DE2228795A1 - Zusammengesetztes Maschinenelement von hoher Festigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung "betrifft zusammengesetzte, hohen Beanspruchungen standhaltende iiaschinenelemente, z.B. buchsenförmige Bauteile, sowie Verfahren zu ihrer Herstellungο

Gemäß der Erfindung ist ein zusammengesetztes, hohen Beanspruchungen standhaltendes Maschinenelement, das z.B. die lorm einer Buchse hat, geschaffen worden, das sich aus zwei Abschnitten zusammensetzt, und zwar aus einem eine hohe Belastung aufnehmenden arbeitenden Abschnitt, der aus einem gesinterten Pulver aus einer Legierung für hohe Beanspruchungen hergestellt ist, und einem tragenden Abschnitt, der einer weniger konzentrierten Beanspruchung bzw. einer geringeren beanspruchung standzuhalten hat und aus einem billigen Metall, z„B. gesintertem Eisenpulver, hergestellt ist„ Wenn der äußere Abschnitt der Buchse den hohen Beanspruchungen ausgesetzten Abschnitt der Buchse und der innere Abschnitt den weniger stark beanspruchten Abschnitt bildet, hat der äußere Abschnitt auf seiner Innenseite eine konische li'orm, während der innere Abschnitt mit einer dazu passenden konischen Außenform versehen ist. Die beiden Abschnitte werden getrennt aus Metallpulvern unter Benutzung von

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Matrizen mit Hilfe von Brikettierpressen bekannter Art geformt und dann bei Temperaturen zwischen etwa 1150° C und etwa II70⁰ C gesintert. Nach dem Sintern werden die beiden Abschnitte auf eine Schmiedetemperatur von etwa 815° C bis etwa 1150° C gebracht bzw. auf einer solchen Temperatur gehalten und dadurch geschmiedet, daß sie in einer Warmschmiedepresse so ineinandergedrückt werden, daß man ein zusammengesetztes Maschinenelement von hoher Festigkeit erhält, bei dem der äußere und der innere Abschnitt durch den Schmiedevorgang fest und untrennbar miteinander verbunden worden sind» Die Dichte der beiden aus Ketallpulvern hergestellten Teile oder Abschnitte beträgt anfänglich etwa 75%» nachdem die Teile mit Hilfe der Brikettierpresse geformt worden sind, während ihre Dichte nach ihrer Vereinigung durch den Warmschmiedevorgang 98% oder mehr beträgt. Mikrophotographien von Schnitten solcher zusammengesetzter Maschinenelemente, die nach dem Aufkohlen und der Y/ärmebehandlung zum Härten hergestellt wurden, lassen eine hervorragende Verankerung der Abschnitte aneinander erkennen, die darauf zurückzuführen ist, daß die Metalle der beiden Abschnitte an der konischen Verbindungs- oder ÜTdergangsflache in beiden Eichtungen wandern und sich gegenseitig durchdringen. Torsionsversuche, die an Probestücken durchgeführt wurden, welche in der Längsrichtung .aus solchen zusammengesetzten Maschinenelementen an der konischen tTbergangsflache zwischen den beiden geschmiedeten Abschnitten herausgeschnitten wurden, zeigen.eine ausreichende Festigkeit und lassen erkennen, daß an den tJbergangsflächen keine Schäden auftreten. Die erzielten Festigkeitswerte lassen sich durchaus mit den Festigkeitswerten ähnlicher Probestücke aus einem massiven Metall vergleichen_o

Eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der vorstehend allgemein beschriebenen dadurch, daß die konischen Flächen des äußeren und des inneren Abschnitts oder Bestandteils nicht den gleichen Kegelwinkel aufweisen; im übrigen wird diese Ausführungsform

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nach dem gleichen, vorstehend kurz geschilderten Verfahren hergestellt, wobei ebenfalls eine hervorragende gegenseitige Verankerung der Abschnitte durch ein Wandern der Metalle an der Übergangsflache erzielt wird, wie es ebenfalls durch eine Mikrophotographie veranschaulicht wirdo

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt eine Ausführungsform eines aus einem Metallpulver hergestellten äußeren Bestandteils eines Maschinenelements nach dem Brikettieren bzw. Pressen und Sintern;

Figo 2 im Längsschnitt eine Ausführungsform eines aus einem Metallpulver hergestellten inneren Bestandteil eines Maschinenelements nach dem Brikettieren bzw. Pressen und Sintern;

