FI96230C - Menetelmä sydänkappaleen valmistamiseksi - Google Patents

Description

96230 [

Menetelmä sydänkappaleen valmistamiseksi - Ett förfarande för tillverkninq av ett hjätstycke 5 Keksintö liittyy menetelmään sydänkappaleen valmistamiseksi kiskojen vaihteita -ja vaihteiden risteyksiä varten, -jossa on sydänkappaleen kärki ia 1iitoskiskot.

Sydänkappaleiden valmistuksessa on tullut tunnetuksi eri-10 laiset menetelmät, ioissa sydänkappaleen kärkeen hitsattiin oleellisesti välittömästi 1 iitoskiskot., tai nämä liitoskis-kot liitettiin sydänkappa1eeseen välikappaleita käyttämällä. Sydänkappaleen kärjet valmistetaan tavallisesti erityisesti kovateräskappaleisina valukappaleina. Manqaaniteräk-15 siä käytettäessä käytetään tavallisesti välikappaleita, jotta vältettäisiin haitalliset sydänkappaleen kärjen ja 1iitoskiskojen väliset rakennemuutokset. Hitsauksen jälkeen käytettiin ulkopinnan nuorruttamiseksi enemmän tai vähemmän kallista 1ämpökäsittelyvaihetta, ja esimerkiksi julkaisusta 20 DE PS 25 41 978 on saatavissa tämän kaltainen vaihteenosien lämpökäsittely läpikulkumenetelmänä. Tällaisen läpikulku-menetelmän valinta on sikäli läheinen, koska sydänkappaleen kärjet jo kiinnihitsattuine 1iitoskiskoineen edustavat suhteellisen suuria rakenneosia, joita ei voi ilman muuta läm-25 pökäsitellä jossain uunissa ilman että uunin mitat täytyy valita kohtuuttoman suuriksi. Seuraava menettelytapa vaihteenosien 1ämpökäsittelemiseksi on saatavissa esimerkiksi julkaisusta AT-PS 384 624. Myös tässä menetelmässä saatiin suhteellisen kalliilla 1ämpökäsittelyolosuhteiden säädöllä 30 haluttu ulkopinnan laatu tai kovuus.

Sydänkappa]eet voivat olla muodostettuja rakenteellisesta ratkaisusta riippuen varustetuiksi liikkuvalla kärjellä tai liikkuvalla polvikiskol1 a ja vaihtelevista aineista, kuten 35 esimerkiksi kovamanqaaniteräksestä, Maranqinteräksestä tai muista erittäin kulutuskestoisista raaka-aineista. Erilaisista poikkileikkauksen muodoista ja tällaisten sydänkappa- 2 96230 leen karien erilaisista koostumuksista riippuen voi kärkien valmistuksessa syntyä ei-1amel1isi a ainerakenteita, kuten martensiittia tai tulla alemman välivaiheen aineita ulkopinnan alueelle. Karkaisunaikaisesta erilaisesta 1ämpenemi-5 sestä iohtuen esiintyy sen seurauksena vetelyä, joka on iälkikäteen poistettava, mikäli tämän vetelyn suhteen ei lämmityksen aikana ryhdytä erikoistoimenpiteisiin. Tähän mennessä on karkaisumenetelmän vaaditut olosuhteet voitu hallita vain läpikulkukarkaisussa yhdessä sitä seuraavan 10 sydänkappaleen kärien 1iitoskiskoihin hitsauksen kanssa.

Keksinnön tarkoituksena on nyt yksinkertaistaa mainitun kaltaisten sydänkappa1eiden valmistusta ia erityisesti lämpökäsittelyä halutun aineen ia pinnan karkaisun aikaansaa-15 miseksi tavanomaisilla laitteilla. Tämän tehtävän ratkaise miseksi koostuu mainitun kaltainen keksinnön mukainen menetelmä oleellisesti siitä, että sydämen kärki valssataan ia alistetaan lämpökäsittelyyn, missä sydänkappaleen kärki muutetaan koko poikkipinnaltaan hienoperliittiseksi aineek-20 si, että sydänkappaleen kärki tämän iälkeen päästetään ia alistetaan ainakin pyörien y1ikulkua)ueelta ainetta poistavaan käsittelyyn hienoperliittisen raiavyöhykeaineen poistamiseksi , ia että sydänkappale samassa yhteydessä hitsataan kiinni 1iitoskiskoihin. Täten, että käytetään valssat-25 tua sydänkappaleen kärkeä, voidaan sydänkappaleen kärkeen

> I

käyttää erilaisia teräs 1aatuia, ia sen iohdosta, että tällaiset sydänkappaleen käriet. sitten io ennen 1 i i toskiskoi -hin hitsaamista alistetaan lämpökäsittelyyn, voidaan tällainen lämpökäsittely suorittaa tavanomaisissa uuneissa.

