DE19950263A1

DE19950263A1 - Verfahren zur Herstellung einer hochfesten Welle

Info

Publication number: DE19950263A1
Application number: DE19950263A
Authority: DE
Inventors: Makoto Iguchi; Motorhiro Nishikawa; Masayoshi Saga
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanyo Special Steel Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2001-04-19
Also published as: GB2355272A; US6270596B1; JP3593255B2; GB2355272B; JPH11302727A; GB9924054D0

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Welle mit verbesserter Festigkeit ohne Beeinträchtigung der Bearbeitbarkeit und Kaltverformbarkeit offenbart. DOLLAR A Das Verfahren zur Herstellung einer hochfesten Welle beinhaltet die Schritte: Walzen oder Schmieden einer Legierung bei einer Heiztemperatur von Ac¶3¶ bis 1050 DEG C mit einer Flächenreduktion von nicht weniger als 30%, wobei die genannte Legierung an Gewicht enthält: Kohlenstoff: 0,47 bis 0,55%, Silizium: 0,03 bis 0,15%, Mangan: 0,20 bis 0,50%, Molybdän 0,08 bis 0,30%, Schwefel: 0,005 bis 0,035%, Bor: 0,0005 bis 0,005%, Titan: 0,05 bis 0,20%, Stickstoff: nicht mehr als 0,01%, Aluminium: 0,005 bis 0,05% sowie Mangan + Molybdän: 0,45 bis 0,70%, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei ein Stahlprodukt hergestellt wird, das nach dem Walzen oder Schmieden eine Härte von 85 bis 97 HRB hat, sowie Induktionshärten des Stahlprodukts, um eine Welle zu erhalten, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, die ein Härtungstiefenverhältnis (Entfernung von der Oberfläche bis zu einer Position bei 500 HV/Radius der Komponente) nicht weniger als 0,25 hat, und eine austenitische Korngrößenzahl gemäß JIS G 0551 von nicht weniger als 7 aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bor enthaltenden Welle mit verbesserter Bearbeitbarkeit, Kaltverformbarkeit, Induktionshärtbarkeit und Torsionsfestigkeit, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Welle wie z. B. einer Antriebswelle für Automobile.

Um einer Reduktion in den Herstellungskosten sowie eine Verbesserung beim Benzinverbrauch zu erreichen, besteht eine Nachfrage zur Gewichtsreduzierung von Komponenten durch eine Verbesserung von Stählen gemäß S40C (JIS (Japanischer Industriestandard)), die bisher als Stähle für Wellen von Automobilen verwendet wurden. Demzufolge fordert S40C eine weitere Erhöhung in der Festigkeit.

Beispielsweise offenbart die japanische Patentpublikation Nr. 32946/1996 einen Borstahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit und Kaltverformbarkeit, wobei, verglichen mit S40C, der Gehalt an Silizium und der Gehalt an Mangan reduziert wurden und die Härtbarkeit durch Bor kompensiert wurde. Dieser Stahl hat einen Kohlenstoffgehalt von nicht mehr als 0,45 Gew.-%, was auf dem gleichen Level liegt wie der Kohlenstoffgehalt gemäß S40C. Demzufolge war es nicht die Absicht, mit diesem Stahl die Festigkeit gemäß S40C zu erhöhen.

Um die Festigkeit zu erhöhen ist es notwendig, den Kohlenstoffgehalt weiter zu erhöhen. Untersuchungen, die durch die Erfinder durchgeführt wurden haben jedoch gezeigt, daß ein Kohlenstoffgehalt von nicht weniger als 0,47 Gew.-% einen Übergang der Bruchform bei einem Torsionskrafttest von einem Verformungsbruch zu einem Sprödbruch (intergranular) hervorruft, wodurch die Verbesserung der Torsionskraft verhindert wird.

Somit ist es notwendig, den Kohlenstoffgehalt zu erhöhen, um die Torsionskraft zu erhöhen. Eine Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes führt jedoch zum Übergang der Bruchform vom Verformungsbruch zum Sprödbruch, wodurch die Verbesserung der Torsionskraft verhindert wird. Daher muß der Sprödbruch verhindert werden, um die Torsionskraft zu verbessern.