Fig.⁷3 im Längsschnitt eine in eine V/armschmiedepresse eingebaute Warmschmiedematrize bzw. ein Gesenk, wobei der äußere Bestandteil nach Fig. 1 und der innere Bestandteil nach Fig. 2 in der Lage dargestellt sind, die sie einnehmen, bevor der Warmschmiedevorgang beginnt, mittels dessen sie so vereinigt werden, daß sie eine zusammengesetzte Buchse bilden;

Fig. 4- im Längsschnitt eine zusammengesetzte Buchse in der ihr durch den Schmiedevorgang verliehenen Form;

Fig. 5 in einem Fließbild die Arbeitsschritte des Verfahrens zum Herstellen der zusammengesetzten Buchse nach Fig. 4;

Fig. 6 im Längsschnitt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 5, bei der sich der äußere und der innere Bestandteil dadurch unterscheiden, daß zwischen den ilep.elwinkeln ihrer konischen Flächen ein kleiner Unterschied vorhanden ist, wobei die Bestandteile so ineinander-

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gefügt sind, wie sie in das Warmschmiedegesenk nach Figo.5 eingebracht werden;

Pig. 7 in einer Mikrophotographie einen Teil eines Längsschnitts durch eine zusammengesetzte Buchse nach Fig. 4, wobei die gegenseitige 'Verankerung der verschiedenen Metalle an der Übergangsfläche zu erkennen ist;

Fig. 8 und 9 in graphischen Darstellungen die Ergebnisse von Zugversuchen, die an Probestücken durchgeführt wurden, welche aus zusammengesetzten Euchsen der Ausführungsform nach Figo 4 herausgeschnitten worden waren;

Fig. 10 eine Mikrophotographie ähnlich der in Fig. 7 dargestellten, die jedoch die gegenseitige Verankerung der verschiedenen Metalle an der tfbergangsfläche bei einem zusammengesetzten Bauteil der in Fig, 6 dargestellten Art nach dem Warmschmieden veranschaulicht; und

Fig. 11 im Längsschnitt eine fertig geschmiedete zusammengesetzte Buchse, bei der die in Fig. 4 dargestellten Bestandteile miteinander vertauscht worden sind.

In Fig. 4 erkennt man eine Ausführungsform der Erfindung in Gestalt einer insgesamt mit 10 bezeichneten zusammengesetzten Buchse von hoher Festigkeit, zu der ein äußerer Abschnitt 12 aus einer hohen Beanspruchungen standhaltenden Legierung gehört, die an einer annähernd konischen ttbergangsfläche 11 mit einem aus gewöhnlichem Eiesen hergestellten inneren Abschnitt 14 verbunden ist; diese Buchse weist voneinander abgewandte ebene ringförmige Stirnflächen 13 und 15 aufο Die Buchsenabschnitte oder Bestandteile 12 und 14 sind infolge der Abwendung des in Fig. 5 durch ein Fließbild veranschaulichten Verfahrens aus den in Fig» 3 dargestellten Bestandteilen, d.h» dem äußeren Bestandteil und dem inneren· Bestandteil 18 entstanden, die vorher aus gesinterten Metallpulvern hergestellt wurden.. Der äußere Bestandteil 16 nach Figo 1 und der innere Bestandteil 18 nach

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Figo 2 werden in der Weise hergestellt, daß ein Pulver aus einer Legierung für hohe Beanspruchungen bzw» ein Eisenpulver in den Matrizen von nicht dargestellten Brikettierpressen bekannter Art brikettiert bzw. gepreßt wird, wobei zu jeder Brikettierpresse ein stangenförmiger Kern, ein oberer Stempel und ein unterer Stempel gehören, und wobei auf dem Gebiet der Metallurgie bekannte Brikettier- bzw. Preßverfahren angewendet werden., Die Matrizen zum Brikettieren des äußeren Bestandteils 16 sind so geformt, daß sie jedem äußeren Bestandteil eine zylindrische Aussenfläche 20, eine obere ringförmige Stirnfläche 22, eine untere ringförmige Stirnfläche 24, eine relativ kurze obere innere Cffnungsflache 26 und eine konische untere Öffnungs'flache 28 verleihen, wobei die Flächen 26 und 28 zusammen eine teilweise zylindrische und teilweise konische Innenfläche 30 bilden«,

