EP3434795A1 - Verfahren zur kältebehandlung von metallischen werkstücken - Google Patents

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EP3434795A1
EP3434795A1 EP18177795.4A EP18177795A EP3434795A1 EP 3434795 A1 EP3434795 A1 EP 3434795A1 EP 18177795 A EP18177795 A EP 18177795A EP 3434795 A1 EP3434795 A1 EP 3434795A1
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EP
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workpiece
phase
temperature
cooling
target temperature
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Thomas Böckler
Steven Powell
Georg SELDERS
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Messer SE and Co KGaA
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Messer Group GmbH
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/04—Hardening by cooling below 0 degrees Celsius
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/19—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering by interrupted quenching

Definitions

  • the invention relates to a method for cold treatment of metallic workpieces according to the preamble of patent claim 1.
  • hardening of a metal one understands the increase of its mechanical resistance by purposeful change and conversion of his structure.
  • a well-known hardening process is the transformation hardening of steel.
  • the workpiece is heated to a temperature of over 723 ° C, so that the present at room temperature ⁇ -iron (ferrite) in ⁇ -iron (austenite) converts.
  • ⁇ -iron ferrite
  • ⁇ -iron austenite
  • the iron atoms arrange themselves into a cubic-body-centered crystal lattice tetragonally distorted by the carbon, the so-called martensite.
  • An important role in this type of curing plays the cooling rate. The greater the subcooling (temperature difference), the more martensite is formed. Also important is the chemical composition of the steel.
  • chromium contributes to the fact that a workpiece can be through-hardened over the entire cross-section. To harden a steel, it must have a carbon content of at least 0.3%. In the industrial sector to avoid edge oxidation and decarburization during the heating phase to above the temperature of austenite often under inert gas atmosphere such as nitrogen, noble gases or working in a vacuum. In case hardening, additional carbon is introduced into the near-surface regions of an otherwise low-carbon workpiece prior to quenching, resulting in a hard edge layer while leaving the core tough.
  • the hardness of the workpiece can be further increased by cooling the workpiece to a temperature of -70 ° C to -120 ° C or even -180 ° C following the heat treatment and holding it at that temperature for a certain time.
  • remaining austenite (“retained austenite”) is transformed into martensite in the structure of the workpiece.
  • a method of this kind is described for example in US Pat US Pat. No. 6,537,396 B1 described.
  • Cool treatment Processes in which a workpiece is exposed to low temperatures of -70 ° C. and below by means of a cryogenic medium are referred to below as "cold treatment".
  • An apparatus for performing a cold treatment of workpieces for example, in the EP 124 29 29 A1 described.
  • a cold treatment of metallic workpieces, in particular steel workpieces is described, which are brought to a temperature of -180 ° C in the treatment and then held for a period of up to 48 hours at this temperature.
  • the invention is based on the object of specifying an alternative method for the cold treatment of metallic workpieces.
  • An inventive method for the cold treatment of metallic workpieces in which a workpiece is brought in a cold chamber by thermal contact with a cryogenic refrigerant to a low temperature, wherein the cold treatment is performed in three stages, namely, a cooling phase during which the temperature of the workpiece is lowered to a lower target temperature, a holding phase in which the workpiece is maintained substantially at the lower target temperature, and a warm-up phase in which the workpiece an upper target temperature is brought, is inventively characterized in that during the cooling phase and / or the warm-up phase, the cooling or the heating of the workpiece is interrupted several times and the workpiece is held for a predetermined period of time at an intermediate temperature.
  • Essential for the invention is thus that the cooling and / or the heating takes place in the metallic workpiece in several stages, in which the cooling or the warm-up process respectively stopped and the temperature is maintained for a certain period of time.
  • the inventive method provides for increased dimensional stability, since usually the aging process is completed.
  • the equalization of the carbon structure provides a higher resistance to rounding wear, especially in cutting tools.
  • thermal conductivity and surface slip properties of the materials can be positively influenced. Even with other materials, such as copper alloys, the inventive method shows positive effects.
