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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Fahrwerkskomponente mit erhöhter Dauerfestigkeit sowie
eine durch dieses Verfahren hergestellte Fahrwerkskomponente.
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Bei
der Herstellung von Fahrwerkskomponenten, wie beispielsweise von
Torsionsprofilen für das Fahrwerk, von Kraftfahrzeugen
sind zum einen hohe Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften
des Endproduktes, einschließlich der Dauerfestigkeit des
Endproduktes, und zum anderen hohe Anforderungen an Prozess- und
Kostenoptimierung zu stellen.
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Um
die erforderliche zyklische Festigkeit der Fahrwerkskomponente zu
erreichen, werden im Stand der Technik insbesondere mechanische
Verfahren zur Verfestigung der Oberfläche eingesetzt. Ein
solches Verfahren ist beispielsweise in der
DE 10 2004 018 586 A1 beschrieben.
Hierbei wird die Oberfläche eines Bauteils durch Bestrahlen
mit Strahlgut verfestigt.
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Der
Nachteil eines solchen Verfahrens besteht darin, dass die Verfestigung
ausschließlich an der Oberfläche des Bauteils
erfolgt und die verfestigte Schicht eine geringe Schichtdicke aufweist.
Zudem ist das Verfestigen von Oberflächen, die bei Bauteilen
komplexen Aufbaus an einer Innenseite liegen, bei diesem Verfahren
aufwendig oder zum Teil unmöglich. Ein zu intensives Strahlen
kann zudem zu Oberflächenbeschädigungen führen,
die Probleme bezüglich der Schwingfestigkeit hervorrufen.
Des Weiteren ist eine Strahlbehandlung bei kleineren Wandstärken
nur schlecht nachweisbar.
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Weiterhin
ist zur Herstellung hochfester Strukturbauteile die Verwendung von
härtbarem Stahl sowie Erwärmen, Härten
und anschließendem Formprozess des härtbaren Stahls
bekannt. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der
DE 103 39 119 B3 beschrieben.
Ein Nachteil dieser Art der Herstellung besteht zum einen darin,
dass bei diesem Verfahren die Umformung zu dem Strukturbauteil durch
Kaltumformen erfolgen muss, nachdem ein Härtungsschritt
durchgeführt wurde. Hierdurch müssen für
den Kaltumformschritt größere Kräfte aufgebracht
werden und die durch die Kaltumformung induzierten Spannungen sind
höher. Weiterhin kann bei dem beschriebenen Verfahren ein
sich dem Kaltumformen anschließender Schritt des Spannungsarmglühens notwendig
sein, um die während der Kaltumformung induzierten Spannungen
zu beseitigen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es die Herstellung einer Fahrwerkskomponente
zu vereinfachen und gleichzeitig eine Fahrwerkskomponente mit hoher
Lebensdauer zu erhalten.
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Gemäß einem
ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher ein Verfahren zum Herstellen
einer Fahrwerkskomponente, bei dem ein Halbzeug durch Kaltumformung
umgeformt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das
umgeformte Halbzeug nach der Kaltumformung einer Nitrierbehandlung
unterzogen wird.
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Die
Fahrwerkskomponente besteht bei der vorliegenden Erfindung aus Stahl.
Als Halbzeug wird im Sinne der Erfindung beispielsweise ein Hohlprofil,
wie beispielsweise ein Rohr, oder aber ein Blech verstanden. In
dem Kaltumformschritt kann dieses durch Pressen, Biegen oder andere
Umformverfahren in die Form des zu erzeugenden Endproduktes gebracht
werden. Durch das Nitrieren des in Form gebrachten Halbzeugs kommt
es zu einer Verfestigung der Oberfläche des umgeformten
Halbzeuges. Im Gegensatz zu einer rein mechanischen Oberflächenverfestigung
durch Bestrahlen der Oberfläche, beispielsweise durch Kugelstrahlen, kann
durch die thermochemische Behandlung, nämlich das Nitrieren, die
Tiefe der durch die Oberflächenhärtung gehärtete
Schicht gezielt eingestellt werden. Die Nitrierbehandlung kann in
einem Kammerofen oder einem Durchlaufofen durchgeführt
werden.
