DE19849466C2 - Verfahren zum Herstellen einer gesinterten Metallegierung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gesinterten Metall-Legierung.

Wenn eine herkömmliche gesinterte Metall-Legierung betrachtet wird, ist ein Verfahren zu deren Herstel­ lung durch die in den Fig. 12(a) bis 12(g) gezeigten Schritte bekannt.

D. h. metallische Materialien, wie Eisenpulver, ein anderes Metallpulver und ein Schmiermittel werden in einem bestimmten Verhältnis durch einen Mischer 11 gemischt, wie in Fig. 12(b) gezeigt ist. Wie in Fig. 12(c) gezeigt ist, wird eine vorbestimmte Menge der gemischten metallischen Materialien in eine Metall­ form 12 gegeben.

Dann gleiten ein oberer Stempel 12a und ein unterer Stempel 12b der Metallform 12 entlang des Kernstabes 13 aufeinander zu, und ein Druck von 3 bis 7 Ton­ nen/cm² wird auf die gemischten metallischen Materia­ lien von oben und von unten ausgeübt, wodurch eine Druckformung durchgeführt wird.

Dann werden, wie in Fig. 12(d) gezeigt ist, die druckgeformten Preßlinge 15 in einem Sinterofen 14 während einer vorbestimmten Zeit bei einer hohen Tem­ peratur, welche geringer als der Schmelzpunkt ist, erwärmt, wodurch die Diffusionsbindung von Metall­ teilchen in den Preßlingen 15 gefördert wird, um die­ se zu verfestigen.

Um weiterhin die Qualität und die Eigenschaften zu verbessern und Endprodukte entsprechend verschiedenen Gebrauchszwecken zu erhalten, wird eine Nachbehand­ lung durchgeführt.

Um das gesinterte innere Zahnrad 10 zu erhalten, wird nachfolgend, wie in Fig. 12(e) gezeigt ist, der ver­ festigte Preßling 15 in eine Kalibrier-Metallform 16 gebracht. Ein oberer Stempel 16a und ein unterer Stempel 16b dieser Kalibrier-Metallform 16 gleiten entlang des Kernstabs 17 aufeinander zu und ein Druck wird von oben und von unten auf den Preßling 15 aus­ geübt. Hierdurch wird die Kalibrierung durchgeführt.

Nach der Kalibrierung erfolgt eine Prüfung, wie in Fig. 12(f) gezeigt ist, und ein gesintertes metalli­ sches Teil wie das Innenzahnrad 10 wird als ein End­ produkt erhalten (Fig. 12(g)).

Eine Nachbehandlungstechnik, die auf die vorerwähnte Nachbehandlung bezogen ist, ist in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. SHO 58-19412 (19412/83) offenbart. Die offenbarte Nachbehandlungs­ technik ist wie folgt. Nach dem Sintern in einem Sin­ terofen wird eine Abschreckung von einer wieder auf 860°C angehobenen Temperatur aus durchgeführt und da­ nach erfolgt ein Tempern bei etwa 180°C, wodurch der Widerstand des Zahnrades aus gesinterter Legierung gegenüber Oberflächendruck erhöht wird.

Jedoch besteht bei dem in der vorerwähnten Weise aus­ gebildeten Zahnrad aus gesinterter Legierung die Struktur in einem Bereich von 0,02 bis 0,3 mm von der äußeren Oberfläche ins Innere hinein aus einer Auste­ nitschicht mit Formanpassungsvermögen, so daß infolge des Abschreckens und nachfolgenden Temperns eine dün­ ne Austenitschicht, die Austenit enthält, das voll­ ständig unterschiedlich in der Zähigkeit bei hoher Dichte ist, auf der Oberfläche einer inneren Marten­ sitschicht, welche Martensit mit hoher Sprödigkeit bei hoher Dichte enthält, gebildet wird, und daher sind die inneren und äußeren Strukturen des Zahnrades aus gesinterter Legierung voneinander getrennt.