  • the final upper target temperature which terminates the process, is a temperature value which is suitable for preventing the condensation of water from an ambient atmosphere present in particular at normal conditions (20 ° C.).
  • the upper target temperature is between 30 ° C and 40 ° C, preferably about 35 ° C.
  • the total duration of treatment is between 10 and 30 h.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the workpiece is heated several times during the holding phase and then cooled again to the lower target temperature. For example, starting from a lower target temperature between -170 ° C and -196 ° C, each heating to a temperature value between -140 ° C and -160 ° C.
  • the following Lowering to the lower target temperature takes place at approximately the same cooling rate as in the cooling phase, or at a considerably higher cooling rate (quenching) of, for example, 10-30 K / min or more.
  • the temperature values at which the interruptions in the cooling phase and / or the warm-up phase occur depends in particular on the material used.
  • the interruption of the cooling phase is preferably carried out at at least two intermediate temperatures, a first time when the workpiece has a temperature between -70 ° C and -90 ° C, a second time at a temperature between -110 ° C. and -130 ° C, with interruptions at other intermediate temperatures that are higher or lower than the stated temperatures are not excluded.
  • the interruptions in the cooling phase can take place in the crystal structure of the workpiece material still with a relatively high diffusion rate rearrangement processes that favor the expression of positive material properties and could not or not completely run off as the cooling progresses.
  • An interruption of the warm-up phase takes place in a workpiece made of steel, preferably when the workpiece has a temperature between -100 ° C and -120 ° C.
  • further interruptions in successively increasing intermediate temperatures of the warm-up process are conceivable.
  • the lower target temperature ie the lowest cooling temperature, between -170 ° C and -195 ° C, more preferably between -180 ° C and -185 ° C.
  • the temperature to which the workpiece previously cooled to the lower target temperature during the holding phase is preferably between -140.degree. C. and -160.degree.
  • the duration of the interruptions in the cooling phase and / or the warm-up phase according to the invention is in each case between 15 and 60 minutes.
  • the exact time depends on the material of the workpieces to be treated, of the total amount of the workpieces in the cold chamber, their weight and the shape of the components. In principle, the longer the workpieces are, the longer the workpieces must be in the cold chamber and the thicker the workpieces are.
  • the cooling of the workpiece in the cooling phase and / or the warming up of the workpiece in the warm-up phase and / or the multiple warm-up of the workpiece during the holding phase is preferably carried out at a speed between 1K / min and 3 K / min (interruption times not included). This comparatively slow cooling rate ensures that no temperature shock occurs and complete and uniform cooling of the workpiece is achieved.
  • the inventive method follows a heat treatment, in which the workpiece has been heated to a temperature of at least 100 ° C.
  • the method according to the invention is suitable for workpieces made of a metal or a metal alloy.
  • the method is particularly suitable for thin-walled workpieces, such as saw blades made of stainless steel or musical instruments made of brass or nickel silver; however, it is not limited to this.
  • the inventive method in particular the service life of the saw blades and other workpieces is significantly increased, whereby the productivity of the end user and the quality of the product is improved by the manufacturer.
  • a workpiece made of stainless steel, for example 75Cr1, for example a saw blade, is subjected to a cold treatment according to the inventive method after conversion hardening.
  • the workpiece is cooled in a cold chamber with the aid of liquid nitrogen at a rate of 1.5 K / min to a lower target temperature of about -185 ° C (cooling phase).
  • the cooling is interrupted twice at different temperatures and the workpiece for a period of about 30 minutes on the respective Temperature value held (holding phase). For example, the interruption occurs at a first intermediate temperature between -80 ° C and -95 ° C and at a further intermediate temperature between -125 ° C and -140 ° C.
  • the workpiece After reaching the lower target temperature, the workpiece is held for a period of about 10h at this temperature, but meanwhile takes place several times a short-term increase in the temperature of the workpiece to about -150 ° C, and then rapidly cooled back to the lower target temperature , At the end of the holding phase, the workpiece is again warmed slowly, at a rate of 1.5 K / min, to a value of about 35 ° C (upper target temperature), at least once interrupting the warm-up process for a period of about 30 minutes For example, at an intermediate temperature between -80 ° C and -120 ° C.