Die Matrizen zum Brikettieren der inneren Bestandteile 18 sind dagegen so geformt, daß sie jeden inneren Bestandteil mit einer Außenfläche 32 versehen, die sich aus einer kurzen unteren zylindrischen Fläche 34 und einer oberen konischen Fläche 36 zusammensetzt, wobei die Fläche 36 die gleiche Konizität besitzt wie die Fläche 28 des äußeren Bestandteils 16. Die kurzen zylindrischen Flächen 26 und 34 der beiden Bestandteile begrenzen in der Nähe der zugehörigen konischen Flächen 28 und 36 gemäß Figo 3 freie Räume, die während des WarmschmiedeVorgangs den in seitlicher Richtung fließenden Werkstoff aufnehmen und hierdurch eine Faltenbildung an den Enden 13 und 15 des fertigen Bauteils nach Figo 4 verhindern. Der innere Bestandteil 18 weist eine ohere ebene ringförmige Stirnfläche. 38 und eine untere ringförmige ebene Stirnfläche 40 sowie eine zylindrische Innenfläche 42 auf« Der äußere Bestandteil 16 wird geformt, indem man ein Pulver aus einem hohen Beanspruchungen standhaltenden Metall oder einer Metallegierung brikettiert; im vorliegenden Fall wird gemäß der Erfindung z.B. das unter der Bezeichnung S.AoE. 4600 erhältliche Legierungspulver verwendet ο Der innere Bestandteil 18, der nicht eine

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so hohe Belastung aufzunehmen braucht wie der äußere Bestandteil 16 der zusammengesetzten Buchse 10 wird aus gewöhnlichem Eisenpulver geformte Die konischen Flächen 28 und 36 werden beide so ausgebildet, daß sie eine Neigung von 3° haben und daher zueinander passen. Die Brikettierung wi2?d derart durchgeführt, daß die Dichte bei den fertigen Briketts oder Preßlingen 16 und 18 etwa 75>% beträgt. Hierauf werden die einzelnen Teile getrennt bei einer Temperatur zwischen etwa 1150° und etwa 1170° C gesintert«

Nach dem Sintern werden die beiden hülsenähnlichen Bestandteile 16 und 18 teleskopartig zusammengefügt, woraufhin die Temperatur beider Teile zum Zweck des Schmiedens auf einen Wert im Bereich von etwa 815° bis etwa 1150° 0 gebracht wird; mit dieser Temperatur werden die Teile in der zylindrischen I&ateri ζ enbohrung 42 einer Schmiedepresse 44 eingebracht. Die Schmiedepresse ist mit einem Warmschmiedegesenk 45 versehen, zu dem eine Matrizenplatte mit der zylindrischen Matrizenbohrung 42 gehört, ferner ein rohrförmiger unterer Stempel 48 und ein rohrförmiger oberer Stempel 50, die in die Matrizenbohrung 42 einführbar sind und ebene ringförmige Stirnflächen 52 und 54 aufweisen, so daß sie das zusammengesetzte Maschinenelement bzw. die Buchse 10 nach Pig. 4 mit den dargestellten ebenen ringförmigen Stirnflächen 13 und 15 versehen. Gemäß Fig. 3 weist der rohrförmige untere Stempel 48 eine zylindrische Bohrung auf, während der obere Stempel 50 mit einer zylindrischen Bohrung 58 mit dem gleichen Durchmesser versehen isO, die in einem rohrförmigen unteren Abschnitt 60 des oberen Stempels ausgebildet ist, welcher sich von einem konischen oberen Hauptabschnitt 62 des Stempels aus nach unten erstreckt_o Weiterhin ist ein Kern 64 in Form einer zylindrischen Stange mit einer zylindrischen Außenfläche 66 vorhanden, der in die Bohrungen 56 und 58 des unteren und des oberen Stempels einführbar ist und zusammen mit der i.aatri ζ enbohrung 42 einen Hohlraum 68 der Matrize abgrenzt.