Aus diesem Grund ist die Oberfläche des Innenzahnra­ des enthaltend eine relativ enge Fläche des Kontakt­ oberflächenbereichs, auf welchen ein hoher Druck aus­ geübt wird, durch die vorgenannte Martensitschicht gebildet. Als eine Folge ist die Festigkeit in mikro­ skopischen Bereichen ungenügend, und es ist schwie­ rig, eine Belastung auf einem Punkt abzustützen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer gesinterten Metall- Legierung mit einer Festigkeit, die eine Belastung auf einem Punkt ermöglicht, anzugeben, durch Ausbil­ den ihrer Struktur derart, daß jeder Bereich mit un­ terschiedlicher Starrheit angenähert gleichförmig verteilt ist ohne Trennung von Schichten mit unter­ schiedlicher Festigkeit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteil­ hafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens ergebe sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Fi­ guren dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Fotographie, welche zur Erläuterung der Struktur einer nach einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellten gesinterten Metall-Legierung verwendet wird,

Fig. 2 eine Fotographie, die zur Erläuterung der Struktur der gesinterten Metall-Legierung nach Fig. 1 verwendet wird, wobei jeder Strukturbereich farbkodiert ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Innenzahnrades, welches die gesinterte Metall-Legierung nach Fig. 1 verwendet,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Innenzahnrades mit gegenüber den in Fig. 3 gezeigten unter­ schiedlichen Abmessungen,

Fig. 5 eine vergrößerte schematische Darstellung, die zur Erläuterung der inneren Struktur der gesinterten Metall-Legierung nach Fig. 1 verwendet wird, wobei die Struktur nach dem Sintern und vor dem Festigkeitsstabilisierungsvorgang gezeigt ist,

Fig. 6 eine vergrößerte schematische Darstellung, die zur Erläuterung der inneren Struktur der gesinterten Metall-Legierung nach Fig. 1 verwendet wird, wobei die Struktur nach dem Festigkeitsstabilisierungsvorgang gezeigt ist,

Fig. 7 ein Diagramm, das die Ergebnisse einer voll­ automatischen Vickers-Härteprüfung zeigt, die an der gesinterten Metall-Legierung nach Fig. 1 durchgeführt wurde,

Fig. 8 ein Diagramm, welches die Ergebnisse eines Rockwell-Tests zeigt, der an der gesinterten Metall-Legierung nach Fig. 1 durchgeführt wurde,

Fig. 9 ein Diagramm, welches zeigt, wie die Härte durch Strukturbereiche der gesinterten Me­ tall-Legierung nach Fig. 1 verschoben ist,

Fig. 10(a) bis 10(h) die Herstellung der gesinter­ ten Metall-Legierung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 11(a) bis 11(h) die Herstellung einer gesin­ terten Metall-Legierung gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12(a) bis 12(h) die Herstellung einer gesin­ terten Metall-Legierung nach einem bekannten Verfahren, und

Fig. 13 eine Tabelle mit Ergebnissen von an den in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigten Innenzahnrädern vorgenommenen Messungen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeich­ nungen beschrieben. Für dieselben oder entsprechenden Teile wie beim vorgenannten Stand der Technik wird die Beschreibung mit denselben Bezugszahlen durchge­ führt.

Die Fig. 1 bis 9 und 10(a) bis 10(h) zeigen eine gesinterte Metall-Legierung, die durch ein Verfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt wurde, die Schritte dieses Herstellungs­ verfahrens und ein Zahnrad, das die gesinterte Me­ tall-Legierung verwendet.

Wie in den Fig. 3 oder 4 gezeigt ist, besteht das Innenzahnrad 1 hauptsächlich aus einem Hauptkörper 1a und einem im Allgemeinen scheibenförmigen Flanschbe­ reich 1e, welcher integral auf einer Endfläche 1c des Hauptkörpers 1a gebildet ist. Der Hauptkörper 1a hat eine allgemeine Ringform und weist eine Zahnradober­ fläche 1b am inneren Oberflächenbereich auf. Der Flanschbereich 1e ist in seiner angenäherten Mitte mit einem Vorsprungbereich 1d versehen.

