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.Process for the production of engine springs or the like. For engine springs
or similarly stressed parts are mostly unalloyed or low-alloyed
Steels with a higher carbon content that are turned on after hot forming
one or more intermediate annealing treatments of cold working to the final dimension
will be subject to. The desired spring stiffness is then achieved by hardening and tempering
of steel achieved.
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.Recently, it has also been proposed to aim for a sorbitic structure for spring steels by means of a special heat treatment after hot rolling during coiling, which allows cold deformation that goes beyond what has hitherto been customary. Steels with a higher carbon content treated in this way should have more favorable bending coefficients compared to tempered steel, but they are less favorable with regard to springback. 6% carbon. To give material a martensitic or bainitic or a mixed of these two, structure increasing its strength by heat treatment and to cold-roll the heat-treated strip without intermediate annealing and thereby reduce its cross-sectional area by 70 to 99 '%. According to this known method, the heat treatment preceding the cold deformation can consist of heat treatment up to the hardening temperature, followed by rapid cooling and, in particular, if the material has acquired a martensitic structure, subsequent tempering.
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.A severe deformation of the belt, as required for achieving good
Spring properties is required, can only be achieved when fully trained
Achieve an intermediate structure, but not with a martensitic structure. To a perfect
To achieve formed intermediate structure, it is essential that after
Austenitizing is cooled down to the temperature of the intermediate stage as quickly as possible,
that pearlite formation is prevented with certainty. At the interstage temperature
Finally, the holding time is to be chosen so long that the conversion takes place in the intermediate stage.
can expire to the end. In the case of thin strip cross-sections, such as those used in manufacture
of engine springs are common, it has therefore proven necessary to use the
Carry out heat treatment of the strip in a continuous process, as is the case with intermediate tempering
of wires or tapes has already been used.
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.The invention aims to achieve a still further increase in the strength of the springs. In order to simultaneously force a cross-section reduction of up to about 8011/9 on the strip treated on an intermediate structure, it is proposed according to the invention to switch on natural or artificial aging after cold deformation of more than 600/9 and then to cold-roll again up to about 80.1 / o. The result is that the tape can be processed further despite the increase in strength as a result of aging and the properties of the springs can thereby be significantly improved.
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.Accordingly, the invention resides in the manufacture of engine springs
or similarly stressed components made of steel, in addition to the usual contents
silicon and manganese have a carbon content of more than 0.60 / 9 or the next
other alloy contents has a carbon content of more than 0.4%,
through intermediate tempering in a continuous process and subsequent cold forming
of over 60% a natural or artificial aging switched on and afterwards
the cold deformation is continued up to about -WO / *.
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.Example A hot strip in a dimension from 36 to 1.20 mm off a steel having -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 was heat-treated on an intermediate structure, namely by austenitizing at 800 ° C and immediately subsequent intermediate treatment at 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.The tape then had a tensile strength of about 172 kg7mrii2. In spite of this hardness, the tape could be cold-forged up to 67 oils without cracks at the edges, with a tensile strength of up to about 226 kg7MM2 being achieved. No further cold deformation was possible. The tape was then stored at room temperature for 4 weeks. A further rolling down of up to 38% was then possible. The strength increased to around 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.The springs made from this tape were then subjected to a tempering treatment at 190 to 200 ° C. for one hour. The strength increased to 265 kg7inm2. The increase is around 6.00 / e. The elastic limit rose from 215 to 251 kg (mm2 (an increase of 17 %), which is decisive for good spring properties. Compared to production without intermediate aging, the springs themselves had an increase in torque of around 0.60 / e . The fatigue test showed consistent values.