DE2605177C2

DE2605177C2 - Verfahren zur Herstellung eines Lagerteils

Info

Publication number: DE2605177C2
Application number: DE2605177A
Authority: DE
Inventors: Fritz Waldenburg Straumann
Original assignee: Institut Straumann AG
Current assignee: Institut Straumann AG
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-10
Publication date: 1982-12-02
Also published as: US4115156A; DE2605177A1; FR2300256A1; FR2300256B1; CH589240A5

Description

IS

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerteiles mit den im Oberbegriff des Hauptanspruches aufgeführten Merkmalen.

In der deutschen Patentschrift 9 54 301 und der französischen Patentschrift Π 13 014 sind Oberflächenbehandlungsverfanren bekannt die darin bestehen, eine Gleitfläche entweder mit e=nem d;.^ch Reaktion.aus der Gas-Phase abgeschiedenen Oberzug aus einem harten Nitrid, Borid und/oder Silizid des "^tans zu versehen, dem auch noch harte Karbide der Metalle der III. bis IV. Gruppe des periodischen Systems beigemischt sein können, oder mit einer heterogenen Schicht zu überziehen, indem man zunächst während einer ersten Reaktion den Lagerkörper mit einem Titannitridüberzug versieht, auf welchen man dann durch Reaktion eines Gasgemisches aus Titantetrachlorid, Wasserstoff und Kohlenwasserstoff eine Titankarbidschicht abscheidet. Neben dem Nachteil, daß im letzteren Fall in zwei Verfahrensstufen zu arbeiten ist, werden für die « beschriebenen Verfahren als Grundwerkstoffe Stähle und Bronzen genannt Diese Werkstoffe werden jedoch bei den Herstellungstemperaturen der Beschichtungen weich und die harten und spröden Oberflächenschichten können schnell unter der Lagerbelastung durchbrechen, so was zu sehr schlechten Lagerlaufeigenschaften führt

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für die Herstellung eines Lagerteils, welches die vorgenannten Nachteile nicht besitzt und sich auch unter anspruchsvollen Bedingungen durch gute Dauerlaufeigenschaften auszeichnet, anzugeben, mit welchem sich in einem einzigen Verfahrensschritt die Borid-Schicht aufbringen und der Grundwerkstoff aushärten läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptärispruches aufgeführten Merkmale gelöst

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbaren Vorteile liegen darin, daß während einer Wärmebehandlung zwei völlig verschiedene Prozesse gleichzeitig durchgeführt werden, was dadurch möglich wird, daß eine hochfeste, duktile Kobaltlegierung verwendet wird, die gut borierbar ist und während der Borierung gleichzeitig aushärtet Solche Legierungen besitzen einen speziellen Aushärtungsmechanismus, der durch den Kaltverformungsgrad des verwendeten Drahtes gesteuert werden kann. Dies erlaubt eine intensive Aushärtung bei ungewöhnlich hohen Temperaturen. Es können Härten des Grundmaterials bis 800 HV erreicht werden. Bei anderen Werkstoffen finden bei den genannten Borierungstemperaturen Erholungs- und Rekristallisationsvorgänge statt, die einen Abfaii der Karte des Grundmaterials bewirken können.

Es ist vorteilhaft, von der im Anspruch 2 genannten Kobaltlegierung auszugehen. Wie sich aus Versuchen ergibt, lassen sich Kpbaltlegierungen sehr gut borieren. Entsprechend Mikrosondenanalyse und- Röntgenfeinstrukturuntersuchungen handelt es sich bei der Boridschicht um eine Diffusionsschicht der ungefähren Zusammensetzung Co₃B. Diese Kobält-Boridschicht hat eine Mikro-Härte nach Vickers von ca. 2600 HV und besitzt sehr gute Lagerlaufeigenschaften. Im Vergleich dazu erreichen zum Beispiel gehärtete Stahllagerteile nur eine Mikro-Härte nach Vickers von ca. 700 bis 900HV.

Die Vorteile eines nach diesem Verfahren hergestellten Lagerteiles liegen darin, daß es. unmagnetisch und korrosionsfest ist, eine Oberflächenschicht von sehr hoher Härte und sehr gute Verschleiß- und Lagerlaufeigenschaften besitzt und eine Gi-undhärte aufweist, welche eine gute Tragfähigkeit für die Schicht bietet, ohne spröd zu sein.

Nachstehend wird ein Beispiel zur erfindungsgemäßen Herstellung eines Lagerteils beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Lagerspitze. Diese als Ganzes mit I bezeichnete Spitze wird aus einem kalt verformten Draht durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt und dann poliert. Alsdann wird die Spitze in einem Bor-haltigen Medium, beispielsweise in einem Bor-haltigen Gas oder einem Borpulver im Temperaturbereich zwischen 550 und 90O⁰C wärmebehandelt. Durch diese Wärmebehandlung findet ein härtesteigernder Aushärtungsprozeß statt, wobei gleichzeitig durch das Bor-hältige Medium auf der Oberfläche der Spitze eine sehr harte Boridschicht 2 aufgebaut wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

PatentansprOche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Lagerteils, auf das wenigstens an seinen der Lagerreibung ausgesetzten Oberflachenteilen eine Boridschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß man als Grundmaterial eine duktile, durch Wärmebehandlung aushärtbare Kobaltlegierung verwendet und nach der Formgebung des Lagerteils an dessen Oberfläche während einer einen Aushärtungsprozeß dieses Grundmaterials bewirkenden Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich zwischen 550 und 900⁰C entweder durch Diffusion aus der festen Phase oder — wie an sich gattungsmäßig bekannt — aus der Dampfphase eine an sich harte Boridschicht erzeugt ' ^J "

2. Aushärtbare !Cobaltlegierung für ein Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung verwendet die 18—50% Co, 13-65% Nu 1-10% Mo, 10-20% Cr. bis zu 10% W. bis zu 20% Fe, sowie Ti und Be zusammengenommen bis zu 4% enthält

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