Die Erfinder haben nunmehr zusätzliche Elemente gefunden, die für die Verhinderung des Sprödbruches wichtig sind, insbesondere Molybdän, sowie die Menge, die davon zugesetzt werden muß, wobei die Bearbeitbarkeit und Kaltverformbarkeit in Betracht gezogen wurde.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Welle zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Festigkeit aufweist, ohne jedoch die Bearbeitbarkeit und die Kaltverformbarkeit nach S40C zu beeinträchtigen.

Daher ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die zur Verfügungstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer hochfesten Welle, mit den Schritten:

Walzen oder Schmieden einer Legierung als Ausgangsmaterial bei einer Heiztemperatur von Ac₃ bis 1050°C mit einer Flächenreduzierung von nicht weniger als 30%, wobei die genannte Legierung an Gewicht enthält: Kohlenstoff 0,47 bis 0,55%, Silizium: 0,03 bis 0,15%, Mangan: 0,20 bis 0,50%, Molybdän: 0,08 bis 0,30%, Schwefel: 0,005 bis 0,035%, Bor: 0,0005 bis 0,005%, Titan: 0,05 bis 0,20%, Stickstoff nicht mehr als 0,01%, Aluminium: 0,005 bis 0,05%, sowie Mangan + Molybdän: 0,45 bis 0,70%, und der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei ein Stahlprodukt hergestellt wird, das nach dem Walzen oder Schmieden eine Härte von 85 bis 97 HRB hat, sowie
Induktionshärten des Stahlprodukts, um eine Welle zur erhalten, die ein Härtungstiefenverhältnis (Entfernung von der Oberfläche bis zu einer Position von 500 HV/Radius der Komponente) von nicht weniger als 0,25 sowie eine austenitische Korngrößenzahl wie in JIS G 0551 spezifiziert von nicht weniger als 7 hat.

Um den Sprödbruch zu verhindern, wurden 0,0005 bis 0,005% Bor und 0,08 bis 0,30% Molybdän zugegeben, um die intergranulare Festigkeit zu verbessern.

Weiterhin wurden 0,05 bis 0,20% Titan zugegeben, um einen feinen Niederschlag von Titancarbiden oder Titancarbonitriden in dem Stahl zu erhalten. Dies reduziert die Ferntkorngröße nach dem Walzen und verhindert das Wachstum von austenitischen Körnern während des Abschreckens und Temperns, wie z. B. Induktionsabschrecken und Tempern, wobei die austenitische Korngrößenzahl gemäß Spezifizierung in JIS auf nicht weniger als 7 gebracht wird. Dies trägt zur Verfeinerung der austenitischen Körner bei und verbessert die intergranulare Festigkeit. Die kombinierte Zugabe dieser zusätzlichen Elemente kann den Sprödbruch bei einem Kohlenstoffgehalt von 0,47 bis 0,55% verhindern. Weiterhin wurde der Gehalt von Silizium und Mangan, Ferrit verstärkende Elemente, verringert, um die Bearbeitbarkeit und die Kaltverformbarkeit zu verbessern. Außerdem wurde die Erwärmungstemperatur beim Walzen oder Schmieden so festgelegt, daß ein feiner Niederschlag von Titancarbiden oder Titancarbonitriden erhalten wurde, was zu einer Verfeinerung der austenitischen Körner beim Walzen oder Schmieden führt, um die Prozentfläche an Ferrit zu erhöhen. Diese Effekte erbrachten in Kombination eine Härte nach dem Walzen oder Schmieden von 85 bis 97 HRB und verbesserten die Bearbeitbarkeit und die Kaltverformbarkeit.

Fig. 1 ist eine Zeichnung, die die Form einer Welle zeigt, wie sie bei einem Torsionsfestigkeitstest und einem Torsionsermüdungstest verwendet wird.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können Wellen mit verbesserter Festigkeit hergestellt werden, indem ein Stahl verwendet wird, der die oben angegebene chemische Zusammensetzung besitzt, ohne daß die Bearbeitbarkeit und die Kaltverformbarkeit beeinträchtigt wird.

Die Gründe für die erfindungsgemäße Beschränkung der chemischen Zusammensetzung der Stahlprodukte werden hier beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist "%" auf das Gewicht bezogen.

