DE868438C

DE868438C - Verfahren zur Herstellung von Verbundguss-Lagerkoerpern oder Lagerbuechsen aus Stahlals Grundkoerper und einer Kupferlegierung als Laufflaeche

Info

Publication number: DE868438C
Application number: DEF6012A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl-Ing Bunge
Original assignee: HOHENZOLLERN HUETTENVERWALT
Current assignee: HOHENZOLLERN HUETTENVERWALT
Priority date: 1951-04-14
Filing date: 1951-04-14
Publication date: 1953-02-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Verbundguß-Lagerkörpern oder Lagerbüchsen aus Stahl als Grundkörper und einer Kupferlegierung als Lauffläche Für! hochwertige Verwendungszwecke benutzt der Maschinen- und Motorenbau heute Verbundlager mit einer Stützschale aus Stahl und einer Lagerlauffläche aus Kupferlegierungen, vorzugsweise Bleibronze. 'Es hat sich für bestimmte Verwendungszwecke die Notwendigkeit ergeben, daß der Stahl stellenweise im Einsatz gehärtet werden muß, da auch auf ihn eine Verschleißbeanspruchung ausgeübt wird, oder Teile des Stahlgrundkörpers selbst wiederum in einem weiteren Gleitlager gleiten müssen.
Eine derartige Einsatzhärtung der Stahlschale eines bereits fertiggestellten Verbundgleitlagers ist aber nur schwer möglich, da die Einsatztemperaturen bereits so hoch liegen, daß die- als Gleitfläche aufgebrachte Kupferlegierung erweichen würde oder zumindest erheblichen Schädigungen des Gefüges ausgesetzt ist.
Man hat daher versucht, die Einsatzschicht vor Aufgießen der Verbundschicht an den Stellen aufzubringen, an denen die Einsatzhärte erforderlich ist, und diese Stellen nach Fertigstellung des Verbundlagers durch Hochfreduenzerhitzung oberflächlich zu erwärmen und abzuschrecken, um damit einen ungünstigen Einfluß auf die bereits bestehende Ausgußschicht zu verhindern. Auch eine Oberflächenhärtung vorher eingesetzter Stellen durch eine schnell heizende sehr heiße Flamme, wie z. B. die Flamme eines Azetylensauerstoffbrenners; ist versucht worden. Beide Verfahren haben aber den Nachteil, daß zunächst eine zusätzliche Erwärmung des fertigen Lagerkörpers erforderlich wird, die mit Kosten verbunden ist und unerwünschte Verzugserscheinungen des meist sehr genau gearbeiteten Lagers bzw. der Büchse bewirkt. Außerdem ist die Eindrngtiefe der Erwärmung bei beiden Verfahren schwierig zu beherrschen, so daß mit einem erheblichen Prozentsatz an Lagerschalen mit Schädigungen des Bronzeausgusses zu rechnen ist.
Das nachfolgende beschriebene Verfahren gemäß vorliegender Erfindung vermeidet die zusätzliche Erwärmung der Lagerschale mit den geschilderten Mängeln und. erspart sowohl Arbeitszeit und Aufwendungen an besonderen Apparaturen als auch die Gefährdung des Bronzeausgusses. Es besteht darin, daß die für die Einsatzhärtung vorgesehenen Stellen des Lagers, z: B. der Stahlrücken oder Teile desselben eines innen mit Lagermetall auszu-. kleidenden Lagers oder einer entsprechenden Büchse, vor dem Ausgießen zementiert werden durch übliche Einsatzmethoden und daß der gesamte Härtungsvorgang, .bestehend aus Aufheizen auf Härtetemperatur und Abschrecken mit einem Kühlmittel, mit den für die Herstellung von Verbundgußteilen üblichen Arbeitsgängen; bestehend aus Aufheizen auf Verbundtemperatur und Abkühlen'auf Raumtemperatur, derart vereinigt: wird; daß die Verbundtemperatur gleichzeitig als Härtetemperatur ausgenutzt wird und- die notwendige Abkühlung mit einer Intensität betrieben wird, die zugleich eine Härtung der Einsatzschicht bewirkt.