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Bei der Durchführung des in Pig. 5 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des zusammengesetzten, hochbelastbaren Maschinenelements 10 nach Fig. 4 werden der äußere Bestandteil-16 aus der hochwertigen Legierung und der innere Bestandteil 18 aus der billigeren Legierung in verschiedenen Brikettiermatrizen getrennt gepreßt, um ihnen die dargestellte Form zu verleihen und ihnen eine Dichte von etwa 75% zn geben. Die Preßlinge 16 und 18 nach Fig. 1 und 2 werden dann getrennt bei Temperaturen gesintert, die vorzugsweise im Bereich von etwa 1150° bis etwa II7O⁰ C liegen^ hierbei bleibt der obere rohrförmige Stempel 50 nach oben zurückgezogen, so daß die Iviündung des Matrizenhohlraums 68 offen bleibt. Die gesinterten Preßlinge 16 und 18 werden dann dem Sinterofen entnommen und in den Matrizenhohlraum 68 der Hatrizenbaugruppe bzw» des Gesenks 45 der Schmiedepresse 44 bei einer vorbestimmten Temperatur zwischen etwa 985° und etwa 1150° C eingebracht. Gegebenenfalls kann es zweckmäßiger sein, die gesinterten Bestandteile 16 und 18 erneut zu erhitzen, bevor man sie in dem Hohlraum 68 des Gesenks anordnet,· wenn während des Transports der Bestandteile vom Sinterofen zur Schmiedepresse ein Teil der Wärme verloren gehto Die in der beschriebenen Weise gesinterten und vorgewärmten äußeren und inneren Bestandteile 16 und 18 werden gemäß Fig. 3 so in dem Hohlraum 68 des Gesenks angeordnet, daß sie teleskopartig zusammengefügt sind» Der obere Stempel 50 wird nach unten bewegt, wobei die zylindrische Bohrung 42 der Matrizenplatte 46 ein seitliches Fließen des Metalls verhindert, während die obere Stirnfläche 52 des unteren Stempels 48 als Amboß zur Wirkung kommt, um eine axiale Bewegung der äußeren Hülse 16 gegenüber der inneren Hülse 18 zu bewirken. Bei diesem Warmschmiedevorgang wird eine Kraft aufgebracht, die ausreicht, um den äußeren Bestandteil 16 mit der konischen Innenfläche 28 auf der konischen Außenfläche 36 des inneren Bestandteils 18 axial nach unten zu drücken, so daß die Dichte des fertigen Maschinenelements auf einen Vi/ert von etwa 98% gebracht wird, wobei das fertige Kaschinen-

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element somit im wesentlichen aus massivem Rietall besteht. Dieser Vorgang bewirkt, daß sich die Stirnflächen 22 und 24 des äußeren Bestandteils 16 so bewegen, daß sie eine Lage erreichen, in der sie im wesentlichen in waagerechter Fluchtung mit den betreffenden Stirnflächen 58 und 40 des inneren Bestandteils 18 stehen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist ο Diese axiale Relativbewegung zwischen den konischen Flächen 28 und 36 des äußeren Bestandteils 16 bzw. de,s inneren Bestandteils 18, bei der nicht nur die Vorwärmung der beiden Bestandteile, sondern auch die durch die I-reßkraft erzeugte wärme eine Rolle spielt, führt zu einer reibenden Relativbewegung an der Lbergangsfläche 11, so daß die beiden Bestandteile 12 und 14 nach Figo 4 innerhalb ihrer gesamten Berührungsfläche auf hervorragende weise miteinander verschweißt werden, wobei die Letalle der beiden Bestandteile durch die "übergangsflache 11 hindurchwandern, was zu einer lückenlosen, untrennbaren Verankerung längs der Übergangsflache 11 führt, wie es aus der in Figo 10 wiedergegebenen i.Iikrophotographie ersichtlich ist, wo die Legierung von hoher Festigkeit in einer helleren Färbung und das Eisen in einer dunkleren Färbung erscheint.

Torsionsversuche an genormten Frobestücken, die aus dem zusammengesetzten Maschinenelement bzw. der Buchse 10 an der tibergangsfläche 11 in der Längsrichtung herausgeschnitten worden waren, und deren Ergebnisse in Fig. 8 und 9 dargestellt sind, bestätigen die hervorragende Verankerung, die an der tbergangsfläche 11 erzielt wird. Bei diesen Probestücken handelte es sich um rechteckige Klotze mit einer Länge von 25»4 mm und einem Querschnitt von 7»95 x 7,95 mm, wobei die übergangsflache 11 in der kitte zwischen den in der Längsrichtung verlaufenden Seitenflächen lag. Die Prüfungen wurden mit Hilfe einer Torsionsprüfmaschine nach der U.S.jx.-Patentschrift 3 122 915 durchgeführt» In den beiden in Fig. 8 und 9 wiedergegebenen graphischen Darstellungen sind auf der Abszissenachse die Winkel aufgetragen, um welche die Probestücke verdreht wurden, während auf den Ordina-