30 Tämän lisäksi ei tällaisten sydänkappaleen kärkien lämpökä sittelyyn tarvitse uhrata mitään ylimääräistä huolellisuutta, koska, kuten keksinnön mukaisesti ehdotetaan, sydänkappaleen kärki päästetään ia alistetaan ainakin pyörän ylimenoalueelta ainetta poistavaan käsittelyyn. Tällaisella 35 ainetta poistavalla käsittelyllä tai työstöllä voidaan ni mittäin poistaa eitoivottu aine raiavyöhykkeestä tai sydänkappaleen kärien pyöränkulkupinnasta, iolloin sitä päästön

II

3 96230 -jälkeen kevennetään, ia voidaan ilman kallista lämpökäsittelyn lämpötilaolosuhteiden säätöä taata ainetta Poistavan käsittelyn iälkeen läävälle sydänkappaleen kärielle hieno-perliittinen rakenne. Täten, että tällainen hienoperjiitti-5 sen rakenteen omaava sydänkappaleen kärki sitten hitsataan kiinni 1iitoskiskoihin, onnistuu myös tässä pienin kustannuksin vastaavien lujuusominaisuuksien takaaminen myös hi t-saussaumassa, jolloin hitsauksen jälkeen on tarpeen vain hitsausvyöhykkeen vastaava lämpökäsittely takaamaan varmuu-10 della haurastumisesiintymien välttäminen.

Keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan edullisesti, siten, että hitsauskohtaa jäähdytetään 1iitoskiskoihi n hitsauksen jälkeen paineilmalla ja purse poistetaan, jonka 15 jälkeen sydänkappale erityisen edullisesti jä1kijäähdyte tään hitsaussauman alueelta, minkä johdosta myös hitsaus-sauman alueella saavutetaan hienoper1iittinen rakenne.

Ainetta poistava käsittely eitoivottujen rakenteiden pois-20 tamiseksi voidaan tehdä erityisen yksinkertaisesti höylää mällä tai jyrsimällä, jolloin parhaiten menetellään siten, että sydänkappaleen kärki ainakin pyörän ylikulkukohdan alueelta valssataan ylisuureen poikkipinta-alaan ja että ainetta poistavalla käsittelyllä poistetaan 1 - 5 mm ulko-25 pinnan vahvuudesta. Poikkipinnan pienentäminen 1-5 mm:llä, erityisesti 2-3 mm:llä, valssatun sydänkappaleen kärjen valmistukseen käytetyn teräksen hiilipitoisuudesta riippuen, takaa sen, että myös sydänkappaleen kärjessä on yläpinnalla hienoperliittinen rakenne, joka tarjoaa surim-30 man kul utuskestoi suuden . I.i itoskiskoihin ja mahdollisesti myös polvikiskoihin voidaan sinänsä tunnetulla tavalla käyttää päätykarkaistuja kiskoja.

Tosiasia, että sydänkappaleen kärki ja siten suhteellisen 35 pieni rakenneosa alistetaan lämpökäsittelyyn, mahdollistaa sydänkappaleiden kärkien saattamisen koko poikkipinnaltaan uunissa austenointi 1 ämpöti 1 aan , erityisesti 8.10 ‘ ja 900‘C

4 96230 välisiin lämpötiloihin. Sydänkappa1eiden kärkien vastaavan pitoaian iälkeen, ioka aiemmin mainituissa lämpötiloissa on laaialti epäkriittinen, laitetaan sydänkappaleen käriet temperoi tavaan sammutusaineeseen, erityisesti kuumaan öliy-5 kylpyyn tai suolaky1 pyyn, ia iäähdytetään siten, että saa vutetaan iäähtymisnopeus 1 - 7“C/s alueella 800-500 C.