  • the inventively machined workpiece has a significantly extended life compared to untreated workpieces.

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Abstract

Ein Verfahren zur Kältebehandlung von metallischen Werkstücken, bei dem ein Werkstück in einer Kältekammer eine Kältebehandlung durchläuft, umfassend eine Abkühlphase, bei der die Temperatur des Werkstücks auf eine untere Zieltemperatur gesenkt wird, eine anschließende Haltephase, in der das Werkstück im wesentlichen auf der Zieltemperatur gehalten wird, und eine abschließende Aufwärmphase, in der das Werkstück auf eine obere Zieltemperatur gebracht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass während der Abkühlphase und/oder der Aufwärmphase die Abkühlung bzw. die Aufwärmung des Werkstücks mehrfach unterbrochen wird und das Werkstück für eine vorgegebene Zeitdauer auf einer Zwischentemperatur gehalten wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kältebehandlung von metallischen Werkstücken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Unter dem Begriff "Härten" eines Metalls versteht man die Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit durch gezielte Änderung und Umwandlung seines Gefüges. Ein bekanntes Härtungsverfahren ist die Umwandlungshärtung von Stahl. Hierbei wird das Werkstück auf eine Temperatur von über 723°C erwärmt, sodass sich das bei Raumtemperatur vorliegende α-Eisen (Ferrit) in γ-Eisen (Austenit) umwandelt. Bei einer anschließenden raschen Abkühlung (Abschreckung) ordnen sich die Eisenatome zu einem durch den Kohlenstoff tetragonal verzerrten kubisch- raumzentrierten Kristallgitter an, den sog. Martensit. Eine wichtige Rolle bei dieser Art der Härtung spielt die Abkühlgeschwindigkeit. Je größer die Unterkühlung (Temperaturdifferenz), desto mehr Martensit bildet sich. Weiterhin wichtig ist die chemische Zusammensetzung des Stahls. Vor allem Chrom trägt dazu bei, dass ein Werkstück über den gesamten Querschnitt durchgehärtet werden kann. Um einen Stahl zu härten, muss er einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0.3% besitzen.
    Im industriellen Bereich wird zur Vermeidung von Randoxidation und Entkohlung während der Phase des Aufheizens bis oberhalb der Temperatur der Austenitbildung häufig unter Schutzgasatmosphäre wie Stickstoff, Edelgasen oder im Vakuum gearbeitet. Beim Einsatzhärten wird in die oberflächennahen Bereiche eines ansonsten kohlenstoffarmen Werkstücks vor dem Abschrecken zusätzlicher Kohlenstoff eingebracht, was zu einer harten Randschicht führt, während der Kern zäh bleibt.
  • Die Härte des Werkstücks kann weiter dadurch gesteigert werden, dass im Anschluss an die Wärmebehandlung das Werkstück auf eine Temperatur von -70°C bis -120°C oder sogar -180°C abgekühlt und auf dieser Temperatur eine gewisse Zeit gehalten wird. Dadurch wandelt sich im Gefüge des Werkstücks noch vorhandener Austenit ("Restaustenit") in Martensit um. Ein Verfahren dieser Art wird beispielsweise in der US 6 537 396 B1 beschrieben.
  • Verfahren, bei denen ein Werkstück mittels eines kryogenen Mediums tiefen Temperaturen von -70°C und darunter ausgesetzt wird, wird im Folgenden "Kältebehandlung" genannt.
  • Aus der US 3 819 428 B1 ist ein einer anschließenden Wärmebehandlung vorgängiges Verfahren zum Behandeln von metallischen Werkstücken mit einem kryogenen Medium bei Temperaturen zwischen -80°C und -180°C bekannt.