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Bei
dem Nitrieren bleibt im Kern des aus Stahl bestehenden Halbzeuges
das Grundgefüge, beispielsweise ein ferritisches Gefüge,
bestehen. Weiterhin wird die Bildung von oberflächennahem
Austenit durch die Eindiffusion von Stickstoff vermieden. An der
Oberfläche des umgeformten Halbzeugs, das im Folgenden
auch als Werkstück bezeichnet wird, bildet sich durch Eindiffundieren
von Stickstoff eine sehr harte oberflächliche Verbindungsschicht.
Unterhalb der Verbindungsschicht bildet sich eine Diffusionszone,
in der der Stickstoff bis zu einer bestimmten Tiefe in der Metallmatrix
des Grundgefüges, beispielsweise der ferritischen Metallmatrix, eingelagert
ist. Dieser, in fester Lösung eingelagerter, Stickstoff
führt zu einer Erhöhung der Dauerfestigkeit des
Werkstücks. Zudem werden durch eine Ausscheidungsbildung
in den oberflächennahen Bereichen eine Verschleißfestigkeit
und eine erhöhte Lebensdauer bei zyklischer Beanspruchung
erzielt. Durch den Verfahrensschritt des Nitrierens wird eine Dauerfestigkeit
des Werkstücks, die auch als Dauerschwingfestigkeit bezeichnet
wird, erzielt, die die Lebensdauer des Endproduktes, das heißt
der Fahrwerkskomponente, auch bei zyklischer Beanspruchung gewährleistet.
Da an den Oberflächen des Werkstücks durch Nitrid-Bildung
eine Schicht hoher Festigkeit und Verschleißfähigkeit
gebildet ist, kann die von dem Endprodukt, nämlich der
Fahrwerkskomponente geforderte Festigkeit auch durch ein Werkstück
mit geringer Wandstärke erhalten werden, wodurch der Materialbedarf
zur Herstellung und das Gewicht der Fahrwerkskomponente verringert
werden kann.
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Das
Nitrieren erfolgt in der Regel bei Temperaturen von 400–600°C.
Aufgrund dieser Behandlungstemperatur, können Spannungen
in dem Werkstück abgebaut werden, die während
der Kaltumformung induziert worden sind. Durch den erfindungsgemäß durchgeführten
Schritt des Nitrierens wird somit ein separates Spannungsarmglühen,
das bei kaltumgeformten Bauteilen notwendig ist, ersetzt und damit
der gesamte Herstellungsprozess verkürzt und in Hinblick
auf die Kosten optimiert. Zudem wird im Allgemeinen unter Vakuum nitriert,
so dass eine Werkstückoberfläche frei von Oxiden
entsteht und so eine anschließende Strahlbehandlung zum
Sauberstrahlen der Oberflächen vor der Lackierbehandlung
entfallen kann. Dies führt zu einer weiteren Verkürzung
der Prozesskette und damit zu einer Kostenoptimierung.
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Zudem
kann durch das Nitrieren neben der erhöhten Dauerfestigkeit
der Fahrwerkskomponente auch die Korrosionsbeständigkeit
verbessert und ein Verschleißschutz geschaffen werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist das für das Halbzeug
in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete
Ausgangsmaterial ein Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt (C) von max.
0,30 Gewichts-%. Es wurde erkannt, dass trotz des geringen Kohlenstoffgehaltes
eine ausreichende Oberflächenhärtung beim Nitrieren
erzielt werden kann. Im Gegensatz zu Nitrierstählen, die
in der Regel einen Kohlenstoffgehalt von 0,3 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%
aufweisen, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
eine Fahrwerkskomponente hergestellt werden, die für den
Einsatz in dem Kraftfahrzeug verarbeitet werden kann. Insbesondere
kann die erfindungsgemäß hergestellte Fahrwerkskomponente
mit weiteren Komponenten durch Schweißen verbunden werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform wird das Halbzeug durch die
Kaltumformung, das heißt vor dem Nitrieren, in die Endform
gebracht. Als Endform werden die Form und die Abmessungen bezeichnet, die
die Fahrwerkskomponente vor dem Montieren in das Fahrwerk oder vor
dem Verbinden mit weiteren Komponenten besitzt. Hierdurch wird es
möglich die Oberflächen die in dem Endprodukt
mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, zuverlässig
zu härten. Zudem ist eine weitere Umformung des oberflächengehärteten
Bauteils nicht erforderlich, so dass eine Zerstörung der
durch das Nitrieren erzeugten gehärteten Oberflächenschicht
nicht erfolgen kann.
