Economic surface hardening by spray cooling Translated title: Wirtschaftliches Randschichthärten durch Sprühkühlung

Abstract

The objective of the current investigation is a cost analysis of spray cooling based on the assessment of a machine-hour schedule. Here, a gear toothed component is used as an example which is induction hardened by means of the simultaneous dual frequency method and compared with conventional polymer quenching. By using hardness measurements and light-microscope examinations, it is demonstrated that comparable results are obtained for the induction hardening by employing spray cooling and those by polymer quenching. By investigating the influence of the spray's parameters on the hardness results, it was possible to draw inferences regarding the ratios of water to air pressures which lead to the desired hardness profiles. Estimating the costs of employing the two quenching methods have shown that the spray cooling is the more cost-effective of the two methods.

Kurzfassung

Gegenstand der vorliegenden Untersuchung ist die Kostenanalyse der Sprühkühlung auf der Basis der Maschinenstundensatzrechnung am Beispiel eines mittels simultanem Dualfrequenzverfahren induktionsgehärteten Verzahnungsbauteils und der entsprechende Vergleich mit konventionellem Polymerabschrecken. Anhand von Härtemessungen und lichtmikroskopischen Untersuchungen wird gezeigt, dass mit dem Einsatz der Sprühkühlung beim Induktionshärten vergleichbare Ergebnisse wie mit dem Polymerabschrecken zu erzielen sind. Anhand der Untersuchungen zum Einfluss der Sprayparameter auf das Härteergebnis konnten Rückschlüsse auf Wasser-Luft-Kombinationen gezogen werden, die zu gewünschten Härteprofilen führen. Kostenschätzungen des Einsatzes der beiden Abschreckverfahren haben gezeigt, dass die Sprühkühlung das kostengünstigere der beiden Verfahren ist.