DE3326642C2

DE3326642C2 - Verfahren zur Herstellung eines Schmiedestückes, insbesondere eines Gesenkschmiedestückes, aus einer niedriglegierten Stahllegierung

Info

Publication number: DE3326642C2
Application number: DE3326642A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Berchem & Schaberg 4650 Gelsenkirchen De GmbH
Current assignee: Berchem & Schaberg 4650 Gelsenkirchen De GmbH
Priority date: 1983-07-23
Filing date: 1983-07-23
Publication date: 1986-07-24
Also published as: GB2143763B; ES534480A0; GB8416826D0; DE3326642A1; GB2143763A; FR2549490A1; IT1196193B; JPS6044142A; IT8421957A0; ES8503985A1; KR850001042A; US4644776A

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Schmiedestückes, insbesondere eines Gesenkschmiedestückes, aus einer für die Herstellung von Schmiedestücken eingerichteten niedriglegierten Stahllegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von unter 0,6%. Ein Rohling wird auf eine Temperatur oberhalb des AC3-Punktes erwärmt, geschmiedet und gesteuert abgekühlt. Die Formänderung insgesamt liegt, bezogen auf die Ausgangsform des Rohlings, im Bereich von 10 bis 80%. Zum Zwecke der Herstellung eines Schmiedestückes mit erhöhter Streckgrenze - ohne Beeinträchtigung der Zugfestigkeit und/oder der Bruchdehnung - werden zumindest 10% der Formänderung bei einer reduzierten Schmiedetemperatur durchgeführt, die 1060°C oder weniger beträgt. An diese Formänderung bei reduzierter Schmiedetemperatur wird die gesteuerte Abkühlung angeschlossen. Es kann einstufig oder mehrstufig gearbeitet werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schmiedestückes, insbesondere eines Gesenkschmiedestückes, aus einer für die Herstellung von Schmiedestücken eingerichteten, niedriglegierten Stahllegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von unter 0,6%, wobei ein Rohling auf eine Temperatur oberhalb des /4Cj-Punktes erwärmt, beim Schmieden einer Formänderung unterworfen und aus der Schmiedetemperatur gesteuert abgekühlt wird, wobei die Formänderung insgesamt, bezogen auf die Ausgangsform des Rohlings, im Bereich von 10 bis 80% liegt. Formänderung ist hier definiert als Querschnittsverhältnis der jeweiligen Flächen in Umformrichtung vor und nach der Umformung.

Bei den (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Verfahren wird das Schmieden in einem Arbeitsgang durchgeführt. Erfolgt die gesteuerte Abkühlung aus der Schmiedewärme heraus, so läßt sich unter besonderen Bedingungen, wie spezifische Formänderung je Querschnittsbereich, spezifische Abkühlgeschv«indigkeit je Querschnittsbereich, die Streckgrenze verbessern (Zeitschrift »Konstruktion und Design«, Feb. 1983, S. 32 bis 35).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß ohne Beeinträchtigung von Zugfestigkeit und/oder Bruchdehnung eine beachtlich erhöhte Streckgrenze erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Schmiedevorgang in π Schmiedeschritten (n ä 2) durchgeführt wird, daß die Schmiedeanfangstemperatur so gewählt wird und n—\ der Schmiedeschritte so geführt werden, daß sich dabei eine Schmiedetemperatur von 1060° C oder weniger einstellt, und daß mit dieser Temperatur als reduzierter Schmiedetemperatur der /j-te Schmiedeschritt mit zumindest 10% der Formänderung durchgeführt wird — 1st bei dieser Verfahrensweise π=2, so handelt es sich um ein zweistufiges Schmiedeverfahren. Es versteht sich, daß bei dieser Verfahrensweise mit η Schmiedeschritten stets aus einer Schmiedewärme heraus gearbeitet wird. — Daß eine geringe Schmiedetemperatur eine Einwirkung auf das Gefüge und damit auf die Festigkeitskennwerte hat, ist an sich

ίο bekannt (Zeitschrift »Industrieanzeiger«, Nr. 5, 1982, S. 27 bis 31).