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Vorzugsweise
stellt die Nitrierbehandlung das Nitrieren durch ein Plasma-Nitrierverfahren
dar. Erfindungsgemäß kann das Nitrieren des umgeformten
Halbzeugs durch Gasnitrieren oder Plasmanitrieren, das auch als
Ionitrieren bezeichnet wird, erfolgen. Hierbei ist das Plasmanitrieren
bevorzugt, da hierbei die Behandlungsdauer während des
Nitrierens auf wenige Stunden verkürzt werden kann. Ein
besonderer Vorteil des Plasmanitrierens und Gasnitrierens liegt
darin, dass durch dieses Verfahren auch Bauteile, die einen komplexen
Aufbau aufweisen, zuverlässig behandelt werden können.
Insbesondere Hohlprofile, die bei Fahrwerkskomponenten häufig
verwendet werden, können auf einfache Weise auch an den
innen liegenden Oberflächen des Hohlprofils verfestigt
werden, wodurch sich die Festigkeit des gesamten Bauteils verbessert.
Eine Nachbehandlung des oberflächengehärteten
Bauteils nach dem Nitrieren ist nicht erforderlich. Somit kann gegenüber
Verfahren, wie dem Badnitrieren eine weitere Optimierung des Verfahrens
erzielt werden.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren weiterhin
den Schritt des Bestrahlens zumindest eines Teils der Oberfläche
des umgeformten Halbzeugs mit einem Strahlmittel nach der Nitrierbehandlung.
Indem der Schritt der Oberflächenhärtung durch
Strahlen an den Oberflächen vorgenommen wird, die bereits
durch das Nitrieren verfestigt sind, kann insbesondere die Verbindungsschicht
die beim Nitrieren gebildet wurde, durch mechanische Verfestigung
weiter verfestigt werden. Somit wird die Lebensdauer des Bauteils
weiter erhöht. Zudem kann durch das Bestrahlen eines Teils
der Oberfläche eine gezielte lokale Steigerung der Festigkeit
erzielt werden. Kleinere Oberflächenfehler aus den vorherigen
Prozessschritten können des Weiteren beim Bestrahlen des
umgeformten Halbzeuges eliminiert werden, was zur Steigerung der
Dauerfestigkeit beiträgt.
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Vorzugsweise
wird das Endprodukt, nach der Nitrierbehandlung außer einer
gegebenenfalls vorgesehenen Festigkeitsstrahlungsbehandlung keinem
weiteren Umformschritt oder Wärmebehandlungsschritt unterzogen.
Dies bedeutet, dass eine nachträgliche thermische oder
mechanische Behandlung des Bauteils nicht erforderlich ist. Das
bei dem Nitrieren und gegebenenfalls nachträglichen Festigkeitsstrahlen
erzeugte Gefüge in dem Bauteil, das insbesondere eine hohe
Oberflächenfestigkeit und hohe Zähigkeit im Kern
aufweist, bleibt damit zuverlässig erhalten. Zudem ist
der Herstellungsprozess durch die geringe Anzahl an Verfahrensschritten
kurz und daher zeit- und Kosten sparend. Schließlich kann
das umgeformte Halbzeug, das der Nitrierbehandlung zugeführt
wird, auf Fertigmaß bearbeitet werden, da der Verzug oder
die Verformung bei dem Nitrieren minimal ist beziehungsweise kein
Verzug und keine Verformung auftritt. Bei der Kaltumformung können
die Endabmessungen des Fahrzeuges zuverlässig und auf einfache
Weise innerhalb von Toleranzgrenzen eingestellt werden.
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Als
Ausgangmaterial des Halbzeuges kann ein mikrolegierter Stahl oder
ein Vergütungsstahl verwendet werden. Im Vergleich zu Nitrierstählen,
weisen diese Ausgangsmaterialien den Vorteil auf, dass deren Herstellungskosten
geringer sind und zudem ein geringerer Kohlenstoffgehalt vorliegt,
wodurch die Verarbeitbarkeit, insbesondere Schweißbarkeit
des Endproduktes möglich bleibt.
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Ein
Stahl, der für das erfindungsgemäße Verfahren
verwendet werden kann, ist beispielsweise der von der Firma Benteler
AG unter der Handelsbezeichnung BTR 165 vertriebene Vergütungsstahl.