Die Bestandteile dieses Innenzahnrades 1 sind 4 Gew.-% Nickel, 1,5 Gew.-% Kupfer, 0,5 Gew.-% Molybdän und 0,5 bis 0,8 Gew.-% Kohlenstoff mit Eisen als Hauptbestand­ teil. Durch Mischen und Sintern dieser Ausgangsmate­ rialien werden sie diffundierend verbunden, wodurch eine vorbestimmte Konfiguration erhalten wird.

Die detaillierte Struktur dieses Innenzahnrades 1 wird mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.

In Fig. 2 stellen himmelblau gefärbte Bereiche Fer­ ritstruktur-Bereiche 2 dar, purpurfarbene Bereiche stellen Perlitstruktur-Bereiche 3 dar, rotgefärbte Bereiche stellen Martensitstruktur-Bereiche 4 dar, gelbgefärbte Bereiche stellen Bainitstruktur-Bereiche 5 dar und grüngefärbte Bereiche stellen Legierungs- Bereiche 6 dar. Im Allgemeinen haben die Ferritstruk­ tur-Bereiche 2 und die Perlitstruktur-Bereiche 3 eine relativ geringe Härte und bilden den Basisbereich der Legierung. Die Härte nimmt zu in der Reihenfolge von Martensitstruktur-Bereich 4, Bainitstruktur-Bereich 5 und Legierungs-Bereich 6. Es ist festzustellen, daß die Schwarzpunkt-Bereiche Poren 7 bezeichnen.

Für das Innenzahnrad 1 werden die metallischen Mate­ rialien (Eisenpulver, irgendein anderes Metallpulver und ein Schmiermittel), wie die in Fig. 10(a) gezeig­ ten, kombiniert und in einem bestimmten Verhältnis durch einen Mischer 11 gemischt, wie in Fig. 10(b) gezeigt ist. Wie in Fig. 10(c) gezeigt ist, wird ein vorbestimmtes Gewicht der gemischten metallischen Ma­ terialien in eine Metallform 12 gegeben. Dann werden der obere Stempel 12a und der untere Stempel 12b der Metallform 12 entlang des Kernstabes 13 aufeinander zu bewegt, um einen Druck von 3 bis 7 Tonnen/cm² von oben und unten auszuüben, wodurch eine Kompressions­ verdichtung durchgeführt wird und ein komprimierter Preßling 15 erhalten wird. Als Nächstes wird, wie in Fig. 10(d) gezeigt ist, der komprimierte Preßling 15 in einem Sinterofen 14 während einer vorbestimmten Zeit bei einer hohen Temperatur, welche geringer als der Schmelzpunkt ist, erwärmt, wodurch die Metall­ teilchen diffundierend verbunden und verfestigt werden.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel beträgt die Tempe­ ratur innerhalb des Sinterofens 14 etwa 1000 + α°C. Durch Herabsetzen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Bandförderers 14a, welcher durch den Sinterofen 14 hindurchgeht, auf 4/7 bis 1/2 der normalen Bewegungs­ geschwindigkeit und auch Verlängern der Zeit während welcher der Bandförderer 14a in der Nähe des Ausgangs 14b bleibt, wird der verfestigte Preßling 15 allmäh­ lich abgekühlt und ein halbfertiges Innenzahnrad 1 wird erhalten.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel liegt der Bereich der Raumtemperatur zwischen 0°C und 50°C, und der auf angenähert eine Umgebungsatmosphäre der Raumtempera­ tur abgekühlte Zustand soll einen Zustand bedeuten, bei welchem die Temperatur in der Nähe der Mitte des verfestigten Preßlings 15 in der Richtung der Wand­ dicke auf etwa 50°C oder weniger gesunken ist.

Als Nächstes wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Nachbehandlung durchgeführt, um weiterhin die Qualität und die Eigenschaften zu verbessern und End­ produkte entsprechend verschiedenen Zwecken oder Ver­ wendungen zu erhalten. D. h. wie in Fig. 10(e) gezeigt ist, daß das vorerwähnte allmählich abgekühlte Innen­ zahnrad 1 durch einen Bandförderer 18a in einen Nied­ rigtemperaturofen 18 und aus diesem heraus befördert wird. Dieser Niedrigtemperaturofen 18 wurde auf etwa 200 ± 5°C erwärmt.

