DE102020118769A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements sowie Kettenelement für eine Kette eines Kettentriebs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements (1), wobei an einer Oberfläche mindestens eines Grundelements (1a) aus Stahl eine Karbidschicht (2) ausgebildet wird, und wobei ein Gefüge der Karbidschicht (2) durch mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (4) verstärkt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Kettenelement (1) für eine Kette (6) eines Kettentriebs, wobei das Kettenelement (1) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements sowie ein Kettenelement für eine Kette eines Kettentriebs.
• Kettentriebe oder Kettentriebsysteme sind allgemein bekannt. Ein typischer Kettentrieb verwendet eine Kette, um eine Antriebsleistung von einem Antriebsrad auf ein Abtriebsrad zu übertragen. Eine solche Kette besteht aus mehreren Kettenelementen. Beispielsweise ist die Kette aus äußeren Laschen und inneren Laschen, die durch Bolzen miteinander verbunden werden, gebildet. Ferner können solche Ketten Hülsen aufweisen, wobei durchgehende Lagerungsflächen zwischen einer jeweiligen Hülse und jedem Bolzen gebildet werden. Mithin werden die Laschen über die drehbare Lagerung zwischen den Hülsen und den Bolzen schwenkbar miteinander verbunden.
• Die WO 2013/160664 A1 offenbart eine Kette sowie ein Verfahren zur Beschichtung der Kette. Die Kette weist innere und äußere Laschen auf, die durch Bolzen miteinander verbunden sind. Die Bolzen sind aus einer Stahl- oder Aluminiumlegierung ausgebildet und weisen eine Graphenbeschichtung auf. Ferner kann eine metallische Zwischenschicht aus Kobalt, Eisen, Kupfer, Zinn, Nickel, Silber oder Gold zwischen der Oberfläche des Substrates, also des Bolzens, und der Graphenbeschichtung ausgebildet sein.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements sowie ein Kettenelement für eine Kette eines Kettentriebs zu schaffen. Insbesondere soll das Kettenelement resistenter gegen Verschleiß, Korrosion und Oxidation gemacht werden.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kettenelement mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
• Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements wird an einer Oberfläche mindestens eines Grundelements aus Stahl eine Karbidschicht ausgebildet, wobei ein Gefüge der Karbidschicht durch mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren verstärkt wird. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen des mindestens eines Grundelements mit einer Oberfläche, die einen arithmetischen Mittenrauhwert Ra im Bereich von 0,1 bis 0,4 µm aufweist, Einbringen des mindestens einen Grundelements in eine Pulvermischung enthaltend Aluminiumoxid-Pulver (Al₂O₃), Ammoniumchlorid (NH₄Cl), mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren sowie ein Pulver umfassend eine Eisen-Vanadium-Legierung und/oder eine Eisen-Niob-Legierung und/oder eine Eisen-Titan-Legierung, Erhitzen des mindestens einen Grundelements und der Pulvermischung auf eine Temperatur T₁ im Bereich von 800 bis 1100°C, Halten der Temperatur T₁ über einen Zeitraum von mindestens 120 min, Entnehmen des mindestens einen Kettenelements aus der Pulvermischung, gefolgt von einem Abschrecken und Tempern des Kettenelements.
• Mit anderen Worten werden die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren nicht unmittelbar, also direkt auf die Oberfläche des Kettenelements ausgebildet, sondern in die Karbidschicht integriert, die an der Oberfläche des Grundelements ausgebildet wird. Vorzugsweise werden die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren an Korngrenzen im Gefüge der Karbidschicht ausgebildet. Mithin werden die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren im Gefüge der Karbidschicht integriert, um das Gefüge zu verstärken. Insbesondere kann die gesamte Karbidschicht mit mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren verstärkt werden oder lediglich Teilbereiche der Karbidschicht verstärkt werden.
• Kohlenstoffnanoröhren, auch CNT (carbon nanotubes) genannt, sind mikroskopisch kleine röhrenförmige Gebilde aus Kohlenstoff. Mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren, auch MWCNT (multi walled carbon nanotubes) genannt, sind Kohlenstoffnanoröhren mit mehreren konzentrischen Röhren. Die Wände der mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren bestehen nur aus Kohlenstoffatomen, wobei die Kohlenstoffatome eine wabenartige Struktur mit Sechsecken und jeweils drei Bindungspartnern einnehmen. Mithin besteht die Mantelfläche einer jeweiligen Kohlenstoffnanoröhre aus Graphen, denn Graphen besteht seinerseits aus Kohlenstoffatomen, die wabenförmig angeordnet sind. Die Schichtdicke von Graphen beträgt eine einzige Atomlage. Mithin weist der Kohlenstoff eine zweidimensionale Struktur auf, in der jedes Kohlenstoffatom im Winkel von 120° von drei weiteren Kohlenstoffatomen umgeben ist, sodass das wabenförmige Muster entsteht.
• Die Anordnung bzw. Integration, also Einbindung von mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren in die Karbidschicht dient zur Verstärkung der Karbidschicht und zur Verbesserung der Eigenschaften der Karbidschicht. Insbesondere werden die Verschleißbeständigkeit, die Oxidationsbeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit der Karbidschicht erhöht und der Reibwert durch eine Verbesserung der Gleiteigenschaften der Karbidschicht verringert. Insbesondere dient die Einbindung von mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren in die Karbidschicht zum Schutz vor Abrasion, Hitze sowie aggressiven Bestandteilen von Fluiden, wie Öl.
• Unter einem Kettenelement sind Laschen, Bolzen und Hülsen einer Kette zu verstehen. Die Laschen können als innere oder äußere Laschen ausgebildet sein. Die Bolzen werden auch als Pins bezeichnet. Die Oberfläche des jeweiligen Kettenelements ist insbesondere vollständig mit der Karbidschicht beschichtet. Für eine nicht vollständige Beschichtung der Oberfläche des Kettenelements kann eine Maskierung verwendet werden, die nicht zu beschichtende Abschnitte der Oberfläche des Grundelements abklebt und so eine Beschichtung an diesen Stellen verhindert.
• Vorzugsweise wird das Grundelement aus einem Vergütungsstahl, insbesondere C60E, oder aus einem Nitrierstahl, insbesondere 34CrAIMo5 oder 39CrMoV13-9 oder 31CrMoV9 oder 34CrAINi7-10, ausgebildet. Unter einem Vergütungsstahl ist ein Stahlwerkstoff zu verstehen, der dazu vorgesehen ist, vergütet, also gehärtet und angelassen zu werden, um seine Eigenschaften auszubilden. Der Werkstoff C60E, auch bekannt unter der Werkstoffnummer 1.1221, ist aufgrund des Kohlenstoffgehalts von 0,6 Gew.-% als Substrat für die Ausbildung der Karbidschicht gut geeignet. Das E in der Bezeichnung C60E steht für einen besonders geringen Gehalt an Phosphor (≤ 0,025 Gew.-%) und Schwefel (≤ 0,035 Gew.-%). Ein Nitrierstahl ist ein Vergütungsstahl, der mit Elementen wie beispielsweise Chrom, Molybdän oder Aluminium legiert ist. Die Werkstoffe 34CrAIMo5, 39CrMoV13-9, 31CrMoV9 und 34CrAINi7-10, auch bekannt unter den Werkstoffnummern 1.8507, 1.8523, 1.8519 und 1.8550, sind aufgrund des Kohlenstoffgehalts zwischen 0,3 und 0,4 Gew.-% sowie der jeweiligen Legierungselemente Chrom, Aluminium, Molybdän, Vanadium und Nickel als Substrat für die Ausbildung der Karbidschicht gut geeignet.
• Die jeweilige Legierungszusammensetzung lässt sich beispielsweise mittels Spektralanalyse (OES) oder mittels Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) bestimmen. Gew.-% ist die Abkürzung für Gewichtsprozent.
• Gemäß dem Verfahren wird insbesondere eine mit den mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren verstärkte Karbidschicht enthaltend Vanadiumkarbid und/oder Niobkarbid und/oder Titankarbid an der Oberfläche des Grundelements ausgebildet, wobei die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren an Korngrenzen im Gefüge der Karbidschicht eingebaut werden.
• Insbesondere wird die Karbidschicht durch thermoaktive Diffusion an dem Grundelement ausgebildet. Das Verfahren der thermoaktiven Diffusion, im Englischen auch Thermo-Reactive Diffusion (TRD) genannt, eignet sich besonders für den Schichtaufbau an der Oberfläche von austenitischen Stählen und ermöglicht die Ausbildung einer festen und dichten Karbidschicht, mittels der die Hitze- und Säurebeständigkeit aber auch gleichzeitig die Härte und die Verschleißbeständigkeit des Kettenelements erhöht werden.
• Bevorzugt wird die Verstärkung des Gefüges der Karbidschicht durch Kohlenstoffnanoröhren mittels eines thermoreaktiven Abscheidungsprozesses ausgebildet. Insbesondere ist der thermoreaktive Abscheidungsprozess halogenaktiviert.
• Bevorzugt wird das Kettenelement in Öl abgeschreckt und bei einer Temperatur T₂ im Bereich von 180 bis 200°C über einen Zeitraum von mindestens 100 min, insbesondere 120 min, getempert.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Pulvermischung mit einem Anteil mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren im Bereich von mindestens 90 Gew.-% zur Verstärkung des Gefüges der Karbidschicht verwendet. Insbesondere weist die Pulvermischung einen Anteil an mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren im Bereich von 95 Gew.-% auf. Beispielsweise wird die Pulvermischung mit dem Anteil mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren von mindestens 90 Gew.-% während des TRD-Verfahrens verwendet, um mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren in die Gefügestruktur der Karbidschicht einzubauen.
• Insbesondere sind die Kohlenstoffnanoröhren einen Außendurchmesser im Bereich von 10 bis 30 nm aufweisend ausgebildet.
• Die Pulvermischung zur Herstellung des Kettenelements weist neben den Kohlenstoffnanoröhren auch Anteile einer Eisen-Vabadium-Legierung, auch Ferrovanadium genannt, und/oder einer Eisen-Niob-Legierung, auch Ferroniob genannt, und/oder einer Eisen-Titan-Legierung, auch Ferrotitan genannt, auf. Ferrovanadium ist eine Vorlegierung von Eisen und Vanadium mit einem Vanadiumanteil im Bereich von vorzugsweise 35 Gew.-%.bis 85 Gew.-%. Eine Vorlegierung ist eine Legierung, die nicht zur Fertigung von Endprodukten dient, sondern einer Metallschmelze zugesetzt wird, um deren Eigenschaften zu verbessern.
• Eine hier beispielsweise verwendbare Zusammensetzung umfasst:

