cm² bis 10 kg/cm², vorzugsweise 5 kg/cm², eingeleitet wird.
DE69608652T 1995-12-28 1996-12-23 Verfahren zum Aufkohlen von Metallen Expired - Lifetime DE69608652T3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35242895A JP3460075B2 (ja) 1995-12-28 1995-12-28 金属の浸炭方法
JP35242895 1995-12-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE69608652D1 DE69608652D1 (de) 2000-07-06
DE69608652T2 true DE69608652T2 (de) 2001-02-01
DE69608652T3 DE69608652T3 (de) 2005-07-28

Family

ID=18424016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69608652T Expired - Lifetime DE69608652T3 (de) 1995-12-28 1996-12-23 Verfahren zum Aufkohlen von Metallen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5795406A (de)
EP (1) EP0781858B2 (de)
JP (1) JP3460075B2 (de)
KR (1) KR100432956B1 (de)
DE (1) DE69608652T3 (de)
ES (1) ES2148693T5 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4041602B2 (ja) * 1998-10-28 2008-01-30 Dowaホールディングス株式会社 鋼部品の減圧浸炭方法
JP5428032B2 (ja) * 2001-06-05 2014-02-26 Dowaサーモテック株式会社 浸炭処理方法
JP5428031B2 (ja) * 2001-06-05 2014-02-26 Dowaサーモテック株式会社 浸炭処理方法及びその装置
DE10209382B4 (de) * 2002-03-02 2011-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Aufkohlung von Bauteilen
JP5209921B2 (ja) * 2007-09-13 2013-06-12 Dowaサーモテック株式会社 熱処理方法及び熱処理設備
JP5408465B2 (ja) * 2008-07-24 2014-02-05 アイシン精機株式会社 鋼の浸炭処理方法
CN109504935B (zh) * 2018-12-18 2021-03-05 上海嘉恒热处理有限公司 一种薄片金属件热处理工艺
RU2704044C1 (ru) * 2019-02-02 2019-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" Способ цементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей в цементуемой пасте

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1768317A (en) * 1929-03-30 1930-06-24 Peoples Gas By Products Corp Process of carburizing iron or steel
JPS5315231A (en) * 1976-07-29 1978-02-10 Komatsu Mfg Co Ltd Process for generating grain boundary oxidation by vacuum carburizing
JPS55128577A (en) * 1979-03-28 1980-10-04 Taiyo Sanso Kk Manufacture of carburizing-nitriding atmosphere gas
JPS565976A (en) * 1979-06-29 1981-01-22 Komatsu Ltd Removing method for soot in vacuum carburizing furnace
JPS5721866A (en) * 1980-07-16 1982-02-04 Toshiba Corp Manufacture of insulated gate type field effect transistor
DE3149212A1 (de) * 1981-01-14 1982-08-05 Holcroft & Co., Livonia, Mich. Verfahren zur eintellung von ofen-atmosphaeren
DE3174840D1 (en) * 1981-04-27 1986-07-24 Air Prod & Chem Process for carburizing ferrous metals
JPS58126975A (ja) * 1982-01-22 1983-07-28 Komatsu Ltd 真空浸炭炉による浸炭処理方法
JPS60228664A (ja) * 1984-04-24 1985-11-13 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd ガス浸炭炉の炉内状況検知方法
JPS62130271A (ja) * 1985-11-30 1987-06-12 Tokyo Netsushiyori Kogyo Kk 熱処理方法及びその装置
US4950334A (en) * 1986-08-12 1990-08-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Gas carburizing method and apparatus
DE3714283C1 (de) 1987-04-29 1988-11-24 Ipsen Ind Internat Gmbh Verfahren zur Gasaufkohlung von Stahl
JPS6438870A (en) * 1987-08-04 1989-02-09 Nec Corp Electronic cutform system
FR2623209B1 (fr) * 1987-11-17 1993-09-03 Air Liquide Procede de traitement thermique sous atmosphere gazeuse a base d'azote et d'hydrocarbure
US5133813A (en) * 1990-07-03 1992-07-28 Tokyo Heat Treating Company Ltd. Gas-carburizing process and apparatus
JP2919654B2 (ja) * 1991-08-21 1999-07-12 同和鉱業株式会社 鋼の迅速浸炭法
FR2681332B1 (fr) * 1991-09-13 1994-06-10 Innovatique Sa Procede et dispositif de cementation d'un acier dans une atmosphere a basse pression.
JP3103905B2 (ja) * 1991-11-22 2000-10-30 同和鉱業株式会社 バッチ型雰囲気炉の炉圧調整方法
JPH0621866A (ja) 1992-07-03 1994-01-28 Hitachi Ltd 蓄電池内蔵移動無線通信機
JPH0651904A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Nec Corp 状態入力複数装置および方法
JP3009792B2 (ja) * 1992-11-17 2000-02-14 トヨタ自動車株式会社 連続式ガス浸炭焼入炉
JPH06172960A (ja) * 1992-12-10 1994-06-21 Nippon Seiko Kk 真空浸炭方法
DE4343927C1 (de) * 1993-12-22 1995-01-05 Linde Ag Verfahren zur Wärmebehandlung von Werkstücken unter Behandlungsgas
DE4427507C1 (de) * 1994-08-03 1995-06-01 Linde Ag Verfahren zur Wärmebehandlung, insbesondere Aufkohlung, metallischer Werkstücke