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tenachsen das aufgebrachte Drehmoment in britischen inchpound-Linheiten aufgetragen ist (1 inch-pound = 1,152 cmkg). Die Kurven wurden mittels einer ^x1eder aufgezeichnet, die sich quer zur Laufrichtung des Registrierstreifens bewegte <> Die Scheitel der Kurven A, B, C, D und E repräsentieren die maximalen Drehmomente, die in den genannten Einheiten gemessen wurden, wenn die Probestücke zu brechen begannen, und die "Verdrehung der Probestücke in Winkelgraden, bei der der Eruch eintrat, läßt sich in Fig. 8 und 9 auf den waagerechten Skalen ablesen. Man erkennt, daß das Probestück A nach . einer Drehung um 82° bei einem Spitzendrehmoment von 54-5 inch-pounds (628 cmkg) brach, das Probestück B nach einer Drehung um 82° bei einem Spitzendrehmoment von 54-0 inch-pounds (622 cmkg), das Probestück C nach einer Drehung um 94-° bei einem Spitzendrehmoment von 54-0 inch-pounds (622 cmkg), das Probestück D nach einer Drehung um 101° bei einem Spitzendrehmoment von 555 inch-pounds (64-0 cmkg) und das Probestück E nach einer Drehung um 85° bei einem Spitzendrehmoment von 500 inch-pounds (576-cmkg).

Umfangreiche Erfahrungen, die bei zahlreichen Versuchen mit der Torsionsprüfmaschine der genannten Bauart gewonnen wurden,· zeigen, daß es möglich ist, empirische Formeln aufzustellen, in die man die Versuchsergebnxsse einsetzen kann, um die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung bei einem bestimmten Drehwinkel für das betreffende Probestück zu ermitteln. Diese empirischen Formeln lassen sich mit Worten wie folgt ausdrücken:

Man erhält die Zugfestigkeit in englischen Pfund je Quadratzoll^ wenn man das in inch-pounds gemessene Spitzendrehmoment durch 0,007 teilt«

Die prozentuale Dehnung läßt sich ermitteln, indem man den in Grad gemessenen maximalen Drehwinkel durch 5 teilt«

Auf diese Weise ergibt sich für das Probestück A

exne geschätzte Zugfestigkeit von etwa 55,6 kg/mm bei einer Dehnung von 16,4%, für das Probestück B eine Zug-

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festigkeit von etwa 54,2 kg/mm bei einer Dehnung von 16,2%, für das irrobestück C eine Zugfestigkeit von etv/a 54,2 kg/mm bei einer Dehnung von 19%, für das -Probestück D eine Zug-

festigkeit von etv;a 55»6 kg/mm bei einer Dehnung von 20% und für das ""■ robestück E eine Zugfestigkeit von etwa 50,2

ο
kg/mm bei einer Dehnung von 17%·

Beim Schmieden der in Fig» 6 gezeigten abgeänderten Ausführungsform der Bestandteile eines Maschinenelements im Katrizenhohlraum 68 der lUatrizenbaugruppe 45 der Schmiedepresse 44 nach dem durch Figo 5 veranschaulichten Verfahren wird ein zusammengesetztes, hohen Beanspruchungen standhaltendes llaschinenelement erzeugt, das im wesentlichen dem zusammengesetzten Maschinenelement 10 nach Fig. 4 entspricht. Der einzige Unterschied besteht darin, daß bei der insgesamt mit 70 bezeichneten Baugruppe der äußere hülsenförmige 'Bestandteil 72 als der hochwertigen Legierung mit dem inneren Bestandteil 74- bus einem weniger hochwertigen Werkstoff, z.B. gewöhnlichem Eisen, so vereinigt wird, daß die in einem unterschiedlichen Ausmaß konischen bzw. sich verjüngenden innen- und Außenflächen 76 und 78 der beiden Bestandteile zusammenarbeiten» Beispielsweise ist die konische Innenfläche 76 des äußeren Bestandteils 72 unter einem Winkel von etwa 3° geneigt, während die konische -Außenfläche 78 äes inneren Bestandteils ¹JM- nur unter einem Winkel von 2° geneigt ist. Die Arbeitsschritte zum Fressen, erneuten Vorwärmen, Sintern und Schmieden werden unter Anwendung entsprechender Temperaturen und Drücke im wesentlichen genau so durchgeführt, wie es vorstehend bezüglich der Herstellung des zusammengesetzten, hohen Beanspruchungen standhaltenden Maschinenelements 10 nach Fig. 4 beschrieben ist, und es werden ähnliche Ergebnisse erzielt. Ferner wird eine ähnliche Verankerung der Bestandteile aneinander an einer der Übergang sf lache 11 entsprechenden Übergangsflache erreicht, wobei auf ähnliche Weise die beiden Metalle durch die übergangsf lache hindurchwandern, wie es aus der in Fig. 10 wiedergegebenen Mikrophotographie ersichtlich ist» Torsions-