Kohlenstoff: Kohlenstoff ist ein Element, das zur Sicherstellung der Festigkeit für Komponenten zur Verwendung bei der Konstruktion von Maschinen nach dem Abschrecken oder Tempern notwendig ist. Wenn der Gehalt an Kohlenstoff geringer als 0,47% ist, so ist die Festigkeit unbefriedigend. Wenn auf der anderen Seite der Kohlenstoffgehalt 0,55% übersteigt, resultiert daraus der Übergang der Bruchform vom Verformungsbruch zum Sprödbruch und die Festigkeit wird ungünstig verringert. Aus diesem Grund ist der Kohlenstoffgehalt auf 0,47 bis 0,55% beschränkt.

Silizium: Silizium ist ein Element, das für die Deoxidation notwendig ist. Wenn der Gehalt an Silizium geringer als 0,03% ist, so ist der beabsichtigte Effekt unbefriedigend, während wenn der Siliziumgehalt 0,15% übersteigt, die Verformbarkeit verringert wird. Daher ist der Siliziumgehalt auf 0,03 bis 0,15% beschränkt.

Mangan: Mangan ist ein Element das zur Sicherstellung der Härtbarkeit notwendig ist. Wenn der Gehalt an Mangan geringer als 0,20% ist, so ist der beabsichtigte Effekt unbefriedigend. Wenn der Mangangehalt 0,50% übersteigt, so wird die Härte nach dem Walzen oder Schmieden erhöht, was zu einer verringerten Verformbarkeit führt. Daher ist der Mangangehalt auf 0,20 bis 0,50% beschränkt.

Molybdän: Molybdän ist ein Element, das eine Verbesserung der Härtbarkeit bewirkt und das für die Erhöhung der intergranularen Festigkeit wichtig ist, wodurch der Sprödbruch verhindert wird und die Bruchform vom Sprödbruch zu Verformungsbruch verändert wird. Wenn der Gehalt an Molybdän geringer als 0,08% ist, so ist der Effekt der Verhinderung des Sprödbruchs unbefriedigend. Wenn auf der anderen Seite der Gehalt an Molybdän 0,30% übersteigt, so steigt die Härte nach dem Walzen oder Schmieden an und beeinträchtigt signifikant die Verformbarkeit. Aus diesem Grund ist der Molybdängehalt auf 0,08 bis 0,30% beschränkt.

Schwefel: Schwefel ist ein Element, welches zu MnS und TiS umgesetzt wird und eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit bewirkt. Wenn der Schwefelgehalt geringer als 0,05% ist, so ist der beabsichtigte Effekt unbefriedigend. Wenn auf der anderen Seite der Schwefelgehalt 0,035% übersteigt, so wird die Kaltverformbarkeit beeinträchtigt. Daher ist der Schwefelgehalt auf 0,005 bis 0,035% beschränkt.

Bor: Bor ist ein Element, das eine Verbesserung der intergranularen Festigkeit bewirkt und gleichzeitig die Härtbarkeit verbessert. Wenn der Gehalt an Bor geringer als 0,0005% ist, so ist der beabsichtigte Effekt unbefriedigend, während ein Borgehalt, der 0,005% übersteigt, die Härtbarkeit beeinträchtigt. Aus diesem Grund ist der Borgehalt auf 0,0005 bis 0,005% beschränkt.

Titan: Titan ist ein Element, das freien Stickstoff, der im Stahl enthalten ist fixiert, wobei der Härtbarkeitsverbesserungseffekt von Bor verbessert wird und gleichzeitig Titancarbide und Titancarbonitride gebildet werden, austenitische Körner während des Walzens oder Schmiedens verfeinert und das Wachstum von austenitischen Körnern während des Abschreckens und Temperns, wie Induktionsabschrecken und Tempern verhindert, d. h. also es ist ein Element, das für die Verbesserung der Verformbarkeit und die intergranulare Festigkeit notwendig ist. Wenn der Gehalt an Titan geringer als 0,05% ist, so ist der beabsichtigte Effekt unbefriedigend. Wenn auf der anderen Seite der Titangehalt 0,20% übersteigt, so erhält man den Niederschlag im Überschuß, was zu einer Beeinträchtigung der Verformbarkeit führt. Daher ist der Titangehalt auf 0,05 bis 0,20% beschränkt.

Stickstoff: Stickstoff führt zu einer vergrößerten Menge an TiN, das die Ermüdungseigenschaften negativ beeinträchtigt, wenn er in einer Menge vorhanden ist, die 0,01% übersteigt. Daher ist der Stickstoffgehalt auf nicht mehr als 0,015% beschränkt.

Aluminium: Aluminium ist ein Element, das als Desoxidationsmittel notwendig ist. Wenn der Gehalt an Aluminium geringer als 0,005% ist, so ist der beabsichtigte Effekt unbefriedigend. Wenn auf der anderen Seite der Gehalt an Aluminium 0,05% übersteigt, so resultiert daraus eine vergrößerte Menge an Aluminiumoxid, was die Ermüdungseigenschaften und die Verformbarkeit beeinträchtigt. Aus diesem Grund ist der Aluminiumgehalt auf 0,005 bis 0,05% beschränkt.

Mangan + Molybdän: Sowohl Mangan als auch Molybdän sind Elemente, die zur Induktionshärtbarkeit beitragen und gleichzeitig bei der Erhöhung der Härte des Stahlprodukts mitwirken. Wenn der Gesamtgehalt an Mangan und Molybdän nicht mehr als 0,45% beträgt, kann eine gute Härtungstiefe, die dem Erfordernis der Torsionsmüdigkeitshärte genügt nicht erhalten wird. Wenn auf der anderen Seite dieser Gesamtgehalt nicht weniger als 0,70% ist, so kann das Erfordernis der Härte, eine Härte von nicht mehr als 97 HRB, nicht zufriedengestellt werden. Aus diesem Grund ist der Gesamtgehalt von Mangan und Molybdän auf 0,45 bis 0,70% beschränkt.

Härte: Wenn die Härte nach dem Walzen oder Schmieden geringer als 85 HRB ist, dann ist die Festigkeit des Kernteils (nicht gehärteter Teil nach dem Induktionshärten) unbefriedigend. Wenn auf der anderen Seite die Härte nach dem Walzen oder Schmieden mehr als 97 HRB beträgt, so wird die Bearbeitbarkeit beeinträchtigt. Aus diesem Grund ist die Härte nach dem Walzen oder Schmieden auf 85 bis 97 HRB beschränkt.

Walz-/Schmiedebedingungen: Gleichzeitig mit dem Walzen oder Schmieden wird das Ausgangsmaterial der Legierung auf Ac₃ oder höher erwärmt, um eine homogene Austenisierung zu erreichen, ohne Carbide und Ferrite zurückzulassen. Wenn nach der Austenisierung Ferrite zurückbleiben kann keine gleichmäßige Mikrostruktur der Ferritkorngröße in der Mikrostruktur nach dem Walzen oder schmieden erhalten werden. In diesem Fall ist die wärmeinduzierte Verformung nach dem Abschrecken und Tempern groß. Wenn auf der anderen Seite die Heiztemperatur oberhalb von 1050°C liegt, wachsen feine Niederschläge zu relativ großer Größe heran. Dies bewirkt ein austenitisches Kornwachstum während des Walzens oder Schmiedens, reduziert den Ferritgehalt nach dem Walzen oder Schmieden und beeinträchtigt die Verformbarkeit. Zusätzlich wird die Korngröße nach dem Abschrecken und Tempern vergrößert, was zu einer verringerten intergranularen Festigkeit führt. Daher ist die Erwärmungstemperatur während des Walzens oder Schmiedens auf Ac₃ bis 1050°C beschränkt. Bezüglich der Flächenreduzierung verringert eine Flächenreduktion von weniger als 30% die Menge an erzeugten Ferriten und beeinträchtigt die Verformbarkeit.

Härtungstiefe: Wenn das Härtungstiefenverhältnis (Abstand von der Oberfläche bis zu einer Position von 500 HV/Radius der Komponente) geringer als 0,25 ist, so tritt der Bruch von einem inneren Ursprungspunkt aus auf, was zu einer verringerten Torsionsmüdigkeitsfestigkeit bei einem Torsionsmüdigkeitstest führt. Daher ist das Härtungstiefenverhältnis auf nicht weniger als 0,25 beschränkt.