Also Published As

Publication number Publication date
KR100432956B1 (ko) 2004-11-03
EP0781858B1 (de) 2000-05-31
JPH09184057A (ja) 1997-07-15
JP3460075B2 (ja) 2003-10-27
ES2148693T5 (es) 2005-07-01
US5795406A (en) 1998-08-18
EP0781858A1 (de) 1997-07-02
DE69608652T3 (de) 2005-07-28
ES2148693T3 (es) 2000-10-16
EP0781858B2 (de) 2004-12-08
KR970043264A (ko) 1997-07-26
DE69608652D1 (de) 2000-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69719046T2 (de) Verfahren zur Herstellung einsatzgehärteter Lagerbestandteile aus rostfreiem Stahl
DE10197283B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vakuumwärmebehandlung
DE3419638C2 (de) Verfahren zur oxidativen Erzeugung von Schutzschichten auf einer Legierung
DE102014103742B4 (de) Verfahren zur herstellung eines ferritischen edelstahlprodukts
DE69608652T2 (de) Verfahren zum Aufkohlen von Metallen
DE2849240A1 (de) Cvd-beschichtungsvorrichtung fuer kleinteile
DE2324918A1 (de) Verfahren zur herstellung von epsilonlarbonitridschichten auf teilen aus eisenlegierungen
EP1019561B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum gemeinsamen oxidieren und wärmebehandeln von teilen
DE69902169T2 (de) Verfahren zum niederdrück-nitrocarburieren metallischer werkstücke
DE3627941C2 (de) Wärmebehandlungsvorrichtung mit Wirbelbettofen
DE69129390T2 (de) Verfahren zur Gasaufkohlung
DE3139622C2 (de) Verfahren zur Gasaufkohlung von Stahl und Vorrichtung zu seiner Durchführung
DE60303044T2 (de) Verfahren zum einsatzhärten von titan- und zirkonium-legierungen
EP1625102A1 (de) Sinterkörper und verfahren zu seiner herstellung
DE4021286C1 (de)
DE69515588T2 (de) Procede pour la nitruration a basse pression d'une piece metallique et four pour la mise en oeuvre dudit procede
DE19815019B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitridschichten auf Bauteilen aus Aluminiumwerkstoffen auf der Grundlage des Plasmanitrierens
DE2109997A1 (de) Verfahren zum metallischen Zemen tieren
EP1474541B1 (de) Verfahren zur herstellung einer oxidschicht auf metallteilen
DE10254846A1 (de) Verfahren zum Einsatzhärten von Bauteilen aus Warmarbeitsstählen mittels Unterdruckaufkohlung
DE3110488C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Aufkohlung der Randschichten metallischer Werkstücke
DE886001C (de) Verfahren und Anlage zum Zementieren von Metallteilen
DE19750607A1 (de) Verfahren zur Wärmebehandlung von chirurgischen Nadeln durch Alterung
DE27160C (de) Verfahren und Apparate zur Behandlung von Eisen und Stahl zum Zweck des Schutzes derselben gegen atmosphärische und ähnliche zerstörende Einflüsse
EP4249626A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum plasmanitrieren und anschliessendem oxidieren einer oberfläche eines bauteils

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings