Verfahren zur .4;rhöhung der Dauerfestigkeit oberflächenbehandelter
federn `Die z#findung betrifft ein Verfahren. zur Lrhöhung der Dauerfestigkeit von
oberflächenbehandelten Federn: und federnden Bauteilen.Process for .4; increasing the fatigue strength of surface-treated
springs `The finding concerns a procedure. to increase the fatigue strength of
surface-treated springs: and resilient components.
Federn mit dynamischer Beanspruchung oder gleichartige aus hochfesten
Stählen gefertigte und dynamisch beanspruchte Bauteile unterliegen, infolge der
durch die Gegenwart aggressiver hIedien auftretende Korrosiony ein Nachlassen ihrer
ßigenschaften als federndes ßlement. Zur Verhinderung dieses Nachteiles werden,
entsprechend dem gegenwärtigen Stand der Tachnik, diese Memente mit metallischen
Oberflächenschutzschiehten Überzogen. Alle dazu bisher bekannten elektrochemischen
Verfahren zur Lrreichung der Oberflächenschutzschichten haben eine nachteilige Beeinflussung
der dynamischen und statischen Belastbarkeit der Bauteile zur Folge. Diese .rscheinungen
haben folgende Ursachen: Die Dauerfestigkeit der Bauteile wird hauptsächlich _ durch
den: Ligenspannungszustand in der Oberflächentone beeinflußt. Die Ursache des bisher
beobachteten Dauerfestigkeitsabfalles ist in Zugeigensgannungen zu suchen.Springs with dynamic loads or similar high-strength springs
Steels manufactured and dynamically stressed components are subject to, as a result of
corrosion caused by the presence of aggressive media will decrease
Properties as a resilient element. To prevent this disadvantage,
According to the current state of technology, these memente with metallic
Surface protection layers covered. All previously known electrochemical
Methods for achieving the protective surface layers have an adverse effect
the dynamic and static load capacity of the components. These .appearances
have the following causes: The fatigue strength of the components is mainly due to _
affects the ligament tension state in the surface clay. The cause of so far
The observed decrease in fatigue strength is to be looked for in internal tensile strains.
-- Infolge unzweckmäßiger Oberflächenvorbehandlung und ungeeigneter
Behatidlungstechnologie erfolgt eine Wasserstoffdiffusion, die zur Versprödung des
Grundwerkstoffes führt.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren
zu schaffen, mit dem Federn und federnde Bauteile einen Dauerfestigkeitsanstieg
trotz Oberflächenbehandlung erfahren.- As a result of unsuitable surface pretreatment and unsuitable
Behatidlungstechnologie takes place a hydrogen diffusion, which leads to the embrittlement of the
Base material leads.
The object of the invention is a method
to create an increase in fatigue strength with the springs and resilient components
experienced despite surface treatment.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe daäruch gelöste daß die Federn oder
federnde Bauteile zeitlich nacheinander folgendenVerfahrensschritten unterzogen
werdens 1.) Nach der mechanischen Fertigung wird durch Kugelstrahlen eine, metallisch
blanke Oberfläche hergestellt» wobei eine Oberflächenverdichtung mit Druckeigenspannungen
in der Oberflächenzone erzielt wird. 2.) Danach erfolgt ein kurzzeitiges Dekapieren1
beispielsweise in 10%-iger Schwefelsäure, zur Beseitigung von dünnen Oxrdhäuten.
-i-3)-Anschließend wird eine galvanische Behandlung in Elektrolyten, die in den
abgeschiedenen Schicht Druckeigenspanaungen erzeugen, beispielsweise Yennicklung
in Nckelsulfamatelektrolyten, vorgenommen.According to the invention the object is also achieved that the springs or
Resilient components are subjected to the following procedural steps one after the other
1.) After the mechanical production, shot peening turns a, metallic
bare surface produced »whereby a surface compression with residual compressive stresses
is achieved in the surface zone. 2.) This is followed by brief picking1
for example in 10% sulfuric acid to remove thin Oxrdhäuten.
-i-3) -A galvanic treatment is then carried out in electrolytes which are in the
deposited layer generate compressive residual stresses, for example Yennicklung
in Nckelsulfamatelektrolyten made.
Die nach diesem Verfahren behandelten Beutefile besitzen gegenüber
dem unbehandelten Oberflächenzustand eine um ca. 409 höhere Dauerfestigkeit. .Ein
Dauerfestigkeitsabfall gegenüber dem nur kugelgestrahlten Zustand tritt bei diesem
Verfahren nicht ein.The prey files treated by this method have opposite
the untreated surface condition has an approx. 409 higher fatigue strength. .A
Decrease in fatigue strength compared to the shot-peened state occurs with this
Procedure not one.
Im folgenden-soll die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens an
einem Beispiel näher erläutert werden, ohne sich darauf zu beschränken,
Druckfedern
3 x 28 x 35 mm aus Ventilfederstahldraht werden kugelgestrahlt und danach mit einer
10%-igen ,Schwefelsäure dekapierteAnschleßend erfolgt die Yernicklung im Nickelsulfamatelektrolyten
bei 2 A/Dm2 Stromdichte, 38 bis 400 C .ßlektrolyttemperatur und einem pg-Wert von
33 mit einer Schichtdicke von 11 um,, ohne daß ein Abfall der Dauerfestigkeit ,gegenüber
dem kugelgestrahlten Zustand zu verzeichnen wäre: -The following describes the application of the method according to the invention
be explained in more detail using an example without being limited to
Compression springs
3 x 28 x 35 mm made of valve spring steel wire are shot peened and then with a
10%, sulfuric acid pickled Then the nickel is deposited in the nickel sulfamate electrolyte
at 2 A / Dm2 current density, 38 to 400 ° C electrolyte temperature and a pg value of
33 with a layer thickness of 11 μm, without a decrease in fatigue strength
the shot-peened condition would be: -