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Prüfungen an Probestücken von l'eilen von gemäß Fig. 6 hergestellten Liaschinenelementen, bei denen sich die Bestandteile bezüglich des Kegelwinkels unterschieden, führten ebenfalls nicht zu Brüchen an der Lbergangsflache, d.h. wenn die "Versuche bis zum Eruch fortgesetzt ?iurden, traten die Brüche nicht an der Übergangsflache, sondern an anderen Stellen auf, wie es auf ähnliche v/eise bei der Torsionsprüfung von Probestücken aus Liaschinenelementen nach Fig. 4 geschah«

Das vorstehend erwähnte I-ulver aus der nickelhaltigen Eisenlegierung mit der Bezeichnung SoA.E. 4600 hat die folgende Zusammensetzung:

Mangan 0,20%

Nickel 1,75fr

Liolybdän 0,25

Rest: Eisen und Kohlenstoff nach Bedarf.

Das Pulver aus der ebenfalls genannten nickelfreien Eisenlegierung von hoher Festigkeit hat die folgende Zusammensetzung:

Iiiangan 0,4-8%

Siekel -

Lolybdän 0,59%

fiest: Eisen mit einem hohen Kohlenstoffgehalt von 0,59% oder einem niedrigen Kohlenstoffgehalt von 0,28%.

Die Wärmebehandlung der zusammengesetzten Buchse 10 bzw. 110 wird in der üblichen, weise durchgeführt, latürlich bezeichnet der Ausdruck "Eisen" hier Eisen, das einen solchen Kohlenstoffgehalt hat, daß sich durch eine Wärmebehandlung die gewünschte Härte erzielen läßt. Ferner bezeichnet dieser Ausdruck eine Aufkohlung zum Erzeugen einer harten Außenfläche, z.B. durch eine Einsatzhärtungο

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Fig. 11 zeigt eine insgesamt mit 110 bezeichnete abgeänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen zusammengesetzten Buchse von hoher Festigkeit, bei der die Bestandteile der Ausführungsform nach Fig. 4 miteinander vertauscht worden sind, so daß zu dieser Buchse ein aus Eisen hergestellter äußerer bestandteil 112 gehört, der an einer annähernd konischen Lbergangsfläche 114 mit einem inneren Lestandteil 116 aus einer hochwertigen Legierung so verbunden ist, daß die Buchse ebene ringförmige Stirnflächen 118 und 120 aufweist. Die lestandteile 112 und 116 werden aus gesintertem Eisenpulver bzw. einer gesinterten pulverförmigen Legierung von hoher festigkeit hergestellt, die zunächst ähnlich wie die Bestandteile 16 und 18 nach Fig₀ 3 mit EiIfe des Verfahrens geformt werden, das vorstehend bezüglich der -herstellung der zusammengesetzten Buchse 10 nach Fig. 1 bic 4 beschrieben ist und ebenfalls Fig. 5 entspricht» Im Einblick auf diese Angaben dürfte sich eine nähere Erläuterung erübrigen» Die zusammengesetzte Buchse nach Fig. 4 eignet sich zur Verwendung als innerer Laufring eines Rollenlagers, während die zusammengesetzte Buchse 110 zur Verwendung als äußerer Laufring geeignet ist, wobei in einem Ringraum zwischen den beiden Laufringen auf bekannte "weise zylindrische Lagerrollen angeordnet werden« Ferner eignet sich die abgeänderte zusammengesetzte Buchse 110 nach Fig. 11 zur Verwendung als Gleitlager von hoher Festigkeit für eine nicht dargestellte drehbare Welle, die von der Bohrung 122 aufgenommen wird, während die zylindrische Außenfläche 124 in der üblichen Weise mit einer Bohrungserweiterung oder einem bitz in einem Gehäuse einer Maschine oder einer nicht dargestellten anderen '.Tragkonstruktion zusammenarbeitete