  79,9	Gew.-% Vanadium
  0,20	Gew.-% Kohlenstoff
  0,74	Gew.-% Silizium
  0,03	Gew.-% Phosphor
  0,02	Gew.-% Schwefel
  0,03	Gew.-% Aluminium

  Rest Eisen
  Das Ferrovanadium-Pulver weist vorzugsweise eine Körnung < 300 µm auf.
• Ferroniob ist eine Vorlegierung von Eisen und Niob mit einem Niobanteil im Bereich von vorzugsweise ≥ 65 Gew.-%.
• Eine hier beispielsweise verwendbare Zusammensetzung umfasst:

  ≥ 65,00 Gew.-%	Niob
  ≤ 1,00 Gew.-%	Tantal
  ≤ 0,15 Gew.-%	Kohlenstoff
  ≤ 3,00 Gew.-%	Silizium
  ≤ 2,00 Gew.-%	Aluminium
  ≤ 0,20 Gew.-%	Phosphor
  ≤ 0,15 Gew.-%	Schwefel

  Rest Eisen
  Das Ferroniob-Pulver weist vorzugsweise eine Körnung < 300 µm auf.
• Ferrotitan ist eine Vorlegierung von Eisen und Titan mit einem Titananteil im Bereich von vorzugsweise ≥ 65 Gew.-%.
• Eine hier beispielsweise verwendbare Zusammensetzung umfasst:

  68-73 Gew.-%	Titan
  ≤ 5 Gew.-%	Aluminium

  Rest Eisen
  Das Ferrotitan-Pulver weist vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% eine Körnung von 0,2 mm auf.
• Es können auch Mischungen von Pulvern aus zwei oder drei der Legierungen umfassend Ferrovanadium, Ferroniob, Ferrotitan, eingesetzt werden.
• Vorzugsweise wird das Kettenelement eine Kernhärte von 530 bis 650 HV10 aufweisend ausgebildet. Damit ist es für einen Einsatz in einer Kette eines Kettentriebs ausgezeichnet geeignet.
• Vorzugsweise wird ein Drahtmaterial zu einem Drahtelement abgelängt, wobei eine Oberfläche des Drahtelements zumindest teilweise abgetragen wird, insbesondere zumindest teilweise geschliffen und/oder gewalzt, um ein Grundelement in Form eines Bolzens auszubilden. Mithin wird durch Ablängen von Drahtmaterial das Drahtelement mit zwei freien Enden ausgebildet, wobei das Drahtelement durch Materialabtrag zu einem Bolzen für die Kette hergestellt wird. Bevorzugt werden die Kanten der freien Enden durch Trommelrollen einer Vielzahl von identischen Drahtelementen in einer gemeinsamen Trommel abgerundet.
• Die Oberfläche des Drahtelements weist vor dem Beschichten insbesondere einen arithmetischen Mittenrauwert Ra im Bereich von mindesten 0,1 bis höchstens 0,4 µm auf.
• Das Kettenelement wird nach dem Tempern zur Einstellung der Oberflächenbeschaffenheit des Kettenelements derart bearbeitet, dass eine gemittelte Rautiefe Rz von 1, vorzugsweise von 0,4 eingestellt wird. Die Rauheitsmessung der Oberfläche kann beispielsweise mittels eines konfokalen Weißlichtmikroskops erfolgen. Ferner sind in DIN EN ISO 25178 eine Vielzahl von Verfahren beschrieben, die die Bestimmung des arithmetischen Mittenrauwert Ra ebenso wie der gemittelten Rautiefe Rz einer Oberfläche ermöglichen.
• Um die Oberfläche des Kettenelements derart zu optimieren, wird bevorzugt eine Mehrzahl an gebildeten Kettenelementen gleichzeitig mittels Trommelgleitschleifens behandelt.
• Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kettenelement für eine Kette eines Kettentriebs, wobei das Kettenelement nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Bevorzugt ist das Kettenelement ein Kettenbolzen oder eine Lasche.
• Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
• 1 ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kettenelements,
• 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausschnitts einer Kette mit einer Vielzahl von Kettenelementen, die teilweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 1 hergestellt sind,
• 3 eine stark vereinfachte sowie vergrößerte schematische Schnittdarstellung eines teilweise dargestellten Kettenelements, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, und
• 4 eine stark vereinfachte sowie vergrößerte schematische Schnittdarstellung eines Kettenelements mit vergrößertem Gefügeausschnitt einer mit mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren verstärkten Karbidschicht.
• Gemäß 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements 1, das in den nachfolgenden Figuren dargestellt ist, gemäß eines Blockschaltbilds visualisiert. Das Kettenelement 1 weist einen Grundkörper 1a aus Stahl auf, auf welchem eine verstärkte Karbidschicht 2 umfassend Karbidkörner 3 und Kohlenstoffnanoröhren 4 gebildet ist (vergleiche 3).
• In 1 wird in einem ersten Verfahrensschritt 10 das Grundelement 1a, das gemäß 2 beispielsweise als Bolzen 5 für eine Kette 6 ausgebildet ist, aus einem Nitrierstahl, vorliegend aus dem Werkstoff 34CrAIMo5 ausgebildet. Alternativ kann das Kettenelement 1 auch aus dem Werkstoff 39CrMoV13-9, 31 CrMoV9, 34CrAINi7-10 oder C60E ausgebildet werden. Dabei wird ein aus dem Werkstoff 34CrAIMo5 bestehendes Drahtmaterial zu einem Drahtelement durch Trennen abgelängt. Eine Oberfläche des Drahtelements wird teilweise abgetragen, um das Grundelement 1a auszubilden. Die Oberfläche des Drahtelements wird bevorzugt geschliffen und gewalzt, wobei durch das Schleifen und Walzen der Oberfläche des Drahtelements ein arithmetischer Mittenrauwert Ra von mindesten 0,1 bis höchstens 0,4 µm sowie die endgültigen Abma-ße, wie Durchmesser und Länge des Bolzens 5 eingestellt werden. Ferner werden gleichzeitig umlaufende Kanten an freien Enden des Drahtelements abgerundet und ein ggf. durch das Ablängen generierter Grat entfernt.