Bei dieser Temperatur wurde ein Wert von etwa 20°C zu der Temperatur von etwa 180°C hinzugefügt; unter Be­ rücksichtigung der Tatsache, daß die höchste Tempera­ tur des Innenzahnrades 1, das in einem Planetengetriebe wie einem Automatikgetriebe verwendet wird, unter Betriebsumgebungsbedingungen etwa 180°C er­ reicht.

Auch wird die Temperatur, welche bei diesem Festig­ keitsstabilisierungsvorgang angehoben wird, auf einen Wert gesetzt, welcher um einen vorbestimmten Bereich von 50 bis 100°C niedriger als etwa 250 bis 300°C ist, welches der Versprödungsbereich einer gesinter­ ten Metall-Legierung ist.

Das transportierte Innenzahnrad 1 wird auf eine er­ höhte Temperatur gebracht, und der Festigkeitsstabili­ sierungsvorgang wird durchgeführt. Um eine angenähert gleichförmige Verteilung von Strukturen mit hoher Fe­ stigkeit zu fördern, wird der Mittelbereich des In­ nenzahnrades 1 in der Richtung der Wanddicke auf eine Temperatur nahe von etwa 200°C innerhalb des Ofens angehoben und während einer vorbestimmten Zeit auf angenähert derselben Temperatur wie die äußere Ober­ fläche gehalten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Bewegungsge­ schwindigkeit des Bandförderers 18a, welcher durch den vorgenannten Niedrigtemperaturofen 18 hindurchge­ führt wird, so gesetzt, daß der Mittelbereich des In­ nenzahnrades 1 in der Richtung der Wanddicke während einer vorbestimmten Zeit bei angenähert derselben Temperatur wie die äußere Oberfläche gehalten wird.

Es wird angenommen, daß, wie in Fig. 5 gezeigt ist, zu dieser Zeit in dem diffundierend verbundenen Zu­ stand nach dem Sintern ein primärer martensitischer Zustand erhalten wird, in welchem Karbide 20 in er­ starrtes Eisen 19 eintreten und sich auflösen. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird auch angenommen, daß nach dem Festigkeitsstabilisierungsvorgang ein zweiter martensitischer Zustand erhalten wird, in welchem Karbide 20 von dem erstarrten Eisen 19 getrennt wer­ den.

Aus diesem Grund werden, wie in Fig. 7 gezeigt ist, der Bereich großer Härte und der Bereich geringer Härte, beschrieben durch eine strichlierte Linie, welche den Zustand nach dem Ende des Sinterns dar­ stellt, mit einem Vickershärte-Meßverfahren, zu ange­ nähert der Mitte des durch die ausgezogene Linie dar­ gestellten Bereichs verschoben, der den Zustand nach dem Ende eines Festigkeitsstabilisierungsvorgangs darstellt, wodurch die Verteilungsdichte der Bereiche mit mittlerer Härte vergrößert ist.

Die gemessenen Werte in Fig. 7 wurden erhalten durch einen vollautomatischen Vickers-Härtetest. Der Test wurde durchgeführt mit 500 Testpunkten, einer Test­ last von 50 g, einer Haltezeit von 15 Sek. und einem Punkt-zu-Punkt-Abstand von 50 nm. Als ein Ergebnis wurden ein minimaler Härtewert von 9,3 HV, ein maxi­ maler Härtewert von 644,0 HV und ein mittlerer Härte­ wert von 255,3 sowie eine Standardabweichung von 107,69 erhalten.

In ähnlicher Weise sind, wie in Fig. 8 gezeigt ist, der Bereich hoher Härte und der Bereich geringer Här­ te, die beschrieben sind durch einen Satz von leeren Quadraten auf der linken Seite von Fig. 8, welche die Zustände nach dem Ende des Sinterns mit einem Rock­ wellhärte-Meßverfahren darstellen, so verschoben, daß sie durch einen Satz von leeren Kreisen beschrieben werden, welche die Zustände nach dem Ende eines Fe­ stigkeitsstabilisierungsvorgangs darstellen, wodurch die Verteilungsdichte der Bereiche mittlerer Härte erhöht ist. In diesem Fall bleibt die Härte des Be­ reichs mit der geringsten Härte fast dieselbe.