  • Eine Apparatur zur Durchführung einer Kältebehandlung von Werkstücken wird beispielsweise in der EP 124 29 29 A1 beschrieben. In dieser Druckschrift wird auch eine Kältebehandlung von metallischen Werkstücken, insbesondere Werkstücken aus Stahl beschrieben, die bei der Behandlung auf eine Temperatur von -180°C gebracht und anschließend für eine Dauer von bis zu 48 h auf dieser Temperatur gehalten werden.
  • In dem Artikel von W. Lausecker, "Wie cool ist das - Die Tieftemperaturbehandlung von Zerspanungs-Werkzeugen", Werkzeug-Technik 126, 15. Juni 2012, wird ein Verfahren zur Kältebehandlung von metallischen Werkstücken, vornehmlich aus Werkzeugstahl, beschrieben, bei dem die Werkstücke sehr langsam auf eine Temperatur von -180°C abgekühlt werden. Anschließend wird das Werkstück mehrmals auf eine Temperatur von etwa -100°C aufgewärmt und wieder auf -180°C abgekühlt. Die Gesamtdauer für eine Behandlung beträgt ca. 15 h. Dieses Verfahren hat sich bewährt, ist jedoch fallweise noch verbesserungsfähig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Verfahren zur Kältebehandlung von metallischen Werkstücken anzugeben.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kältebehandlung von metallischen Werkstücken, bei dem ein Werkstück in einer Kältekammer durch thermischen Kontakt mit einem kryogenen Kältemittel auf eine tiefe Temperatur gebracht wird, wobei die Kältebehandlung in drei Abschnitten erfolgt, nämlich eine Abkühlphase, während der die Temperatur des Werkstücks auf eine untere Zieltemperatur gesenkt wird, eine Haltephase, in der das Werkstück im wesentlichen auf der unteren Zieltemperatur gehalten wird, und eine Aufwärmphase, in der das Werkstück auf eine obere Zieltemperatur gebracht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass während der Abkühlphase und/oder der Aufwärmphase die Abkühlung bzw. die Aufwärmung des Werkstücks mehrfach unterbrochen wird und das Werkstück für eine vorgegebene Zeitdauer auf einer Zwischentemperatur gehalten wird.
  • Wesentlich für die Erfindung ist also, das die Abkühlung und/oder die Aufwärmung in des metallischen Werkstücks in mehreren Stufen erfolgt, in denen der Abkühl- bzw. der Aufwärmvorgang jeweils gestoppt und die Temperatur für eine gewisse Zeitdauer gehalten wird. Neben der Restaustenitumwandlung bei stählernen Werkstoffen, bei der sich, wie oben skizziert, die Gitterstruktur des Werkstückwerkstoffs ändert, sorgt das erfindungsgemäße Verfahren für eine erhöhte Formstabilität, da in der Regel der Alterungsprozess abgeschlossen wird. Die Entzerrung der Kohlenstoffstruktur sorgt insbesondere bei Schneidwerkzeugen für eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Abrundungsverschleiß. Weiterhin können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Wärmleitfähigkeit und Oberflächengleiteigenschaften der Werkstoffe positiv beeinflusst werden. Auch bei anderen Werkstoffen, wie beispielsweise Kupferlegierungen, zeigt das erfindungsgemäße Verfahren positive Effekte.
  • Bei der das Verfahren abschließenden oberen Zieltemperatur handelt es sich um einen Temperaturwert, der geeignet ist, die Kondensation von Wasser aus einer insbesondere bei Normalbedingungen (20°C) vorliegenden Umgebungsatmosphäre zu verhindern. Beispielsweise beträgt die obere Zieltemperatur zwischen 30°C und 40°C, bevorzugt etwa 35°C. Die Gesamtdauer der Behandlung beträgt zwischen 10 und 30 h.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Werkstück mehrfach während der Haltephase erwärmt und anschließend wieder auf die untere Zieltemperatur abgekühlt wird. Beispielsweise erfolgt, ausgehend von einer unteren Zieltemperatur zwischen -170°C und -196°C, eine Erwärmung jeweils auf einen Temperaturwert zwischen -140°C und -160°C. Das anschließende Absenken auf die untere Zieltemperatur erfolgt dabei mit ungefähr der gleichen Abkühlgeschwindigkeit wie in der Abkühlphase, oder mit einer erheblich höheren Abkühlgeschwindigkeit (Abschrecken) von beispielsweise 10-30K/min oder mehr.