Neben Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen kann der
als Ausgangsmaterial verwendete Stahl beispielsweise eine der drei
in der Tabelle 1 gezeigten Verteilungen von Legierungselementen
in Gewichtsprozent aufweisen.
C | Si | Mn | P | S | Al | B | Cr | Ti | Mo | Cu | Ni |
0,18–0,3 | 0,1–0,7 | 1,0–2,5 | Max. 0,025 | Max 0,01 | 0,01–0,06 | 0,0015–0,005 | Max 0,8 | 0,02–0,05 | Max. 0,5 | - | - |
0,23– 0,27 | 0,15– 0,50 | 1,10– 1,40 | Max. 0,025 | Max. 0,01 | 0,02– 0,06 | - | 0,10– 0,35 | 0,03–0,05 | 0–0,35 | - | - |
0,22–0,25 | 0,20–0,30 | 1,20–1,40 | Max. 0,020 | Max. 0,01
0 | 0,02–0,06 | 0,0020–0,0035 | 0,10–0,20 | 0,020–0,050 | Max. 0,35 | Max. 0,10 | Max. 0,30 |
Tabelle 1
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Gemäß einer
Ausführungsform ist das Ausgangsmaterial des Halbzeuges
eine Stahlsorte, die in Gewichtsprozenten besteht aus:
Kohlenstoff
(C): 0,22% bis 0,25%
Silizium (Si): 0,20% bis 0,30%
Mangan
(Mn): 1,20% bis 1,40%
Phosphor (P): maximal 0,020%
Schwefel
(S): maximal 0,010%
Aluminium (Al): 0,020% bis 0,060%
Bor
(B): 0,0020% bis 0,0035%
Chrom (Cr): 0,10% bis 0,20%
Titan
(Ti): 0,020% bis 0,050%
Molybdän (Mo): maximal 0,35%
Kupfer
(Cu): maximal 0,10%
Nickel (Ni): maximal 0,30%
Rest: Eisen
und erschmelzungsbedingte Verunreinigungen.
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Es
hat sich gezeigt, dass mit diesen Legierungen jeweils eine Verfestigung
der Oberfläche beim Nitrieren erhalten werden kann, die
insbesondere für Fahrwerkskomponenten eines Kraftfahrzeuges
eine ausreichende Dauerfestigkeit besitzen. Zudem ist diese Stahllegierung
kostengünstig herstellbar und kann insbesondere aufgrund
des geringen Kohlenstoffgehaltes geschweißt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform ist das Ausgangsmaterial ein Stahl,
der Legierungselemente in den in den Beispielen der Tabelle 1 genannten
Bereichen aufweist, wobei allerdings der Aluminium-Gehalt erhöht
ist. Beispielsweise kann der Aluminium-Gehalt im Bereich von 0,020
Gew.-% bis 0,100 Gew.-% liegen. Durch diesen erhöhten Aluminiumgehalt
wird die Härte der Nitrierschicht bestehend aus der Verbindungsschicht
und der Diffusionsschicht weiter erhöht und der Verschleißwiderstand
weiter gesteigert.
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Zusätzlich
oder alternativ ist es erfindungsgemäß möglich
einen Stahl als Ausgangsmaterial zu verwenden, der einen Vanadium-Gehalt
(V) von bis zu maximal 0,100 Gew.-% aufweist. Besonders bevorzugt wird
ein Stahl der eine der in der Tabelle 1 genannten Zusammensetzungen
aufweist, verwendet, bei dem Vanadium (V) in dem Bereich bis max.
0,100 Gew.-% zulegiert wurde.
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Weitere
mögliche Ausgangsmaterialien zur Herstellung des Halbzeugs
ist eine Legierung, die außer Eisen und erschmelzungsbedingten
Verunreinigungen aus den folgenden Legierungselementen in Gew.-% besteht.
Kohlenstoff
(C) | 0,02%–0,14% |
Silizium
(Si) | max.
0,15% |
Mangan
(Mn) | 0,15%–1,50% |
Phosphor
(P) | max.
0,035% |
Schwefel
(S) | max.
0,020% |
Aluminium
(Al) | 0,015%–0,060% |
Niob
(Nb) | 0,020%–0,120% |
Titan
(Ti) | max.
0,100% |
Vanadium
(V) | max.