• In einem zweiten Verfahrensschritt 20 erfolgt ein Einbringen des Grundelements 1a in eine Pulvermischung enthaltend Aluminiumoxid-Pulver (Al₂O₃), Ammoniumchlorid (NH₄Cl), mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren sowie ein Pulver aus einer Eisen-Vanadium-Legierung.
• In einem dritten Verfahrensschritt 30 erfolgt ein Erhitzen des Grundelements 1a und der Pulvermischung auf eine Temperatur T₁ von 900°C. Die Temperatur T₁ wird über einen Zeitraum von 120 min gehalten.
• An einer Oberfläche des Grundelements 1a wird die Karbidschicht 2, hier eine Vanadiumkarbidschicht, ausgebildet. Die Karbidschicht 2 wird mit einer Schichtdicke von mindestens 5 µm bis höchstens 15 µm ausgebildet. Die Ausbildung der Karbidschicht 2 benötigt eine Dauer von mindestens zwei bis höchsten acht Stunden.
• Vorliegend werden die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 an Korngrenzen 9 im Gefüge der Karbidschicht 2 ausgebildet. Zudem können die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 zu Verstärkung der Gefügestruktur auch an einer Oberfläche einer Karbidschicht 2, beispielsweise einer Vanadiumkarbidschicht, ausgebildet werden.
• In einem vierten Verfahrensschritt 40 wird das gebildete Kettenelement 1 aus der Pulvermischung entnommen, gefolgt von einem Abschrecken in Öl und einem Tempern des Kettenelements 1 bei 190°C über einen Zeitraum von 120 min. Es folgt eine Einstellung einer Kernhärte des Kettenelements auf 530 bis 650 HV10. Optional wird das Kettenelement 1 danach zur Einstellung der Oberflächenbeschaffenheit des Kettenelements 1 derart bearbeitet, insbesondere durch ein Trommelgleitschleifen, dass eine gemittelte Rautiefe Rz von 1, vorzugsweise von 0,4 eingestellt wird.
• Gemäß 2 weist die Kette 6 eines - hier nicht näher dargestellten - Kettentriebs eine Vielzahl von Kettenelementen 1, nämlich äußere und innere Laschen 7, 8 sowie Bolzen 5 auf. Die Bolzen 5 dienen zur schwenkbaren Verbindung der Laschen 7, 8 miteinander und sind an ihrer Mantelfläche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 1 beschichtet.
• Das in 3 im Schnittbild und lediglich ausschnittsweise dargestellte Kettenelement 1 ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 1 hergestellt, sodass an der Oberfläche des Kettenelements 1 die Karbidschicht 2 auf dem Grundelement 1a ausgebildet ist, wobei die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 an Korngrenzen 9 im Gefüge der Karbidschicht 2 ausgebildet sind. Vorliegend ist das Gefüge der Karbidschicht 2 stark vereinfacht mit nur zwei Korngrenzen 9 dargestellt, wobei die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 zwischen den Körnern an den Korngrenzen 9 der Karbidschicht 2 angeordnet sind. Durch die Verstärkung der Karbidschicht 2 mittels den mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 werden bessere Eigenschaften hinsichtlich der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie verbesserte Gleiteigenschaften erzielt.
• Das in 4 im Schnittbild und lediglich ausschnittsweise dargestellte Kettenelement 1 ist ebenfalls nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. An der Oberfläche des Grundelements 1a ist eine stark vergrößert dargestellte Karbidschicht 2 ausgebildet, wobei die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 an Korngrenzen 9 im Gefüge der Karbidschicht 2 ausgebildet sind. Vorliegend ist das Gefüge der Karbidschicht 2 stark vergrößert dargestellt, wobei die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 zwischen den Karbidkörnern 3 an den Korngrenzen 9 der Karbidschicht 2 sowie an der Oberfläche der Karbidschicht 2 angeordnet sind. Durch die Verstärkung der Karbidschicht 2 mittels den mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren 4 werden bessere Eigenschaften hinsichtlich der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie verbesserte Gleiteigenschaften erzielt.
• Bezugszeichenliste

