DEP0038345DA - Wärmebehandelter Stahl für Konstruktionsteile mit verschleißfester Oberfläche und zähem Kern - Google Patents

Description

Gelenkbolzen und ähnliche Teile des Maschinen- und Werkzeugbaus werden vielfach aus Einsatzstählen oder aus höher gekohlten Vergütungsstählen legiert und unlegiert gefertigt, wobei die erste Gruppe im Einsatz gehärtet, die zweite dagegen mittels Tauch-, Induktions- oder Flammenhärtung auf die geforderte Härte an der oberflächengehärteten Schicht warmbehandelt wird. Die hierbei erreichte Oberflächenhärte beträgt bei Einsatzstählen etwa 58 - 62 R/C. Bei den oberflächengehärteten Stählen schwankt sie dagegen je nach Legierung zwischen 50 und 63 R/C. (Siehe hierzu auch Werkstoffblatt VDEh 830/47). In vielen Fällen reicht diese Oberflächenhärte für die im gleichen Werkstoffblatt angeführten Verwendungsgebiete, z.B. Kugelbolzen, Gelenkbolzen und Kipphebel und ähnliche Konstruktionsteile mit verschleissfester Oberfläche und zähem Kern, nicht aus. Erfindungsgemäss werden solche Konstruktionsteile aus einem Stahl mit etwa

0,6 bis 1% Kohlenstoff,

0,2 bis 0,5% Mangan,

0,2 bis 0,5% Silizium,

Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen gefertigt. Sie werden im Kern auf eine Festigkeit von über 70 kg/mm(exp)2 bei ausreichender Zähigkeit vergütet und in an sich bekannter Weise oberflächengehärtet jedoch auf eine Rockwell/C-Härte von mindestens 62.

Ein solcher Stahl hat z.B. folgende Zusammensetzung:

0,75% Kohlenstoff,

0,35% Mangan,

0,35% Silizium,

Rest Eisen und Verunreinigungen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, diese Stähle zusätzlich noch mit bis etwa 0,3% Molybdän, Chrom oder Vanadin, ein- zeln oder zu mehreren zu legieren.

Die Konstruktionsteile gemäss der Erfindung erfüllen die an sie gestellten Anforderungen im Betrieb in hervorragendem Masse. Die Stähle bieten ausserdem den Vorteil, sich im geglühten oder vergüteten Zustand unter günstigen Bedingungen zerspanen zu lassen. Die Zähigkeit und Kernfestigkeit sind gut, die Härte und Verschleissfestigkeit an den oberflächengehärteten Stellen gewährleisten eine lange Gebrauchsdauer. Die Einhärtung kann einerseits durch die Erwärmungsdauer,andererseits aber auch durch die Begrenzung des Mn- und Si-Gehaltes gesteuert werden. Diese Stähle sind den legierten Stählen für Oberflächenhärtung überlegen, da diese die geforderten Oberflächenhärten von über 62 R/C nicht mit Sicherheit hergeben. Auch weisen die Stähle wesentlich geringere Neigung gegen Spannungsrißbildung auf, die insbesondere den Vergütungsstählen, die für Oberflächenhärtung propagiert werden, zu eigen ist, wenn zur Erzielung einer hohen Härte der Kohlenstoffgehalt wesentlich erhöht wird.

Es ist somit gelungen, besonders hochwertige Konstruktionsteile zu entwickeln, ohne auf nennenswerten Legierungsaufwand und ohne auf eine langwierige Einsatzbehandlung angewiesen zu sein.

Claims (3)

1.) Gelenkbolzen, Kugelbolzen, Kipphebel und ähnliche Konstruktionsteile mit verschleissfester Oberfläche und zähem Kern, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Stahl mit etwa

0,6 bis 1% Kohlenstoff,

02, bis 0,5% Mangan,

0,3 bis 0,5% Silizium,

Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen

bestehen, im Kern auf eine Festigkeit von mehr als 70 kg/mm(exp)2 bei ausreichender Zähigkeit vergütet und mindestens an den der Abnutzung unterliegenden Oberflächenteilen in an sich bekannter Weise auf wenigstens 62 Rockwell C gehärtet sind.

2.) Konstruktionsteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Stahl mit etwa

0,75% Kohlenstoff,

0,35% Mangan,

0,35% Silizium,

Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen

bestehen.

3.) Konstruktionsteile nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem im Anspruch 1 oder 2 genannten Stahl bestehen, dere jedoch zusätzlich noch

bis 0,3% Molybdän, Chrom oder Vanadin,

einzeln oder zu mehreren,

enthält.