AnsOi'iiche

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Claims (1)

1. A IT SPRÜCHE

   Zusammengesetztes Maschinenelement von hoher Festigkeit, gekennzeichnet durch einen inneren Bestandteil (14) aus einem geringwertigen metallischen Werkstoff mit einer konischen Außenfläche (36) und einen äußeren Bestandteil (12) aus einem metallischen Werkstoff von hoher Festigkeit mit einer durchgehenden Öffnung (28), die eine zu der konischen Außenfläche des inneren Bestandteils passende konische Wand aufweist, wobei der äußere Bestandteil mit enger Passung so auf die konische Außenfläche des inneren Bestandteils aufgebracht ist, daß zwischen den beiden Bestandteilen eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Übergangsfläche (11) vorhanden ist, und wobei sich sehr kleine Teile der beiden metallischen Werkstoffe auf unregelmäßige Weise aneinander vorbei durch die Übergangsfläche hiadurch erstrecken, um die beiden Bestandteile fest aneinander zu verankern.

   2ο Maschinenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geringwertige Werkstoff Eisen und der Werkstoff von hoher Festigkeit eine Mangan-Molybdän-Ei sen-Legierung isto

   3· Maschinenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geringwertige Werkstoff Eisen und der Werkstoff von hoher Festigkeit eine nickelhaltige Mangan-Molybdän-Eisen-Legierung isto

   4-O Maschinenelement nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet., daß der geringwertige Werkstoff Eisen und der Werkstoff von hoher Festigkeit eine nickelfreie Mangan-Molybdän-Eisen-Legierung ist«

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   5. Maschinenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Bestandteil (14) allgemein die Form einer Hülse mit einer durchgehenden zylindrischen öffnung (42) hat, und daß der äußere Bestandteil (12) ebenfalls allgemein die Form einer Hülse mit einer allgemein zylindrischen Außenfläche (20) hat.

   6. Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Maschinenelements von hoher Festigkeit, dadurch gekennzeichnet , daß zum Herstellen eines inneren Bestandteils ein Preßling aus einem eisenhaltigen Metallpulver mit einer allgemein kegelstumpfförmigen Außenfläche geformt wird, daß zum Herstellen eines äußeren Bestandteils ein Preßling aus einem Pulver aus einer Mangan und Molybdän enthaltenden Legierung mit einer allgemein kegelstumpfförmigen Innenfläche geformt wird, daß die beiden Freßlinge getrennt gesintert werden, daß die Preßlinge auf. eine Schmiedetemperatur erhitzt werden, daß die auf der Schmiedetemperatur befindlichen Preßlinge teleskopartigtineinandergefügt werden, und daß auf die erhitzten Preßlinge in axialer Richtung ein Schmiededruck aufgebracht wird, der ausreicht, um die Preßlinge durch den Schmiedevorgang aneinander zu verankern, so daß sie Bestandteile des Maschinenelements bilden. " .

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die allgemein kegelstumpfförmigen Außen- und Innenflächen der Preßlinge im wesentlichen den gleichen Zegelwinkel aufweisen.

   8.0 "Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Jiegelwinkel der Außenfläche etwas kleiner ist als der Kegelwinkel der Innenfläche, und daß das Aufbringen des in axialer Pachtung wirkenden Schmiededrucks auf die auf die Schmiedetemperatur erhitzten Preßlinge eine Verformung der Außen- und Innenflächen von unterschiedlichem Kegelwinkel derart bewirkt, daß die beiden

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   Preßlinge an einer gemeinsamen, allgemein kegelstumpfförmigen tibergangsfläche zur gegenseitigen Anlage gebracht und aneinander verankert werdenο

   9· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ze i chne t , daß ein eine geringe Länge aufweisender Endabschnitt der Außenfläche und ein eine geringe Länge aufweisender Endabschnitt der Innenfläche anfänglich eine annähernd zylindrische Form haben.

   ΙΟ«, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Preßlinge anfänglich im wesentlichen die gleiche axiale Länge haben, und daß bei dem durch den Schmiedevorgang aus den Preßlingen erzeugten zusammengesetzten Körper die Stirnflächen der beiden Preßlinge unter Kraftaufwand so verlagert worden sind, daß sie an beiden Enden des zusammengesetzten Körpers jeweils im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen«.

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