Austenitische Korngröße: Wenn die austenitische Korngrößenzahl nach der Induktionshärtung geringer als 7 ist, so ändert sich die Versagensform von Verformungsversagen zu Sprödversagen, was zu einer verringerten Festigkeit führt. Deshalb ist die austenitische Korngrößenzahl auf nicht weniger als 7 beschränkt.

Beispiele

Durch die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die chemischen Zusammensetzungen von Stählen aus den Beispielen und den Vergleichsbeispielen sind in den Nummern 1 bis 8 der Tabelle 1 gezeigt. Die erfindungsgemäßen Stähle 1 bis 3 haben jeweils die gleiche chemische Zusammensetzung wie Stähle gemäß S48C, S53C und S55C, mit der Ausnahme, daß der Gehalt an Silizium und der Gehalt an Mangan verringert wurde, Molybdän und Bor zugesetzt wurden und Titan in einer großen Menge von 0,08 bis 0,142% zugesetzt wurde. Auf der anderen Seite sind die Vergleichsstähle Nr. 4 und 5 jeweils Stähle gemäß S40C und S48C. Vergleichsstahl Nr. 6 hat die gleiche chemische Zusammensetzung wie ein Stahl gemäß S48C, mit der Ausnahme, daß der Borgehalt und der Gehalt an Titan in einer Menge von 0,035% zugegeben wurden. Vergleichsstahl Nr. 7 hat die gleiche chemische Zusammensetzung wie ein Stahl gemäß S55C, mit der Ausnahme, daß Molybdän, Bor und Titan (0,038%) zugegeben wurden. Stahl Nr. 8 hat die gleiche chemische Zusammensetzung wie ein Stahl gemäß 553, mit der Ausnahme, daß Molybdän, Bor und Titan (0,132%) gleichzeitig mit 0,75% Mangan + Molybdän zugegeben wurden. D. h. Stahl Nr. 8 erfüllt nicht das Erfordernis 0,40% ≦ Mangan + Molybdän ≦ 0,70%.

Jeweils 100 kg der Teststähle (erfindungsgemäße Stähle Nr. 1 bis 3 und Vergleichsstähle Nr. 4 bis 7) mit den chemischen Zusammensetzungen wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind wurden durch ein Schmelzverfahren in einem Vakuumschmelzofen hergestellt. Diese Stähle wurden auf 950°C erwärmt und auf Ø 27 heiß geschmiedet. Sie wurden dann maschinell bearbeitet und in Form gewalzt, so daß man Wellen mit einer Form wie sie in Fig. 1 gezeigt ist erhält. Die Wellen wurden dann induktionsabgeschreckt und getempert (Temperbedingungen: bei 180°C für eine Stunde), so daß das Härtungstiefenverhältnis etwa 0,50 beträgt.

Mit den so erhaltenen Produkten wurden die folgenden Tests ausgeführt. Es werden die Ergebnisse beschrieben.

Es werden Zacken 1 an jedem der beiden Enden der, Welle befestigt und diese auf Torsionskraft und Torsionsermüdungskraft getestet. Das Teststück für die Torsionskraft ist ein Teststück, welches in gleicher Art und Weise wie oben beschrieben induktionsabgeschreckt und getempert wurde, so daß das Härtungstiefenverhältnis etwa 0,50 ist. Die Körnchengröße wurde gemäß dem Verfahren wie es in JIS G 0551 spezifiziert ist gemessen. Für die Härtungstiefe wurde die Härte mit einem Vickers Härtemeter bestimmt, um eine Position von 500 HV zu bestimmen. Dann wurde das Härtungstiefenverhältnis bestimmt. Die Härte des Materials wird mit einem Rockwell Härtemeter gemessen.

