DE2344270A1 - Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen - Google Patents

Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE2344270A1
DE2344270A1 DE19732344270 DE2344270A DE2344270A1 DE 2344270 A1 DE2344270 A1 DE 2344270A1 DE 19732344270 DE19732344270 DE 19732344270 DE 2344270 A DE2344270 A DE 2344270A DE 2344270 A1 DE2344270 A1 DE 2344270A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cast iron
wear resistance
grey cast
remelting
surface portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732344270
Other languages
English (en)
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi NSU Auto Union AG
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi NSU Auto Union AG, Audi AG filed Critical Audi NSU Auto Union AG
Priority to DE19732344270 priority Critical patent/DE2344270A1/de
Publication of DE2344270A1 publication Critical patent/DE2344270A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00—Heat treatments of cast-iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

AUDI NSU AUTO UNION Ingo1Stadt, den 24. August 1973
Aktiengesellschaft Si/re. IP 1337
8070 Ingolstadt
Postfach 220
Verfahren zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften der Laufflächen von Graugußnockenwellen in Brennkraft-
maschinen ____
Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften der Laufflächen von Graugußnockenwellen in Brennkraftmaschinen,
Nockenwellen sind im Betrieb hohen Verschleißbeanspruchungen ausgesetzt. Es wird daher eine harte, widerstandsfähige Gleitoberfläche mit einem Elastischen zähen Kern angestrebt.
Bei bekannten Nockenwellen aus Gußeisen erfolgt die Aushärtung der Nockenlaufflächen nach dem Gießen in der Kokille. Durch örtliches Abkühlen in der Gußform erstarrt die Oberflächenschicht der Nocken ledeburitisch. Es entsteht ein weißer Hartguß, der sehr verschleißfest ist und günstige Eigenschaften für die Paarung mit den anderen Ventilbetätigung se lementen bietet. Bei der Herstellung dieser Hartgußnockenwellen treten jedoch einige, nur schwer beherrschbare Probleme auf. ·
509813/0468
Die Härtung ist sehr von den Gießbedingungen und der Zusammensetzung des Gußeisens abhängig. Grobe Ausbildung des Ledeburits führt zu weichen Stellen.
Infolge der größeren Schrumpfung des Hartgusses besteht die Gefahr der Lunkerbildung.
Das erforderliche Gußeisen neigt zur Bildung vor harten Stellen in Bereichen in denen eine Härtung nicht erwünscht ist.
Da die Aushärtung schon beim Erstarren in der Gußform erfolgt, kann die Bearbeitung der Nockenwelle nur im gehärteten Zustand erfolgen, wobei durch harte Stellen in den zu bearbeitenden Bereichen Schwierigkeiten auftreten können. Außerdem beeinflussen nicht vorhergesehene Ilärtestellen die Elastizität des Bauteils ungünstig.
Die Härte nimmt zum Kern hin ab, dadurch kann eine spanende Nachbearbeitung der gehärteten Oberfläche zur Verschlechterung der Verschleißeigenschaften führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einem wirtschaftlichen Härteverfahren Graugußnockenwellen an örtlich begrenzten Partien mit einer hochbelastbaren und wärmebeständigen Härteschicht zu versehen, die die genannten Nachteile nicht aufweist.
50981 3/0468
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß unter Anwendung des bereits bekannten Lichtbogenumsehmelzhärtens und Verwendung eines Graugusses mit einer Graphitausbildung von kleiner als 0,08 ram die Oberflächenschicht am Umfang des Nockens in schweißnahtartigen Bahnen kurzzeitig, ohne Werkstoffzugabe, erschmoleen wird, wobei die Schmelze zu einem ledeburitischen Gefüge erstarrt, das die Härteschicht bildet.