Sammutusaineen lämpötila on säädettävissä yksinkertaisella tavalla siten, että voidaan huomioida erityisen yksinkertaisella tavalla panosten painot. Sydänkappa1eiden kärkien 10 sammutuksen iälkeen voidaan suorittaa uusi iännityksenpo!s- tohehkutus 300°- 500°C:ssa, iolloin tällainen iännityksen-poi tohehkut.us 300 '- 550“C:ssa iohtaa parhaiten niiltä alueilta, ioilta ainetta ei poistettu, päästettyyn martensiit-tiin. Kokonaisuudessaan saadaan sydänkappaleen kärkeen tä-15 ten suhteellisin pienin kustannuksin tasa-aineinen, hieno- peri iittinen rakenne, iolloin sydänkappaleen karien pienet mitat huomioiden voidaan lämpökäsittelyyn alistaa yhtäaikaa lukuisia sydänkappaleen kärkiä, iolloin saavutetaan iärki-peräistäminen ia siten edelleen yksinkertaistaminen. Mah-20 dol1isuudel1 a alistaa samanaikaisesti useita sydänkappaleen kärkiä lämpökäsittelyyn saadaan lukuisille tällaisille sydänkappaleen kari! Ile sama rakenne, iot.avastoin tunnetussa termisessä iaksot.te 1 utavassa ia sitä seuraavassa läpikulku-menetelmän lämpökäsittelyssä altistuttiin säännöllisesti 25 heilahteluihin, ia seurauksena saattoi olla epäsäännöllinen rakenteen muodostuminen.

Polvi- ia 1 iitoskiskoiksi voidaan käyttää suuri.sariaisest.i päätykarkaistuia kiskoia.

30

Sydänkappaleiden kärkien raaka-aineeksi valssattuien syriän-kappaleiden valmistamiseksi on erityisen edulliseksi osoittautunut teräs, ionka ohieanalyysi on 35 C Si Μη P max S max painosta 0,7-0,85 0,3-0,5 0,8-1,5 0,04 0,04 11 96230 1 5 lopun ollessa rautaa. Tämänkaltaisella sydänkappaleiden kärkien aineella on suurella vakioisuudella saavutettavissa seuraavat aineominaisuudet:

5 Pintakovuus suurempi/sama kuin 380 - 450 HV

Myötöraja Re " 800 N/mm2

Vetolujuus Rm " 1200 n/mm2

Venymä A " 10 %

Lovi-iskulujuus " 30 J DVMF

10

Haluttua rakenteenmuodostusta varten voidaan, kuten aiemmin on mainittu, valita suhteellisen pieni austenointilämpöti-la, minkä johdosta toisiorakenteeseen saadaan hienompi rae, mikä liittää suuren sitkeyden suuremmalla venyvyydellä ja 15 vetolujuudella suurempaan kulutuskestävyyteen. Sydänkappa- leen kärjen erilaisten poikkileikkausmuotojen johdosta ana-lyysijännitykseen liittyvät, ulkopinnan alueen ei lamelli-set rakennemuodot, kuten martensiitti ja alemmat väliasteet poistetaan varmuudella lämpökäsittelyn jälkeen liitetyllä 20 työstöprosessilla kuin myös mahdollisella hiilenpoistolla, niin että nykytekniikkaan verrattuna saavutetaan suuremmalla varmuudella halutut ulkopinnat.

25 30 35

Claims (6)

96230

1. Menetelmä kiskojen vaihteiden ja vaihteiden risteysten sydänkappaleen valmistamiseksi, jossa sydänkappaleessa on hiiliteräksinen kärki ja liitoskiskot, tunnettu siitä, että 5 sydänkappaleen kärki valssataan ja alistetaan lämpökäsitte lyyn, missä sydänkappaleen kärki muutetaan koko poikkipinnaltaan hienoperliittiseksi rakenteeksi, että sydänkappaleen kärki tämän jälkeen päästetään ja alistetaan ainakin pyörien ylimenoalueelta ainetta poistavaan käsittelyyn 10 hienoperliittisestä rakenteesta eroavien rajavyöhykkeiden poistamiseksi, ja että sydänkappaleen kärki hitsataan samassa yhteydessä liitoskiskoihin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-15 tä, että hitsauskohta liitoskiskoon hitsauksen jälkeen jäähdytetään paineilmalla ja purse poistetaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sydänkappale jälkihehkutetaan hitsaussauman 20 alueelta.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainetta poistava käsittely suoritetaan höyläämällä tai jyrsimällä. 25

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, :: tunnettu siitä, että sydänkappaleen kärki valssataan val- mismitan ylittävään poikkileikkausmittaan ainakin pyörien ylimenopinnan alueelta ja että ainetta poistavalla käsitte-30 lyllä poistetaan ulkopinnan paksuudesta 1-5 mm.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liitoskiskoina ja mahdollisesti polvikis-koina käytetään päätykarkaistuja kiskoja. Il 96230 1