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Dokumentenidentifikation DE10047645C2 11.09.2003
Titel Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile
Anmelder Suzuki Motor Corp., Hamamatsu, Shizuoka, JP
Erfinder Yamauchi, Toshio, Hamamatsu, Shizuoka, JP;
Murata, Kunihiko, Hamamatsu, Shizuoka, JP;
Nakano, Susumu, Hamamatsu, Shizuoka, JP
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Anmeldedatum 26.09.2000
DE-Aktenzeichen 10047645
Offenlegungstag 05.04.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.09.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.09.2003
IPC-Hauptklasse B22F 3/24
IPC-Nebenklasse B22F 3/16   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile, durch das ein auf Eisen basierendes, gesintertes Teil vollständig oder teilweise gehärtet werden kann, ohne Verformungen durch Wärmeeinwirkungen zu erzeugen, und wodurch die Verschleißfestigkeit des Teils erhöht werden kann.

Herkömmlicherweise werden Synchronisiernaben, welche auf Eisen basierende, gesinterte Teile sind, häufig in den Getrieben von Vierrad-Kraftfahrzeugen verwendet. Da diese Synchronisiernaben in direkten Kontakt mit Gegenstücken kommen, müssen sie eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen. Bei Teilen, die verschleißfest sein müssen, ist es herkömmlicherweise üblich, die gesinterten Teile einer thermischen Vergütungsbehandlung zu unterziehen, die Abschrecken und Tempern (Anlassen), Induktionshärten, Imprägnierbehandlung (auch als Infiltrationsbehandlung bekannt) oder ähnliches umfaßt, um dadurch die Härte und Verschleißfestigkeit der Teile zu verbessern.

Bei den vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Härteverfahren, wie sie auch in der JP 5-271851, der JP 5-239602 und der JP 6- 340952 beschrieben sind, treten jedoch folgende Probleme auf:

  • 1. Da die thermische Vergütungsbehandlung durch Erwärmen des gesamten gesinterten Teils und rasches Abkühlen desselben durchgeführt wird, kann das gesinterte Teil durch Wärmeeinwirkung verformt werden. Folglich hat es sich als schwierig erwiesen, beständig eine hohe Maßgenauigkeit zu erhalten.
  • 2. Das Induktionshärten hat den Vorteil, daß bei dem gesinterten Teil eine hohe Maßgenauigkeit erhalten bleibt. Die zum Induktionshärten benötigte Ausrüstung ist jedoch teuer. Darüber hinaus werden für unterschiedliche, gesinterte Teile separate Härtespulen benötigt, so daß sich die Behandlungskosten aufgrund der begrenzten Flexibilität erhöhen können. Somit hat das Induktionshärten den Nachteil, daß die Gesamtkosten dafür hoch sind.
  • 3. Die Imprägnierbehandlung stellt ein Verfahren dar, bei dem ein anderes Infiltrationsmetall geschmolzen und das gesinterte Teil damit getränkt wird, um die Poren des gesinterten Teiles zu füllen und dadurch die Festigkeit und Zähigkeit des Teiles zu verbessern. Zu diesem Zweck wird üblicherweise pulverisiertes Kupfer als Infiltrationsmetall verwendet. Dabei hat es sich jedoch häufig als unmöglich erwiesen, eine ausreichende Verschleißfestigkeit zu erreichen.
  • 4. Ein weiteres Verfahren besteht darin, ein gesintertes Teil durch Modifizieren der Zusammensetzung eines sinterbaren Pulvergemisches oder Legieren desselben zu härten. Da dieses Verfahren jedoch Tempern oder Einsatzhärten umfaßt, können Verformungen durch Wärmeeinwirkung erzeugt werden. Folglich hat es sich als schwierig erwiesen, beständig eine hohe Maßgenauigkeit zu erhalten.

Zum Stand der Technik ist zusätzlich zu den vorstehenden allgemeinen Ausführungen auf die Dokumente DE 37 30 082 C2, EP 0 049 373 B1 sowie WO 92/13666 zu verweisen. In diesen Dokumenten sind weitere Verfahren zur Herstellung gehärteter Sinterteile beschrieben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Probleme durch Bereitstellen eines Verfahrens zur Härtebehandlung gesinterter Teile zu beheben, das den Teilen eine ausreichende Verschleißfestigkeit verleihen kann, ohne hohe Kosten zu verursachen und ohne eine Verringerung der Maßgenauigkeit aufgrund von Verformungen durch Wärmeeinwirkung zu bewirken.