Härte des Materials und Ergebnisse des Torsionsstärketests

Teststücke mit einem Härtungstiefenverhältnis nach dem Induktionsabschrecken und Tempern von etwa 0,50 wurden auf ihre Versagensform, die Torsionskraft, die Oberflächenhärte nach dem Induktionsabschrecken und Tempern, die austenitische Korngrößenzahl sowie die Materialhärte getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die erfindungsgemäßen Stähle besaßen im wesentlichen die gleiche Oberflächenhärte wie die Vergleichsstähle mit dem gleichen Level an Kohlenstoffgehalt. Verglichen mit den Vergleichsstählen mit dem gleichen Level Kohlenstoffgehalt besaßen die erfindungsgemäßen Stähle eine geringere Materialhärte, eine bessere Verformbarkeit, hatten eine geringere Größe der austenitischen Körner nach dem Induktionsabschrecken und Tempern, besaßen Verformungsversagen und hatten eine höhere Festigkeit. Der Vergleichsstahl 8 hatte eine höhere Festigkeit aufgrund des Effekts von Molybdän und Titan, aber auf der anderen Seite betrug die Materialhärte 101 HRB, was keine gute Verformbarkeit nahelegt.

Zusammenhang zwischen Härtungstiefenverhältnis und Torsionsermüdungsfestigkeit

Als nächstes wurde für den erfindungsgemäßen Stahl Nr. 2 das Härtungstiefenverhältnis nach dem Induktionsabschrecken und Tempern variiert und unter 130 kg.m Belastungsmoment ein Torsionsermüdungstest ausgeführt. Der Torsionsermüdungstest wurde durch die Anzahl der Wiederholungen von Spannungen, die dazu notwendig waren, um ein Versagen zu verursachen bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, ist der Bruchursprung ein innerer Ursprung bei Härtungstiefenverhältnissen von 0,11 und 0,21 und die Ermüdungsfestigkeit war geringer als im Fall des Ursprungs an der Oberfläche. Beim Ursprung an der Oberfläche im Bereich des Härtungstiefenverhältnisses von 0,26 bis 0,51 besteht die Tendenz, daß die Ermüdungsfestigkeit mit zunehmendem Härtungstiefenverhältnis ansteigt.

Tabelle 3

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, hat das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer hochfesten Welle die folgenden Wirkungen.

1. Die kombinierte Zugabe von 0,0005 bis 0,005% Bor, 0,08 bis 0,30% Molybdän und 0,05 bis 0,20% Titan zu der chemischen Zusammensetzung des Stahls kann Sprödbruch verhindern und die Herstellung von Wellen mit verbesserter Festigkeit erlauben.
2. Die Beschränkung des Gehalts von Molybdän und Mangan in der chemischen Zusammensetzung des Stahls, Beschränkung der Walz- oder Schmiedebedingungen, sowie die Zugabe von 0,05 bis 0,20% Titan können die Herstellung von Wellen mit verbesserter Verformbarkeit ermöglichen.
3. Die Beschränkung des Härtungstiefenverhältnisses beim Induktionshärten kann zur Herstellung von Wellen mit verbesserten Ermüdungsfestigkeitseigenschaften führen.

Daher können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Wellen hergestellt werden, die verbesserte Festigkeitseigenschaften und Ermüdungsfestigkeitseigenschaften haben, ohne die Bearbeitbarkeit und Kaltverformbarkeit zu beeinträchtigen. Dies führt zu einer Gewichtsreduktion von Automobilkomponenten und ähnlichem.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von hochfesten Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung als Ausgangsmaterial bei einer Heiztemperatur von Ac₃ bis 1050°C mit einer Flächenreduktion von nicht weniger als 30% gewalzt oder geschmiedet wird, wobei die genannte Legierung an Gewicht enthält: Kohlenstoff: 0,47 bis 0,55%, Silizium: 0,03 bis 0,15%, Mangan: 0,20 bis 0,50%, Molybdän: 0,08 bis 0,30%, Schwefel: 0,005 bis 0,035%, Bor: 0,0005 bis 0,005%, Titan: 0,05 bis 0,20%, Stickstoff nicht mehr als 0,01%, Aluminium: 0,005 bis 0,05% und Mangan + Molybdän: 0,45 bis 0,70%, wobei der Rest aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen besteht, wobei ein Stahlprodukt hergestellt wird, das nach dem Walzen oder Schmieden eine Härte von 85 bis 97 HRB hat, sowie Induktionshärten des Stahlprodukts, um eine Welle mit einem Härtungstiefenverhältnis (Entfernung von der Oberfläche zu einer Position von 500 HV/Radius der Komponente) von nicht weniger als 0,25 sowie eine austenitische Korngrößenzahl gemäß JIS G 0551 von nicht weniger als 7 zu erhalten.

2. Hochfeste Welle, hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1.