  • Die Temperaturwerte, bei der die Unterbrechungen in der Abkühlphase und/oder der Aufwärmphase erfolgen (Zwischentemperaturen), sowie die Zeitdauer der jeweiligen Unterbrechung hängt insbesondere vom eingesetzten Material ab. Beispielsweise erfolgt bei einem aus Stahl gefertigten Werkstück die Unterbrechung der Abkühlphase bevorzugt bei mindestens zwei Zwischentemperaturen, ein erstes Mal, wenn das Werkstück eine Temperatur zwischen -70°C und -90°C aufweist, ein zweites Mal bei einer Temperatur zwischen -110°C und -130°C, wobei Unterbrechungen bei weiteren Zwischentemperaturen, die höher oder tiefer als die genannten Temperaturen liegen, nicht ausgeschlossen sind. Während der Unterbrechungen in der Abkühlphase können im Kristallverband des Werkstückmaterials noch mit einer vergleichsweise hohen Diffusionsgeschwindigkeit Umlagerungsprozesse stattfinden, die die Ausprägung positiver Werkstoffeigenschaften begünstigen und die bei fortschreitender Abkühlung nicht oder nicht vollständig ablaufen könnten.
  • Eine Unterbrechung der Aufwärmphase erfolgt bei einem aus Stahl gefertigten Werkstück bevorzugt dann, wenn das Werkstück eine Temperatur zwischen -100°C und -120°C aufweist. Auch dabei sind weitere Unterbrechungen bei aufeinanderfolgend ansteigenden Zwischentemperaturen des Aufwärmvorgangs vorstellbar.
  • Bevorzugt beträgt die untere Zieltemperatur, also die tiefste Abkühltemperatur, zwischen -170°C und -195°C, besonders bevorzugt zwischen -180°C und -185°C. Die Temperatur, auf die das zuvor jeweils auf die untere Zieltemperatur abgekühlte Werkstück während der Haltephase aufgewärmt wird, beträgt bevorzugt zwischen - 140°C und -160°C.
  • Die Dauer der Unterbrechungen in der Abkühlphase und/oder der Aufwärmphase liegt erfindungsgemäß bei jeweils zwischen 15 und 60 min. Die genaue Zeitdauer hängt dabei vom Material der zu behandelnden Werkstücke, von der Gesamtmenge der Werkstücke in der Kältekammer, deren Gewicht und der Form der Bauteile ab. Grundsätzlich gilt, dass die Unterbrechung umso länger angesetzt werden muss, je schwerer die Werkstücke sind, je mehr Werkstücke in der Kältekammer vorliegen und je dickwandiger die Werkstücke sind.
  • Die Abkühlung des Werkstücks in der Abkühlphase und/oder das Aufwärmen des Werkstücks in der Aufwärmphase und/oder das mehrfache Aufwärmen des Werkstücks während der Haltephase erfolgt bevorzugt mit einer Geschwindigkeit zwischen 1K/min und 3 K/min (Unterbrechungszeiten nicht eingerechnet). Bei dieser vergleichsweise langsamen Abkühlgeschwindigkeit wird sichergestellt, dass es zu keinem Temperaturschock kommt und eine vollständige und gleichmäßige Durchkühlung des Werkstücks erzielt wird.
  • In einer abermals vorteilhaften Ausgestaltung folgt das erfindungsgemäßer Verfahren einer Wärmebehandlung nach, bei der das Werkstück auf eine Temperatur von mindestens 100°C aufgewärmt worden ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Werkstücke aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Besonders eignet sich das Verfahren für dünnwandige Werkstücke, wie beispielsweise Sägeblätter aus Edelstahl oder Musikinstrumente aus Messing oder Neusilber; es ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere die Standzeit der Sägeblätter und anderer Werkstücke deutlich erhöht, wodurch die die Produktivität beim Endanwender als auch die Wertigkeit des Produktes beim Hersteller verbessert wird.
