DE1177185B - Verfahren zur Herstellung von Triebwerk-federn od. dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Triebwerkfedern od. dgl. Für Triebwerkfedern oder ähnlich beanspruchte Teile verwendet man meist unlegierte oder niedriglegierte Stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt, die nach der Warmformgebung unter Einschaltung einer oder mehrerer Zwischenglühbehandlungen einer Kaltverformung auf die Enddimension unterwerfen werden. Die erstrebte Federhärte wird hierauf durch Härten und Anlassen des Stahles erzielt.
• Neuerdings ist auch vorgeschlagen worden, für Federstähle durch eine besondere Wärmebehandlung nach dem Warmwalzen beim Haspeln ein sorbitisches Gefüge anzustreben, das eine über das bisher übliche Maß hinausgehende Kaltverformung zuläßt. In dieser Weise behandelte Stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt sollen zwar gegenüber vergütetem Stahl günstigere Biegezahlen aufweisen, sie sind je- doch in bezug auf Ruckfederung ungunstiger Es ist bereits bekannt, bei der Herstellung von Federn einem Band aus Kohlenstoffstahl oder aus niedriglegiertem Stahl mit mehr als 0,6% Kohlen-. stoff durch Wärmebehandlung eine martensitische oder bainitische oder eine aus diesen beiden gemischte, seine Festigkeit erhöhende Struktur zu erteilen und das wärmebehandelte Band ohne Zwischenglühungen kaltzuwalzen und dabei seine Querschnittsfläche um 70 bis 99'% zu reduzieren. Die der Kaltverformung vorausgehende Wärmebehandlung kann nach diesem bekannten Verfahren aus einer Erbitzung bis zur Härtungstemperatu4 gefolgt von einer schnellen Abkühlung und insbesondere, wenn das Material martensitische Struktur erhalten hat, einem nachfolgenden Anlassen bestehen.
• Eine starke Verformung des Bandes, wie sie für die Erzielung guter Federeigenschaften erforderlich ist, läßt sich nur bei vollkommen ausgebildetem Zwischenstufengefüge, nicht aber bei martensitischer Struktur erzielen. Um ein vollkommen ausgebildetes Zwischengefüge zu erreichen, ist es aber wesentlich, daß nach dem Austenitisieren so schnell auf die Temperatur der Zwischenstufe abgekühlt wird, daß mit Sicherheit eine Perlitbildung unterbunden wird. Bei der Zwischenstufentemperatur ist schließlich die Haltezeit so lange zu wählen, daß die Umwandlung in der Zwischenstufe. bis zum Ende ablaufen kann. Bei dünnen Bandquerschnitten, wie sie bei der Herstellung von Triebwerkfedem üblich sind, hat es sich deshalb als notwendig erwiesen, die Wärmebehandlung des Bandes im Durchlaufverfahren vorzunehmen, wie es beim Zwischenstufenvergüten von Drähten bzw. Bändern bereits angewendet wurde.
• Die Erfindung zielt darauf ab, noch eine weitere Erhöhung der Festigkeit der Federn zu erzielen. Um dem auf Zwischenstufengefüge behandelten Band gleichzeitig eine Querschnittsverminderung bis etwa 8011/9 aufzwingen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, nach einer Kaltverformung von über 600/9 eine natürliche oder künstliche Alterung einzuschalten und dann nochmals bis zu etwa 80,1/o kalt abzuwalzen. Es ergibt sich nämlich hierbei, daß sich das Band trotz Zunahme der Festigkeit infolge der Alterung weiterverarbeiten läßt und die Eigenschaften der Federn hierdurch wesentlich verbessert werden können.
• Demgemäß besteht die Erfindung darin, bei der Herstellung von Triebwerkfedern oder ähnlich beanspruchten Bauteilen aus Stahl, der neben den Üblichen Gehalten an Silizium und Mangan einen Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,60/9 oder der neben sonstigen Legierungsgehalten einen Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,4% aufweist, durch Zwischenstufenvergüten im Durchlaufverfahren und anschließendes Kaltverformen von über 60% eine natürliche oder künstliche Alterung eingeschaltet und hiernach die Kaltverformung bis zu etwa -WO/* fortgesetzt wird.
• Beispiel Ein Warmband in einer Abmessung von 36 - 1,20 mm aus- einem Stahl mit -G,78 Q#& C, 0, 18 "/o Si, 0,0150le It>, 0,022% S, 0,120/9 Cr, 0,49% Mn, 0,04"/o Mo, 0,101% Cu wurde auf Zwischenstufengefüge warmbehandelt, und zwar durch austenitisieren bei 800' C und unmittelbar anschließende Zwischenstufenbehandlung bei 3401 C.
• Das Band hatte hiernach eine Zugfestigkeit von etwa 172 kg7mrii2. Trotz dieser Härte konnte das Band ohne Kantenrisse bis zu 67 Ole kaltverforint werden, wobei eine Zugfestigkeit bis etwa 226 kg7MM2 erzielt wurde. Eine weitere Kaltverformung war nicht möglich. Das Band wurde dann 4 Wochen bei Raumtemperatur gelagert. Hierauf war eine weitere Abwalzung bis 38% möglich. Die Festigkeit stieg auf rund 250 kg/mm2.
• Die aus diesem Band gefertigten Federn wurden dann einer Anlaßbehandlung bei 190 bis 200' C während einer Stunde unterworfen. Die Festigkeit stieg dabei auf 265 kg7inm2 an. Die Steigerung beträgt rund 6,00/e. Die Elastizitätsgrenze stieg an von 215 auf 251 kg(mm2 (das ist eine Steigerung von 17 O/o), was ausschlaggebend für eine gute Federeigenschaft ist. Die Federn selbst hatten gegenüber einer Fertigung ohne zwischengefügte Alterung eine Kraftmomentzunahme von rund 0,60/e. Die Ermüdungsprüfung ergab gleichbleibende Werte.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Triebwerkfedern oder ähnlich beanspruchten Bauteilen aus Stahl, der neben den üblichen Gehalten an Silizium und Mangan einen Kohlenstoff-Gehalt von mehr als 0,6% oder der neben sonstigen Legierungsgehalten einen Kohlenstoff-Gehalt von mehr als 0,411/o aufweist, durch Zwischenstufenvergülten im Durchlaufverfahren und anschließendes Kaltverformen von über 60 "Je, d a d u r c h gekennzeichnet, daß nach einer natürlichen oder künstlichen Alterung nochmals bis zu etwa 8011/o kalt abgewalzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 504 400; deutsche Patentamneldung V 1539 VI a/ 18 c (bekanntgemacht am 15. 10. 1953); französische Patentschrift Nr. 1138 087, USA.-Patentschrift Nr. 1924 099; Zeitschrift »Draht«, 1956, Heft 3, S. 81 bis 84.