0,100% |
Molybdän
(Mo) | max.
0,10%. |
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In
einer weiteren Legierung, die als Ausgangsmaterial für
das Halbzeug gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, sind außer Eisen und unvermeidbaren
erschmelzungsbedingten Verunreinigungen die folgenden Legierungselementen
in Gew.-% enthalten.
Kohlenstoff
(C) | 0,02%–0,10% |
Silizium
(Si) | max.
0,40% |
Mangan
(Mn) | 0,50%–1,60% |
Phosphor
(P) | max.
0,025% |
Schwefel
(S) | max.
0,010% |
Aluminium
(Al) | min.
0,020% |
Niob
(Nb) | 0,008%–0,060% |
Titan
(Ti) | 0,008%–0,060% |
Vanadium
(V) | 0,008%–0,060%. |
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Es
sei bemerkt, dass in Abweichung der angegebenen Legierungszusammensetzung,
insbesondere in Abweichung zu der letztgenannten Legierungszusammensetzung,
die Nitridbildner (Al, Ti, V, Mo, Cr) jeweils einzeln oder in Kombination
zulegiert werden können.
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Die
genannten Stahllegierungen, die für das erfindungsgemäße
Verfahren eingesetzt werden können, zeichnen sich insbesondere
aus durch den niedrigen Kohlenstoffgehalt, durch die in der jeweiligen
Legierung enthaltenen Nitridbildner (Al, Ti, V, Mo, Cr) in den geeigneten
Mengen, durch die gute Umformbarkeit des Stahls, der diese Legierung
besitzt, sowie durch den günstigen Preis des Stahls und
schließlich durch die Verfügbarkeit des Ausgangsmaterials.
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Gemäß einer
Ausführungsform ist das Halbzeug ein Hohlprofil, insbesondere
ein dünnwandiges Hohlprofil. Im Gegensatz zu Bauteilen,
die aus einem Vollkörper bestehen, ist es bei einem Hohlprofil,
insbesondere bei einem dünnwandigen Hohlprofil von besonderer
Bedeutung eine Oberflächenhärte und gleichzeitig
Torsionsweichheit zu gewährleisten, die so eingestellt
sind, dass das Endprodukt den Anforderungen zyklischer Belastungen
standhalten können. Bei diesen Halbzeugen kann daher das
erfindungsgemäße Verfahren besonders erfolgreich
eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
stellt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
ein kontinuierliches Verfahren dar. Als kontinuierliches Verfahren
wird in diesem Zusammenhang ein Verfahren zur Serienfertigung der
Fahrwerkskomponenten verstanden, bei dem die Taktzeiten der einzelnen
Verfahrensschritte aufeinander angepasst sind. Hierbei ist der Fertigungsprozess
als eine Produktionskette so integriert, dass die Produkte, die
einen Verfahrensschritt abgeschlossen haben, unmittelbar zu dem
nächsten Behandlungsschritt weitergeleitet werden. Der
Vorteil dieses Verfahrens besteht in der Kostenoptimierung, die
durch das Entfallen des Erfordernisses einer langen Zwischenlagerung
besteht. Weiterhin muss die Taktzeit des Fertigungsprozesses, der
bei herkömmlichen Herstellungsverfahren von Fahrwerkskomponenten
verwendet wird, aufgrund der geringen Behandlungsdauer des Nitrierens
nicht verlängert werden. Das Nitrieren kann vielmehr ohne Änderung
der Taktzeiten in den Fertigungsprozess eingebunden werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung betrifft die Erfindung eine Fahrwerkskomponente,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
wurde. Diese Fahrwerkskomponente kann beispielsweise Torsionsprofile,
Stabilisatoren (gebogene oder gerade) sowie andere Rohrkomponenten,
die im Einsatz zyklischer Belastung unterworfen sind, darstellen.
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Beispiele
von Fahrwerkskomponenten sind Achsträger, Querlenker, Mehrlenkerhinterachsen,
Verbundlenkerachsen, Vorderachse, Lenker, Längs- und Quertraversen
aus Rohr oder aus Blech sowie Antriebswellen.