1

Kettenelement

1a

Grundelement

2

Karbidschicht

3

Karbidkorn

4

mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren

5

Bolzen

6

Kette

7

äußere Lasche

8

innere Lasche

9

Korngrenze

10

erster Verfahrensschritt

20

zweiter Verfahrensschritt

30

dritter Verfahrensschritt

40

vierter Verfahrensschritt

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2013/160664 A1 [0003]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• DIN EN ISO 25178 [0029]

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kettenelements (1), wobei an einer Oberfläche mindestens eines Grundelements (1a) eine Karbidschicht (2) ausgebildet wird, und wobei ein Gefüge der Karbidschicht (2) durch mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (4) verstärkt wird, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen des mindestens eines Grundelements (1a) mit einer Oberfläche, die einen arithmetischen Mittenrauhwert Ra im Bereich von 0,1 bis 0,4 µm aufweist, Einbringen des mindestens einen Grundelements (1a) in eine Pulvermischung enthaltend Aluminiumoxid-Pulver (Al₂O₃), Ammoniumchlorid (NH₄Cl), mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (4) sowie ein Pulver umfassend eine Eisen-Vanadium-Legierung und/oder eine Eisen-Niob-Legierung und/oder eine Eisen-Titan-Legierung, Erhitzen des mindestens einen Grundelements (1a) und der Pulvermischung auf eine Temperatur T₁ im Bereich von 800 bis 1100°C, Halten der Temperatur T₁ über einen Zeitraum von mindestens 120 min, Entnehmen des mindestens einen Kettenelements (1) aus der Pulvermischung, gefolgt von einem Abschrecken und Tempern des Kettenelements (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine mit den mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (4) verstärkte Karbidschicht (2) enthaltend Vanadiumkarbid und/oder Niobkarbid und/oder Titankarbid an der Oberfläche des Grundelements (1a) ausgebildet wird und wobei die mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (4) an Korngrenzen (9) im Gefüge der Karbidschicht (2) eingebaut werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Grundelement (1a) aus einem Vergütungsstahl, insbesondere C60E, oder aus einem Nitrierstahl, insbesondere 34CrAlMo5 oder 39CrMoV13-9 oder 31 CrMoV9 oder 34CrAINi7-10, ausgebildet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kettenelement (1) in Öl abgeschreckt und bei einer Temperatur T₂ im Bereich von 180 bis 200°C über einen Zeitraum von mindestens 100 min getempert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pulvermischung mit einem Anteil mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren von mindestens 90 Gew.-% zur Verstärkung des Gefüges der Karbidschicht (2) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kohlenstoffnanoröhren einen Außendurchmesser im Bereich von 10 bis 30 nm aufweisend ausgebildet sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kettenelement (1) eine Kernhärte von 530 bis 650 HV10 aufweisend ausgebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drahtmaterial zu einem Drahtelement abgelängt wird, wobei eine Oberfläche des Drahtelements zumindest teilweise abgetragen, insbesondere geschliffen und/oder gewalzt wird, um das Grundelement (1a) auszubilden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Mehrzahl an gebildeten Kettenelementen (1) gleichzeitig mittels Trommelgleitschleifens behandelt werden.
10. Kettenelement (1) für eine Kette (6) eines Kettentriebs, wobei das Kettenelement (1) nach einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.

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