Als Lichtbogenquelle dient vorzugsweise das Wolfram-Inertgas-Verfahr en, welches wegen des Schutzmantels und der sehr präzise zu steuernden Stromquellen eine gute Betriebssicherheit gewährleistet.
Untersuchungen haben ergeben, daß sich als Nockenwellenmaterial, bei diesem Härteverfahren ein ferritisch-perlitischer Grauguß mit einem Phosphor- und Schwefelgehalt von je kleiner als 0,1 % am besten eignet.
Die dabei erzielte Graphitausbildung ist die eigentliche Basis der Anwendbarkeit dieser Liehtbogenumsehmelzhärtung. Zu einer betriebssicheren Verfahrensweise, die gleichzeitig die
gewünschte Ilärtegeschwindigkeit ermöglicht, ist eine Ausdeh- j nung der Graphitausscheidungen von kleiner als 0,08 mm erforderlich. Diese Graphitausscheidungen gehen in der Schmelze ohne in die Gasphase einzutreten in Lösung. Somit wird eine
509813/0468
Porenbildung, die durch Gasbläschen in der Schmelze entstehen könnte, im gehärteten Gefüge vermieden. Durch die gute Steuerbarkeit kann die Härtung gezielt und örtlich begrenzt auf der Nockenlauffläche, in Bahnen gewünschter Ausdehnung/vorgenommen werden. Harte Stellen in den zu bearbeitenden Bereichen sind ausgeschlossen. Die Nockenwelle kann in weichem Zustand bis zur Fertigstellung vorgearbeitet werden, sodaß nach dem Härten der Laufflächen nur noch ein Schleifen zur Oberflächenerzeugung notwendig ist.
Die Tiefe der Schmelze und damit die Dicke der Härteschicht läßt sich in Grenzen variieren, wobei die Härteschicht auch in die Tiefe gleichmäßig erhalten bleibt. Die erreichbaren Härtewerte liegen um etwa 10 Rockwell-Einheiten höher als bei Hartguß.
Außer den geforderten Phosphor- und Schwefelanteilen von je kleiner als 0,1 %, kann die chemische Zusammensetzung nach den gewünschten sonstigen Eigenschaften des Materals gewählt werden. Es lassen sich daher Gußlegierungen verwenden, die nicht zu Lunkerbildung neigen.
Die Kosten eines geeigneten Graugusses sind gegenüber denen des Bartgusses wesentlich geringer.
50981 3/0468
Zur Qualitätskontrolle muß lediglich durch Sichtkontrolle das Vorhandensein der Schmelzzone überwacht werden. Härteprüfungen und Gefügeüberwachungen entfallen, da bei vorhandener Schmelzzone die Ledeburitbildung sichergestellt ist und die Art der Ledeburitbildung die Feinheit des Gefüges gewährleistet. Die Härtung ist nur auf die vom Lichtbogen erfasste Schicht beschränkt.
Anhand einer schematischen Zeichnung soll das Härteverfahren im Prinzip erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 die Nockenwelle mit einem Nocken beim
Aufschmelzvorgang,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Nockenwelle,in der Längsachse.
In Figur 1 ist die zu behandelnde Nockenwelle 1 im Aufschmelzvorgang dargestellt. Die Oberflächenschicht der Nockenlaufbahn 2 wird vom Lichtbogen 3 unter einem Schutzgasmantel 4, in schweißnahtartigen Bahnen 5 erschmolzen, deren Breite von der Stärke des Lichtbogens 3 abhängig ist. Bei Drehung der Nockenwelle 1 mit gleichzeitigem axialen Vorschub können eine bestimmte Anzahl von Bahnen 5 in Form einer Spirale um den Umfang des Nockens in einem Arbeitsgang über die Breite der Nockenlaufbahn 2 gelegt werden.
509813Z0468
Die Schmelze erstarrt bei Umgebungstemperatur zu einem ledeburitischen Gefüge, das die Härteschicht bildet. Als Nockenwellenmaterial findet ein Grauguß mit einer Graphitausbildung von kleiner als 0,08 mm Verwendung, da bei dieser Größe die Graphitausscheidungen in der Schmelze ohne in die Gasphase einzutreten in Lösung gehen, wodurch eine Porenbildung im Gefüge verhindert wird.
Die Nockenwelle 1 kann in weichem Zustand bis auf das Schleifen der Nockenlaufflächen 2 nach dem Härtevorgang fertiggestellt werden.
509813/0468