Weiterhin sind, wie in der mikroskopischen Härte durch Strukturen nach Fig. 9 gezeigt ist, die leeren Punkte, welche die Zustände nach dem Ende des Sin­ terns zeigen, zu den Bereichen mittlerer Härte ver­ schoben, wie durch die schwarzen Punkte gezeigt ist, welche die Zustände nach einem Festigkeitsstabilisie­ rungsvorgang darstellen. Als eine Folge ist die Ver­ teilungsdichte der Bereiche mittlerer Härte vergrö­ ßert. In diesem Fall bleibt die Härte des Bereichs geringster Härte fast dieselbe.

Aus diesem Grunde sind, wie in den Fig. 1 und 2 ge­ zeigt ist, der Bainitstruktur-Bereich 5 und der Mar­ tensitstruktur-Bereich 4, welche nach dem Hochlegie­ rungsbereich 6 die zweithöchsten bezüglich der Starr­ heit sind, hauptsächlich in Strukturen geändert, wel­ che eine hohe Festigkeit in der die Umgebung um­ schließenden Form haben, als ob der Ferritstruktur- Bereich 2 und der Perlitstruktur-Bereich 3, welche den Basisbereich bilden, mit dem Legierungsbereich 6 überbrückt sind, während die Starrheit gehalten wird. Als ein Ergebnis sind die hochfesten Strukturen in­ nerhalb der gesinterten Metall-Legierung angenähert gleichförmig in der Farm einer Oberfläche verteilt.

Daher sind Strukturenbereiche mit angenähert gleich­ förmiger Starrheit innerhalb des Innenzahnrades 1 verteilt und der Oberflächenbereich ist auch in der Form einer Oberfläche verbunden, wodurch die Festig­ keit erhöht ist.

Als Nächstes wird, wie in Fig. 10(f) gezeigt ist, in diesem gesinterten Innenzahnrad 1 der verfestigte Preßling 15 in eine Kalibrier-Metallform 16 einge­ bracht. Der obere Stempel 16a und der untere Stempel 16b dieser Kalibrier-Metallform 16 werden entlang des Kernstabes 17 aufeinander zu bewegt, um wieder einen Druck von oben und unten auf den verfestigten Preß­ ling 15 auszuüben, wodurch die Kalibrierung durchge­ führt wird.

Nach dem Kalibrieren wird eine Prüfung durchgeführt, wie in Fig. 10(g) gezeigt ist, und das gesinterte Innenzahnrad 1 wird als das Endprodukt erhalten (Fig. 10(h)).

Bei dem in der vorbeschriebenen Weise gebildeten In­ nenzahnrad 1 sind Strukturbereiche mit unterschiedli­ chen Starrheits-Werten angenähert gleichförmig ver­ teilt ohne Trennung in Schichten, die eine unter­ schiedliche Starrheit haben, wodurch eine in Form ei­ nes Punktes ausgeübte Belastung auch durch die gesam­ te Oberfläche getragen wird.

Aus diesem Grund besteht keine Möglichkeit, daß ein Bereich des Innenzahnrades 1 aufgrund einer Bela­ stungskonzentration eingedrückt wird, und die Bela­ stung zwischen Gliedern mit einer kleinen Kontaktflä­ che kann getragen werden.

Z. B. wird bei dem Innenzahnrad 1 nach dem ersten Aus­ führungsbeispiel, selbst wenn die Belastung eines Ritzels auf der kleinen Fläche der Zahnradoberfläche 1b konzentriert würde, die Zahnradoberfläche 1b nicht eingedrückt, da sie eine hohe Festigkeit in der Form einer Oberfläche von der äußeren Oberflächenschicht zu der inneren Schicht hat. Somit hat das Innenzahn­ rad 1 eine vorteilhafte Dauerhaftigkeit.