    • Beispiel:
  • Ein aus Edelstahl, beispielsweise 75Cr1, gefertigtes Werkstück, beispielsweise ein Sägeblatt, wird nach einer Umwandlungshärtung einer Kältebehandlung nach den erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen. Dabei wird das Werkstück in einer Kältekammer unter Zuhilfenahme von Flüssigstickstoff mit einer Geschwindigkeit von 1,5 K/min auf eine untere Zieltemperatur von etwa -185°C gekühlt (Abkühlphase). Die Abkühlung wird dabei zweimal bei unterschiedlichen Temperaturen unterbrochen und das Werkstück für eine Zeitdauer von jeweils etwa 30 min auf dem jeweiligen Temperaturwert gehalten (Haltephase). Beispielsweise erfolgt die Unterbrechung bei einer ersten Zwischentemperatur zwischen -80°C und -95°C und bei einer weiteren Zwischentemperatur zwischen -125°C und -140°C. Nach Erreichen der unteren Zieltemperatur wird das Werkstück für eine Zeitdauer von ca. 10h auf dieser Temperatur gehalten, jedoch findet währenddessen mehrfach eine kurzzeitige Erhöhung der Temperatur des Werkstücks auf ungefähr -150°C statt, um danach rasch wieder auf die untere Zieltemperatur abgekühlt zu werden. Nach Ablauf der Haltephase wird das Werkstück wiederum langsam, mit einer Geschwindigkeit von 1,5 K/min, auf einen Wert von ca. 35°C (obere Zieltemperatur) aufgewärmt, wobei mindestens einmal eine Unterbrechung des Aufwärmvorgangs für eine Zeitdauer von etwa 30min stattfindet, beispielsweise bei einer Zwischentemperatur zwischen -80°C und -120°C.
  • Das erfindungsgemäß bearbeitete Werkstück besitzt gegenüber unbehandelten Werkstücken eine deutlich verlängerte Standzeit.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Kältebehandlung von metallischen Werkstücken, bei dem ein Werkstück in einer Kältekammer durch thermischen Kontakt mit einem kryogenen Kältemittel auf eine tiefe Temperatur gebracht wird, wobei die Kältebehandlung in drei Abschnitten erfolgt, nämlich eine Abkühlphase, während der die Temperatur des Werkstücks auf eine untere Zieltemperatur gesenkt wird, eine Haltephase, in der das Werkstück im wesentlichen auf der Zieltemperatur gehalten wird, und eine Aufwärmphase, in der das Werkstück auf eine obere Zieltemperatur gebracht wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass während der Abkühlphase und/oder der Aufwärmphase die Abkühlung bzw. Aufwärmung des Werkstücks mehrfach unterbrochen und das Werkstück für eine vorgegebene Zeitdauer auf einer Zwischentemperatur gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück während der Haltephase mehrfach erwärmt und anschließend wieder auf die untere Zieltemperatur abgekühlt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Zieltemperatur zwischen -170°C und -195°C, bevorzugt zwischen -180°C und -185°C beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur, auf die das Werkstück während der Haltephase aufgewärmt wird, jeweils einen zwischen -140°C und -160°C beträgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Zieltemperatur zwischen 30°C und 40°C beträgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Unterbrechung in der Abkühlphase und/oder der Aufwärmphase jeweils zwischen 15min und 60 min beträgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung des Werkstücks in der Abkühlphase und/oder das Aufwärmen des Werkstücks in der Aufwärmphase und/oder das mehrfache Aufwärmen des Werkstücks während der Haltephase mit einer Geschwindigkeit zwischen 1 K/min und 3 K/min erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück vor der Kältebehandlung einer Wärmebehandlung unterzogen wurde, in der es auf eine Temperatur von mindestens 100°C aufgewärmt wurde.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke aus dünnwandigem Metall oder einer Metalllegierung, beispielsweise dünnwandigem Edelstahl oder Messing, gefertigt sind.
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