DE2350370A1 - Verfahren zum herstellen eines schmiedeteils aus stahl - Google Patents

Description

VOL-KSW AGEKWESK
Aktiengesellschaft
5180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1583
1702-pt-hu-sa

H. 10.73

Verfahren zum Herstellen eines Schmiedeteils aus Stahl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines 'Schmiedeteils aus Stahl, wobei beispielsweise an eine Kurbelwelle für einen Kraftfahrzeugmotor gedacht ist.

Es ist bekannt, derartige Teile aus Kohlenstoffstahl zu schmieden und nach dem Schmieden normalzuglühen, wodurch jedoch nur verhältnismäßig niedrige Streckgrenzen im Material des Teils erzielt werden können. Zum anderen ist es auch bekannt, zur Erzielung einer höheren Streckgrenze das Teil nach dem Erkalten zu vergüten, also auf eine Austenitisierungstemperatur von 860 bis 880° 0 zu erhitzen, in Öl oder Wasser abzuschrecken und auf die gewünschte Festigkeit anzulassen.

Während das zuerst genannte Verfahren des Hörmalglühens.also häufig nicht die gewünschten Festigkeitswerte bringt, besitzt das an zweiter Stelle genannte Verfahren des Vergütens den Nachteil eines erhöhten Fertigungs- und Energieaufwands, insbesondere im Hinblick auf die erforderlich* erneute Erhitzung nach der ersten Abkühlung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,.©in Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das einerseits eine höher-

liegende Streckgrenze als das Normalglühen garantiert, andererseits aber den erheblichen Mehraufwand beim Vergüten vermeidet. Das diese Aufgabe lösende erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit 0,05 - 0,15 # Vanadium oder Niob mikrolegierter, im übrigen unlegierter Kohlenstoff-Mangan-Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,2 i» im Temperaturbereich 900 - 1280° C bei Vanadiumzusatz bzw. 1250 - 1280° C bei Niobzusatz geschmiedet und das Teil - vorzugsweise einzeln - in Luft mit zumindest ungefähr Raumtemperatur abgekühlt wird.

Die Erfindung vermeidet also eine erneute Erhitzung des Schmiedeteils nach Abkühlung, indem unmittelbar aus der Schmiedehitze heraus eine gesteuerte Abkühlung an der Luft erfolgt. !Diese Abkühlung, zu der das Teil beispielsweise einzeln aufgehängt oder in anderer Weise einzeln gelagert ist, ergibt eine perlitische Gefügeausbildung. Die beim Vergüten erforderliche Erhitzung (Austenitisierung), das Abschrecken und Anlassen entfallen, wodurch eine erhebliche Ersparnis an Fertigungsaufwand und Energiebedarf eintritt.

Die Mikrolegierungsausätze bewirken über eine Ausscheidungshärtung eine höhere Streckgrenze, als sie beim Normalglühen anderer Werkstoffe auftritt', ohne daß dadurch die Zugfestigkeit. des Materials des Teils nennenswert geändert wird. Dies ist wichtig für die Möglichkeit einer spanabhebenden Bearbeitung dee Schmiedeteils. Wie sich gezeigt hat, können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schmiedeteile mit denselben Werkzeugen spanabhebend bearbeitet werden wie Schmiede teile, zu deren Herstellung Vergütungsstähle benutzt werden.

Es ist zweckmäßig, die Abkühlung in einer Luftströmung vorzunehmen, die in einfacher Weise dadurch erzielt werden kann,

509816/0530

daß das Werkstück von der Schmiedepresse beispielsweise freischwebend zu einem Ablageplatz transportiert wird, wobei natürlich die Entfernung hinreichend groß sein muß. Bereits bei einer solchen, verfahrensmäßig denkbar einfachen Abkühlung tritt die zur Erhöhung der Streckgrenze ohne nennenswerte Beeinflussung der Zugfestigkeit erforderliche Ausscheidungshärtung auf. - .

Figur 1 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der Streckgrenze s über der Austenitisierungstemperatur t für einen normalgeglühten Stahl C 53 (Kurve a) und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Werkstoffe, und zwar Kurve b bei Niobzusatz und Kurve c bei Vanadiumzusatz,

Während die Kurve a im gesamten Temperaturbereich unterhalb 50 Einheiten für die Streckgrenze s verläuft, zeigt die Kurve b zwischen etwa 1150 und 1280° C und die Kurve c zwischen etwa 1250 und 1280° C einen starken Anstieg; jenseits von etwa 1280° C tritt dagegen wieder ein starker Abfall der Streckgrenze s ein. Während das hier verwendete Material mit Hiöbzusatz (Kurve b) eine genaue Einhaltung der SehmiedeteiEperatur zur Erhöhung der Streckgrenze s erfordert, bietet der Vanadiumzusätz (Kurve c) die Möglichkeit, auch bei schwankender Schmiedetemperatur eine Erhöhung der Streckgrenze zu erzielen.-

Daß die Erhöhung der Streckgrenze bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mit störender Erhöhung der Zugfestigkeit verbunden ist, zeigt Figur 2, in der die Abhängigkeit des Streckgrenzenverhältnisses S, also des Quotienten aus Streckgrenze und Zugfestigkeit, von der Austenitisierungstemperatur e aufgetragen ist. Die Kurven a, b und c entsprechen der jeweils gleich bezeichneten Kurve in Fig. 1. .

509 816/0530

Claims (1)

1. 235037Q

   ANSPRUCH

   Verfahren zum Herstellen eines Schmiedeteils aus Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit 0,05 - 0,15 Ί° Vanadium oder Niob mikrolegierter, im übrigen unlegierter Kohlenstoff-Mangan-Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,2 $ im Temperaturbereich 900 - 1280° C bei Vanadiumzusatz bzw. 1250 - 1280° C bei Niobzusatz geschmiedet und das Teil in Luft mit zumindest ungefähr Raumtemperatur abgekühlt wird.

   509816/0530