Claims (1)

  1. AUDI NSU AUTO UNION Ingoistadt, 24. August 1973
    Aktiengesellschaft Si/re. IP 1337
    8070 Ingolstadt
    Postfach 220 **·
    Patentanspruch
    Verfahren zur Verbesserung der Verschleißexgenschaften der Laufflächen von Graugußnockenwellen in Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung des bekannten Lichtbogen-Umschmelzhärtens und Verwendung eines Graugusses mit einer Graphitausbildung von
    kleiner als 0,08 mm die Oberflächenschicht am Umfang
    des Nockens in schweißnahtartigen Bahnen kurzzeitig,
    ohne Werkstoffzugabefaufgeschmolzen wird, wobei die
    Schmelze zu einem ledeburitischen Gefüge erstarrt, das die Härteschicht bildet.
    5 0 9813/0468
    •f.
    Leerseite
DE19732344270 1973-09-01 1973-09-01 Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen Pending DE2344270A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732344270 DE2344270A1 (de) 1973-09-01 1973-09-01 Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732344270 DE2344270A1 (de) 1973-09-01 1973-09-01 Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2344270A1 true DE2344270A1 (de) 1975-03-27

Family

ID=5891437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732344270 Pending DE2344270A1 (de) 1973-09-01 1973-09-01 Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2344270A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009563A1 (de) * 1978-09-14 1980-04-16 AUDI NSU AUTO UNION Aktiengesellschaft Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstückes, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat
FR2442395A1 (fr) * 1978-11-27 1980-06-20 Bachofen Ag Appareil a membrane pour raccorder, de facon amovible, une conduite de derivation a une conduite sous pression
DE2921473A1 (de) * 1979-05-26 1980-12-04 Aeg Elotherm Gmbh Verfahren zur herstellung einer harten oberflaechenschicht auf einem werkstueck aus kohlenstoffhaltigem gusseisen
FR2494767A1 (fr) * 1980-11-26 1982-05-28 Aeg Elotherm Gmbh Element de commande pouvant etre actionne par une came dans un mecanisme de distribution de moteurs a combustion interne
WO1983000051A1 (en) * 1981-06-25 1983-01-06 TÖLKE, Peter Remelting hardening
EP0161624A2 (de) * 1984-05-07 1985-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle
EP0617134A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-28 Audi Ag Verfahren zum Umschmelzen von Oberflächenbereichen von Werkstücken

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009563A1 (de) * 1978-09-14 1980-04-16 AUDI NSU AUTO UNION Aktiengesellschaft Verfahren zum Umschmelzhärten der Oberfläche eines um seine Drehachse rotierenden Werkstückes, welche Oberfläche unterschiedlichen Abstand von der Drehachse hat
FR2442395A1 (fr) * 1978-11-27 1980-06-20 Bachofen Ag Appareil a membrane pour raccorder, de facon amovible, une conduite de derivation a une conduite sous pression
DE2921473A1 (de) * 1979-05-26 1980-12-04 Aeg Elotherm Gmbh Verfahren zur herstellung einer harten oberflaechenschicht auf einem werkstueck aus kohlenstoffhaltigem gusseisen
FR2494767A1 (fr) * 1980-11-26 1982-05-28 Aeg Elotherm Gmbh Element de commande pouvant etre actionne par une came dans un mecanisme de distribution de moteurs a combustion interne
WO1983000051A1 (en) * 1981-06-25 1983-01-06 TÖLKE, Peter Remelting hardening
EP0161624A2 (de) * 1984-05-07 1985-11-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle
EP0161624A3 (de) * 1984-05-07 1986-07-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zur Herstellung einer Nockenwelle
EP0617134A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-28 Audi Ag Verfahren zum Umschmelzen von Oberflächenbereichen von Werkstücken

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2516939A1 (de) Solenoid
DE2513763C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Walze mit einer oder mehreren Umfangsnuten
EP0919715A2 (de) Zylinderlaufbuchse
DE2124595A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkolben mit einer im Kolbenboden angeordneten Brennraummulde
DE2415044C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Verbundwalze
DE2722631B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Weichen- oder Kreuzungsteiles sowie nach dem Verfahren hergestellter Weichen- oder Kreuzungsteil
DE4237405A1 (de)
DE2344270A1 (de) Verfahren zur verbesserung der verschleisseigenschaften der laufflaechen von graugussnockenwellen in brennkraftmaschinen
DE2523074A1 (de) Verfahren und einrichtung zur herstellung verschleissfester koerper, insbesondere fuer die tiefbohrtechnik
DE2507170A1 (de) Kugelgraphithaltiges gusseisenrohr und verfahren zu dessen herstellung
DE3532451C2 (de)
DE1527508B2 (de) Verfahren zum haerten einer kurbelwelle
EP0444480B1 (de) Verfahren zur Zwischengussschweissung feinperlitisierter Schienen
DE2208692A1 (de) Aluminothermische schienenverbindungsschweissung
EP3052839B1 (de) Gleitringe mit ledeburitischem gefüge an der oberfläche
DE3418555C1 (de) Verfahren zum Umschmelzhaerten der Oberflaeche von Zylindern aus kohlenstoffhaltigem Gusseisen
DE2941849C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Konstruktionsteilen durch Elektro-Schlacke-Umschmelzen
DE764274C (de) Verfahren zum Ausschleudern von Lagern
DE3212214C2 (de) Kolbenring und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0229181B1 (de) Verfahren zum neubelegen von nockenwellen
DE2906371A1 (de) Turbinenlaeufer und verfahren zu seiner herstellung
DE2939572C2 (de) Verfahren zum Umschmelzhärten von mit einer Bohrung versehenen Werkstücken aus Gußeisen, sowie die Anwendung dieses Verfahrens auf Nockenwellen
DE631389C (de) Schweissen von Eisenbahn- oder Strassenbahnschienen o. dgl.
DE2443317A1 (de) Verfahren zum herstellen von kantendichtungen
DE102017100648A1 (de) Kolbenring und verfahren zur herstellung