DE102004058634A1 - Vefahren zum Einsatzhärten von Bauteilen mit schraubenförmigen oder verzahnten Bereichen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum partiellen Einsatzhärten von rotationssymmetrischen, ganz oder teilweise schraubenförmigen oder verzahnten Bauteilen, die nach dem Einsatzhärten in den Bereichen, die am Fertigteil nicht einsatzgehärtet vorliegen sollen, kurzzeitig geglüht werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einsatzhärten von Bauteilen mit schraubenförmigen oder verzahnten Bereichen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
- Das Einsatzhärten ist ein kombiniertes Härteverfahren, das vor allem bei hochbelasteten Getriebe- und Maschinenbauteilen angewendet wird. Grundlage ist das Aufkohlen in einem Kohlenstoff abgebenden Medium bei Temperaturen bis zu über 1 000 °C. Nach der gezielten Anreicherung der Werkstückoberfläche mit Kohlenstoff (durch Diffusion) werden die Werkstücke gehärtet und dann angelassen (entspannt). Dadurch verfügen die Bauteile über eine hohe Festigkeit und Oberflächenhärte, großen Verschleißwiderstand und hohe Kernzähigkeit. Darüber hinaus bewirken die Druckeigenspannungen in der Randschicht eine wesentliche Steigerung der Schwing- und Wälzfestigkeit.
- Durch das Auftragen einer Schutzpaste vor dem Aufkohlen können einzelne Bauteilbereiche, z. B. Verzahnungen oder Gewinde, partiell vor der Aufkohlung geschützt werden. Die Oberfläche dieser vor Aufkohlung geschützten Bereiche weist nach dem Härten eine vergleichbare Härte und Zähigkeit wie das Kernmaterial auf.
- In der
DD 286 189 B5 - Die aus dem Stand der Technik bekannte Schutzpastentechnik hat den Nachteil eines hohen manuellen Aufwands, der Prozeßunsicherheit und eine negative Beeinflussung der Aufkohlungs- und Reinigungsprozesse durch die aufgetragene Schutzpaste.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einsatzhärten von Bauteilen mit schraubenförmigen oder verzahnten Bereichen darzustellen, bei dem auf die Verwendung von Schutzpasten beim Einsatzhärten verzichtet werden kann.
- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes, gattungsgemäßes Verfahren zum Einsatzhärten von Bauteilen mit schraubenförmigen oder verzahnten Bereichen gelöst.
- Im Anschluß an die Einsatzhärtung werden die Bereiche, die am Fertigteil nicht einsatzgehärtet vorliegen sollen, nachträglich beispielsweise durch eine induktive Erwärmung kurzzeitig geglüht, was im Bereich der Einsatzhärtungsschicht lokal zu einer Härteminimierung führt. Dieses kurzzeitige Glühen findet im Temperaturbereich zwischenn 300 °C und 700 °C statt.
- Die Versprödungsgefahr am Bauteil wird minimiert und eine vergleichbare lokale Festigkeit erzielt wie bei Benutzung einer Schutzpaste.
- Ein weiterer Vorteil des induktiven Hochanlassens der Bauteile ist der Entfall des manuellen und zeitlich sehr aufwendigen Pastenprozesses sowie eine deutlich höhere Prozeßsicherheit. Das induktive Hochanlassen kann ferner in eine Linienfertigung integriert werden, z. B. im Rahmen eines nach dem Einsatzhärten stattfindenden Hartbearbeitungsprozesses. Durch das induktive Anlassen der einsatzgehärteten Bauteile findet kein Weichglühen des gesamten Gewindequerschnitts, sondern lediglich der einsatzgehärteten Randschicht, statt, wodurch die Festigkeit des Gewinde- bzw. Verzahnungsquerschnitts nicht beeinträchtigt wird.
Claims (7)
- Verfahren zum partiellen Einsatzhärten von rotationssymmetrischen, ganz oder teilweise schraubenförmigen oder verzahnten Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die ganz oder teilweise schraubenförmigen oder verzahnten Bereiche der Bauteile, die am Fertigteil nicht einsatzgehärtet vorliegen sollen, nach dem Einsatzhärten kurzzeitig geglüht werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühtemperatur im Bereich zwischen 300 °C und 700 °C liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühdauer im Bereich von 0,1 bis 5,0 sec liegt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühen induktiv bei Frequenzen im Bereich von 10 kHz bis 200 kHz und Generatorleistungen im Bereich von 5 kW bis 15 kW erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Flächen- oder Ringinduktoren verwendet werden.
- Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche für Bauteile aus der Antriebs- und Fahrwerktechnik.
- Bauteil, das nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 hergestellt ist.
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102004058634A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010030145A1 (de) | 2010-06-16 | 2011-12-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Verzugsreduzierung einsatzgehärteter oder carbonitrierter Bauteile |
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-
2004
- 2004-12-04 DE DE102004058634A patent/DE102004058634A1/de not_active Withdrawn
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| ECKSTEIN,Hans-Joachim: Technologie der Wärmebehandlung von Stahl.2.stark überarb.Auflage,Leipzig.VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie,1987,S.270,276,277.ISBN: 3-342-00220-4 * |
| ECKSTEIN,Hans-Joachim: Technologie der Wärmebehandlung von Stahl.2.stark überarb.Auflage,Leipzig.VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie,1987,S.270,276,277.ISBN: 3-342-00220-4; |
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