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Für
all diese Fahrwerkskomponenten ist das erfindungsgemäß eingesetzte
Verfahren mit den vorzugsweise verwendeten Stahllegierungen aufgrund
der Kombination der hohen Oberflächenfestigkeit und der
Torsionsweichheit, die mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren erzielt werden können, besonders geeignet. Auch die
durch die bevorzugt verwendeten Legierungen und das erfindungsgemäße
Herstellungsverfahren geringen Kosten sind für diese Fahrwerkskomponenten
vorteilhaft.
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Vorteile
und Merkmale, die bezüglich des Verfahrens beschrieben
werden, gelten – soweit anwendbar – entsprechend
auch für die erfindungsgemäße Fahrwerkskomponente
und jeweils umgekehrt. Weiterhin gelten Vorteile und Merkmale, die
bezüglich einer Ausführungsform beschrieben werden
auch für andere Ausführungsformen ohne, dass diese
zwangsweise alle Merkmale der jeweils anderen Ausführungsform
aufweisen muss.
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Die
Erfindung wird im Folgenden erneut anhand möglicher Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Hierin
zeigen:
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1:
schematisch den Verfahrensablauf eines ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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2:
schematisch den Verfahrensablauf eines weiteren Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist
als Position A ein Halbzeug in Form eines Rohres gezeigt, aus dem
die Fahrwerkskomponente hergestellt werden soll. Dieses Rohr wird
in einem oder auch mehreren Umformschritten zu dem in Position B
gezeigten umgeformten Halbzeug umgeformt. Hierbei kann insbesondere
Biegen und anderweitiges spanfreies Umformen verwendet werden.
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Das
so umgeformte Halbzeug wird anschließend (in der Position
C in 1) in eine Behandlungskammer für ein
Nitrierverfahren eingeführt. In dieser Behandlungskammer
wird unter Vakuum stickstoffhaltiges Gas beispielsweise mittels
eines elektrischen Feldes ionisiert. Hierdurch wird an den Oberflächen
des in die Behandlungskammer eingebrachten Werkstücks eine
Verbindungsschicht erzeugt, in der neben Eisennitrid auch Sondernitride,
insbesondere durch Aluminium, Chrom, Molybdän, Vanadium
oder Titan gebildet werden. Unterhalb der Verbindungsschicht entsteht
die so genannte Diffusionsschicht, in der der Stickstoff in Form
von feinen Nitriden vorliegt. Statt der Behandlung in einer Behandlungskammer,
kann die Nitrierbehandlung auch in einem Durchlaufofen erfolgen.
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Nach
einer vorgebbaren Behandlungsdauer wird das Werkstück als
fertiges Endprodukt (Position D) der Behandlungskammer entnommen.
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In 2 ist
eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens gezeigt. Hierbei wird das in der Behandlungskammer (Position
C) nitrierte Werkstück einer Behandlung zur Oberflächenbestrahlung (Position
E in 2) zugeführt. In diesem Behandlungsschritt
wird die Oberfläche ganz oder teilweise durch Strahlmittel
bestrahlt, wodurch sich an der Oberfläche Druckspannungen
ergeben. Nach dem Entfernen des Strahlmittels liegt dann das fertige
Endprodukt (Position D in 2) vor.
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Mit
der vorliegenden Erfindung können somit eine Reihe von
Vorteilen erzielt werden. Insbesondere kann die Lebensdauer bei
Fahrwerkskomponenten bei vergleichsweise geringen Fertigungskosten
erzielt werden. Die Fertigungskosten können insbesondere
dadurch reduziert werden, dass Wärmebehandlungen, beispielsweise
ein Spannungsarmglühen, aufgrund des Nitrierprozesses eingespart
werden können. Die Lebensdauer der Fahrwerkskomponenten,
insbesondere nitrierter Torsionsprofile, liegt um ein Vielfaches
höher als die Lebensdauer von Bauteilen, die mit bekannten
Herstellungsverfahren hergestellt wurden. Zudem ist aufgrund der
erzielbaren Dauerfestigkeiten die Reduzierung der Wandstärke
gegenüber Fahrwerkskomponenten, die nach bekannten Verfahren
hergestellt werden, möglich. Somit kann das Gewicht der
Fahrwerkskomponenten reduziert werden. Schließlich kann
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei Stahllegierungen
mit niedrigen Gehalten von Legierungselementen, speziell zugeschnitten
auf den Nitrierprozess, eine weitere Kostenreduzierung erreicht
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004018586
A1 [0003]
- - DE 10339119 B3 [0005]