Das erfindungsgemäße Verfahren führt bei allen üblichen, niedriglegierten Stahllegierungen, die für die Herstellung von Schmiedestücken eingerichtet sind, zu der

is angegebenen Qualitätsverbesserung durch Erhöhung der Streckgrenze. Das beruht auf der Kombination der angegebenen Verfahrensschritte. Dabei kann mit einem Rohling gearbeitet werden, der aus einem ■rikrolegierten Stahl besteht Arbeitet man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, so kommt man jedoch auch dann zu Werten für die Streckgrenze, wie sie üblicherweise nur mit mikrolegierten Stählen erreicht werden, wenn durch Mikrolegierung präparierte Stahllegierungen nicht eingesetzt werden. Nach bevorzugter Ausführungsform wird dabei mit einem Rohling gearbeitet, der bei dem angegebenen Kohlenstoffgehalt lediglich die üblichen Begleitelemente, nicht aber die typischen Präparationselemente Mikrolegierung (zum Beispiel Vanadin oder seltene Erden) enthält

Ausführungsbeispiel

Für spezielle Kraftfahrzeugbauteiie die hoch beansprucht werden, wird üblicherweise der Werkstoff C 38 35. BY (DIN 17 200) eingesetzt. Eine Prüfvorschrift für aus diesem Werkstoff hergestellte Bauteile möge lauten:

Zugfestigkeit
BruchdehnungA$
Streckgrenze R_p 0,2

620-800 N/mm²,
mind. 18,0%,
mind. 420 N/mm².

Wird ein aus dem angegebenen Werkstoff aufgebauter Rohling in klassischer Weise mit einer spezifischen Querschnittsänderung von insgesamt 120% geschmiedet, so erreicht man die folgenden Werte:

Zugfestigkeit
Bruchdehnung A$
Streckgrenze R_p 0,2

734 N/mm²,
20,7%,
398 N/mm².

Es zeigt sich, daß die Zugfestigkeit auf keinen höherer. Wert als ca. 730 N/mm² angehoben werden kann, wenn ein ausreichender Sicherheitsabstand von der vorgeschriebenen Bruchdehnung bewahrt werden soll. Die gemäß angegebener Prüfvorschrift vorgegebene Streckgrenze ist jedoch nicht erreichbar. Auch durch Variation der Abkühlgeschwindigkeit kommt man nicht zu dem geforderten Wert.

Arbeitet man nach der Lehre der Erfindung, so kommt man demgegenüber zu den folgenden Werten:

Zugfestigkeit
Bruchdehnung As
Streckgrenze R_p 0,2

748 N/mm²,
22,8%,
454 N/mm².

Im einzelnen wird dabei wie folgt vorgegangen:

Die Schmiedeanfangstemperatur bei induktiver Erwärmung wird festgesetzt auf 1250°C, um bauteilspezi-

fisch Temperaturabfall der Vorformoperationen in mehreren Stufen auffangen zu können (Walzen und Biegen in insgesamt 6 Operationen). Erfindungsgemäß wird der Rohling dann in der letzten Stufe in einer Gravur ausgeschmiedet, und zwar mit einer maximalen Einsatztemperatur von 1060°C und der vorgegebenen querschnittsspezifischen Formänderung mit dem vorgegebenen Mindestwert in dieser letzten Schmiedeoperation. Anschließend erfolgt die geregelte Abkühlung nach dem üblichen Stand der Technik. ι ο

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Schmiedestükkes, insbesondere eines Gesenkschmiedestückes, aus einer für die Herstellung von Schmiedestücken eingerichteten, niedriglegierten Stahllegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von unter 0,6%,

wobei ein Rohling auf eine Temperatur oberhalb des A CyPunktes erwärmt, beim Schmieden einer Formänderung unterworfen und aus der Schmiedetemperatur gesteuert abgekühlt wird,
wobei die Formänderung insgesamt, bezogen auf die Ausgangsform des Rohlings, im Bereich von 10 bis 80% liegt,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiedevorgang in η Schmiedeschritten (η =£ 2) durchgeführt wird, daß die Schmiedeanfangstemperatur so gewählt wird und n— 1 der Schmiedeschritte so geführt werden, daß sich dabei eine Schmiedetemperatur von 1060⁰C oder weniger einstellt, und daß mit dieser Temperatur als reduzierter Schmiedetemperatur der /7-te Schmiedeschritt mit zumindest 10% der Formänderung durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Rohling gearbeitet wird, der aus einem mikrolegierten Stahl besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Rohling gearbeitet wird, der bei dem angegebenen Kohlenstoffgehalt lediglich die üblichen Begleitelemente aufweist.