Zusätzlich kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel, selbst wenn der im Allgemeinen scheibenförmige Flansch 1e, der seinen Vorsprungbereich 1d in seiner angenäherten Mitte bildet, integral auf einer Endflä­ che 1c des Hauptkörpers 1a des Innenzahnrades, der eine im Allgemeinen ringförmige Gestalt hat und seine Zahnradoberfläche 1b sich an einem inneren Oberflä­ chenbereich befindet, ausgebildet ist, eine Beanspru­ chung aufgrund der Formung verringert werden und eine Trennung nach dem Abkühlen kann unterdrückt werden, da Strukturbereiche mit unterschiedlichen Starrheits- Werten angenähert gleichförmig verteilt sind ohne Ausbildung von Schichten mit unterschiedlicher Starr­ heit. Aus diesem Grund kann eine Abmessungsgenauig­ keit erhöht werden.

Der Abstand von der Mittellinie des Hauptkörpers 1a des in den Fig. 3 und 4 gezeigten Innenzahnrades 1 zu der Teillinie, die Größe des Außendurchmessers, die Flachheit der B-Oberfläche, welche ein Gegen­ druck-Empfangsbereich ist, und der Abstand von der Mittellinie der Keilwellennut, welche in dem inneren Umfang des Vorsprungbereichs 1d gebildet ist, zu der Teillinie, wie in Tabelle 1 von Fig. 13 gezeigt ist, sind als anfängliche Meßwerte A nach dem Ende des Sinterns aufgelistet, und Messungen werden auch an denselben Stellen nach dem Festigkeitsstabilisie­ rungsvorgang durchgeführt und die Ergebnisse sind als gemessene Werte B aufgelistet. Die Differenz C zeigt einen Unterschied zwischen den gemessenen Werten B und den gemessenen Werten A an und stellt die durch den Festigkeitsstabilisierungsvorgang deformierte Konfiguration dar.

Wie aus Tabelle 1 in Fig. 13 ersichtlich ist, werden das Öffnungsende des Hauptkörpers 1a des Innenzahnrades und der Keilwellenbereich in dem inneren Umfang des Vorsprungbereichs 1d durch Formung und Sintern aufgeweitet; jedoch ist das deformierte Innenzahnrad 1 durch den Festigkeitsstabilisierungsvorgang wieder zusammengezogen.

Auch wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel das In­ nenzahnrad 1 innerhalb des Niedrigtemperaturofens 18 erwärmt, wodurch die innere Beanspruchung, welche durch die Pulververdichtungsformung erzeugt wurde, aufgehoben wird. Daher kann im Vergleich mit gegosse­ nen oder geschmiedeten Produkten die innere Beanspru­ chung in dem Zahnrad aus gesinterter Legierung mit geringerer innerer Beanspruchung weiter herabgesetzt werden.

Zusätzlich wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel das Kalibrieren nach dem vorgenannten Festigkeitssta­ bilisierungsvorgang durchgeführt. Daher kann im Ver­ gleich mit dem Fall, in welchem die Kalibrierung vor dem Festigkeitsstabilisierungsvorgang durchgeführt wird, ein Entfettungsschritt eingespart werden, da keine Notwendigkeit besteht, das an dem Innenzahnrad 1 haftende Öl zu entfernen, wenn die Kalibrierung durchgeführt wird.

Weiterhin ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Temperatur, welche in dem Festigkeitsstabilisierungs­ vorgang angehoben ist, eine Temperatur von 200°C, bei der der Wert von 20°C zu einer Temperatur von 180°C hinzugefügt ist. Daher besteht, selbst wenn die Tem­ peratur im Betrieb auf etwa 180°C ansteigt, keine Möglichkeit, daß die Festigkeit des Innenzahnrades 1 geschwächt wird.