Die üblichen Temperaturen, auf die ein Stahlkörper zürn Zweck -des Verbundgießens gebracht wird, liegen je nach der Art der Kupferlegierung bei 8oo bis #i ,ioda' C, liegen also. bei oder über den üblichen Härtetemperaturen für eingesetzte Stähle: Nach TUbergießen des Stahlteils, z. B:. eines Stahlringes für Lagerschalen, .wird üblicherweise der Verbundkörper von der nicht übergossenen 'Stahlseite aus mit einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmittel gekühlt, wobei nach der- vorliegenden Erfindung diese Abkühlung so stark eingestellt wird, daß zugleich der zementierte Teil des Stahlkörpers auf die :gewünschte Härte gehärtet wird. Dabei kann die erhöhte Intensität der Abkühlung entweder über die ganze' Dauer des üblichen Kühlvorganges angewandt werden oder aber, was bei höhen Verbundgüßtemperaturen angebracht ist, erst nach einer milderen, mit geringerer Kühlintensität' bis auf Härtetemperatur betriebenen Vörkühlüng eingeschaltet werden.
Wird eine gemilderte Härte verlangt, die einer Vergütung (Abschrecken von Härtetemperatur und Anlassen auf 4.3ö bis 6od" C) gleichkommt, so ist diese nach dem beschriebenen Verfahren vorzüglich dadurch zu erreichen; daß. die Kühlung ganz oder teilweise-abgestellt wird zu einem Zeitpunkt, -in gern zwar die ganz oder teilweise _ zu -härtende Stahlseite :des Verbundkörpers genügend erkaltet und gehärtet ist; die Seite des Ausgußmetalls jedoch; die mit- zunehmender Entfernung von der Kühlfläche in der Abkühlung nachhinkt, noch eine erhöhte, jedoch unter der Erstarrungstemperatur der Legierung oder seiner Hauptkomponente liegende Temperatur aufweist. Durch die Rückwanderung des Wärmeinhalts aus diesen der Kühlung entfernt liegenden Zonen wird eine Anlaßbehandlüng der gehärteten Zone alsdann erzielt, die es gestattet, die gehärtete Einsatzzone auf die gewünschte Vergütung zu bringen.
In gleicher Weise kann eine Entspannungsbehandlung bei 3öo bis q:5ö" C ohne Verminderung der Einsatzhärte durch eine Rückwanderung der Restwärme aus den von der Kühlfläche entfernt liegenden Zonen erzielt werden, wenn die Abkühlung nicht mit voller Intensität bis zur Durchdringung des gesamten Verbundkörpers durchgeführt wird-. Der so hergestellte Verbundgußkörper- kann -nun in üblicher- Weise auf die Fertigmasse bearbeitet werden und ist, da keine Wärmebehandlung mehr erforderlich ist, den dadurch bedingten Schädigungen nicht mehr ausgesetzt.
Das Verfahren ist sowohl anwendbar bei der Herstellung Ton Verbundgußkörpern im Schleudergußverfahren als auch bei den Herstellungsverfahren nach dem Taucliguß oder Standguß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Verbund-- guß-Lagerkörpern öder Lagerbüchsen mit gehärteten Arbeits- oder Gleitflächen an nicht üingossenen Stellen des Grundkörpers, bestehend aus Stähl- als Grundkörper und einer Kupferlegierung, vorzugsweise Rotguß oder Bleibronze; als Lauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Herstellung des Verbundgusses notwendige Erwärmung gleichzeitig als Härtetemperatur ausgenutzt und die für die Kühlung des aufgebrachten Verbundmetalls notwendige Abkühlung .an den zur Härtung vorgesehenen und zu diesem Zweck vorher zementierten Stellen so kräftig durchgeführt wird; däß sie der üblichen Abgchreckbehandlung eingesetzter Stahlteile gleichkommt.
2. Verfahren zur Erzielung eines Vergütungszustands mit gemilderter Härte in den nach Anspruch- z gehärteten Arbeits- oder Gleitflächen des Stahlkörpers; dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckbehändlung zu einem Zeitpunkt abgebrochen wird, in dem zwar die zu härtende Fläche des Stahlkörpers genügend erkaltet ist, jedoch die entfernteren Zonen des Verbundgußteils, insbesondere die Metallauskleidung, noch genügend Wärmeinhalt aufweisen, .die im Wärmeausgleich ein Selbstanlassen der gehärteten Stellen des Stahlkörpers bedingen. 3: Verfahren nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachwärmung der gehärteten Zone nur bis zu den zur Entspannung notwendigen Temperaturen von 3oo bis q,50°' C betrieben wird. q:. Anwendung des Verfahrens nach An-Spruch z bis 3 für die Herstellung von Lager-,schalen und Büchsen nach den Verfahren des Stand-, Tauch- oder Schleudergusses.