Darüber hinaus wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Temperatur, welche in dem Festigkeitsstabi­ lisierungsvorgang verwendet wird, auf einen Wert ge­ setzt, der um einen vorbestimmten Bereich von etwa 50 bis 100°C niedriger ist als etwa 250 bis 300°C, wel­ cher der Versprödungsbereich einer gesinterten Me­ tall-Legierung ist. Aus diesem Grund wird im Zusam­ menwirken mit dem allmählichen Abkühlen nach dem Sin­ tern die Sprödigkeit durch den Festigkeitsstabilisie­ rungsvorgang verringert, so daß die Festigkeit erhöht werden kann.

Die Fig. 11(a) bis 11(h) illustrieren ein Verfahren zum Herstellen einer gesinterten Metall-Legierung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß dieser Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, daß für die­ selben oder entsprechenden Teile wie beim vorerwähn­ ten ersten Ausführungsbeispiel die Beschreibung mit denselben Bezugszahlen erfolgt.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist so ausgebildet, daß das Kalibrieren durch eine Kalibrier-Metallform 16 vor dem genannten Festigkeitsstabilisierungsvor­ gang in einem Niedrigtemperaturofen 18 durchgeführt wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Kali­ brieren vor dem Festigkeitsstabilisierungsvorgang durchgeführt, so daß die während des Kalibrierens er­ zeugte Beanspruchung durch den Festigkeitsstabilisie­ rungsvorgang aufgehoben wird. Z. B. wird die Verfor­ mung eines geflanschten Innenzahnrades weiter unter­ drückt, so daß die Abmessungsgenauigkeit weiter er­ höht werden kann.

Da die übrige Ausbildung, Arbeitsweise und die Vor­ teile im Wesentlichen gleich denen beim ersten Ausführungsbeispiel sind, erfolgt eine Beschreibung hierüber nicht.

Weitere Abwandlungen sind im Rahmen der Erfindung möglich. Obgleich beispielsweise bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel das Kalibrieren durch die Kalibrier-Metallform 16 vor und nach dem Festigkeits­ stabilisierungsvorgang durchgeführt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Bei­ spielsweise braucht das Kalibrieren nicht durchge­ führt zu werden. Zusätzlich ist, obgleich beim ersten Ausführungsbeispiel der Kohlenstoffgehalt innerhalb der gesinterten Legierung vorzugsweise 0,6 Gew.-% be­ trägt, die vorliegende Erfindung nicht hierauf be­ grenzt. Z. B. kann der Gehalt jeden Wert zwischen etwa 0,5 Gew.-% und 0,8 Gew.-% annehmen, solange er sich in­ nerhalb eines Bereichs befindet, in dem eine Erhöhung der Festigkeit einer gesinterten Metall-Legierung er­ zielt wird.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer gesinterten Me­ tall-Legierung mit den Schritten:
Sintern von in eine vorbestimmte Form gebrach­ ten, aus Pulvern erzeugten Materialien zu einer Ferrit und Perlit als Hauptbestandteile enthal­ tenden Legierung,
allmähliches Abkühlen der gesinterten Legierung auf eine Temperatur zwischen 0 und 50°C und
Durchführen einer Anlaßwärmebehandlung zur Sta­ bilisierung der Festigkeitseigenschaften der gesinterten Legierung, wobei die abgekühlte gesinterte Legierung auf eine Temperatur erwärmt wird, die um 50 bis 100°C unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei welcher eine wärmebehand­ lungsbedingte Materialversprödung auftreten kann, so dass im Materialvolumen die Gefügebe­ reiche mit hoher Festigkeit annähernd gleichför­ mig im Materialvolumen verteilt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass vor der Anlaßwärmebehandlung zur Sta­ bilisierung der Festigkeitseigenschaften der gesinterten Legierung eine Kalibrierung durchge­ führt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass nach der Anlaßwärmebehandlung zur Sta­ bilisierung der Festigkeitseigenschaften der gesinterten Legierung eine Kalibrierung durchge­ führt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Anlaßwärmebehandlung zur Stabili­ sierung der Festigkeitseigenschaften der gesin­ terten Legierung bei einer Temperatur durchge­ führt wird, die oberhalb der Temperatur liegt, der die Metall-Legierung unter Betriebsbedingun­ gen ausgesetzt ist.