Zur Erfüllung der vorstehend genannten Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile bereit, das die folgenden Schritte umfaßt: Pressen eines auf Eisen basierenden, sinterbaren Pulvergemisches zum Formen eines Preßlings, Beschichten des Preßlings mit einem Beschichtungsmaterial, das ein 7 bis 13 Gew.-% Phosphor enthaltendes, legiertes Ni-P-Pulver umfaßt, um so ein Beschichtungsgewicht von mindestens 0,1 mg/mm2 zu erreichen, Sintern des mit dem legierten Ni-P-Pulver beschichteten Preßlings, um ein auf Eisen basierendes, gesintertes Teil herzustellen, und Härten des auf Eisen basierenden, gesinterten Teiles durch Abkühlen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zu Härtebehandlung enthält das auf den Preßling aufgebrachte Beschichtungsmaterial ein Pulver, so daß das Beschichtungsmaterial leicht aufgebracht und zur lokalen Behandlung verwendet werden kann. Darüber hinaus, da das vorstehend genannte Beschichtungsmaterial eine Ni-Legierung umfaßt, bewirkt die Sinterwärme, daß das Beschichtungsmaterial den Preßling durchdringt und in seine Eisenmatrix eindiffundiert, um eine feste Lösung zu bilden, wobei der anschließende Abkühlschritt, die Eisenmatrix in eine martensische Struktur umwandeln und dadurch eine gehärtete Schicht bilden kann. Diese martensische Struktur stellt eine äußerst harte metallographische Struktur dar und kann somit die Verschleißfestigkeit des gesinterten Teiles verbessern. Darüber hinaus, da das Beschichtungsmaterial 7 bis 13 Gew.-% P umfaßt, durchdringt das P den Preßling und diffundiert tiefer ein, so daß eine harte Steaditstruktur (Fe3P) abgeschieden wird, die eine gehärtete Schicht bildet und dadurch die Verschleißfestigkeit des gesinterten Teils verbessert. Die Dicke der gehärteten Schicht kann durch Variieren des Beschichtungsgewichts des Beschichtungsmaterials gesteuert werden.

Bei dem Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das vorstehend genannte Beschichtungsmaterial so aufgebracht, daß ein Beschichtungsgewicht von 0,1 bis 1,2 mg/mm2 erreicht wird, das vorstehend genannte Sintern wird bei einer Temperatur in einem Bereich von 1.000 bis 1.300°C und das vorstehend genannte Abkühlen mit einer Abkühlrate von nicht weniger als 10°C/Min. durchgeführt, bis eine Temperatur von 200°C erreicht ist.

Da die vorstehend genannte Sintertemperatur in dem Bereich von 1.000 bis 1.300°C liegt, kann der Preßling in einem herkömmlichen Sinterofen behandelt werden, ohne daß eine spezielle Ausrüstung benötigt oder hohe Kosten verursacht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile kann diesen eine hohe Verschleißfestigkeit verleihen, ohne hohe Kosten oder Verformungen durch Wärmeeinwirkung zu verursachen.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Beschichtungsgewicht des auf einen Preßling aufgebrachten legierten Pulvers und der Dicke der darin ausgebildeten, gehärteten Schicht zeigt;

Fig. 2 ist eine metallographische Mikrofotografie (in einer 50fachen Durchmesservergrößerung) eines gemäß Beispiel 1 hergestellten, gesinterten Teils, die einen Bereich um eine gehärtete Schicht zeigt, wobei eine martensische Struktur und Steadit in dem gesinterten Teil ausgebildet sind;

Fig. 3 ist eine metallographische Mikrofotografie (in einer 200fachen Durchmesservergrößerung) eines gemäß Beispiel 1 hergestellten, gesinterten Teils, die eine in einem Abschnitt des gesinterten Teils ausgebildete, martensische Struktur zeigt; und

Fig. 4 ist eine metallographische Mikrofotografie (in einer 50fachen Durchmesservergrößerung) des Oberflächenbereichs des gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellten, gesinterten Teils.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der Erfindung genauer beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile umfaßt die folgenden Schritte: Pressen eines sinterbaren Pulvergemisches mittels einer Presse oder ähnlichem zum Formen eines Preßlings, Beschichten des Preßlings mit einem legierten Ni-P-Pulver, Sintern des mit dem legierten Ni-P-Pulver beschichteten Preßlings in einem Sinterofen und Härten des resultierenden, gesinterten Teils durch Abkühlen desselben in demselben oder einem anderen Sinterofen.

Die kennzeichnenden Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Härtebehandlung sind wie folgt:

  • 1. Bei der herkömmlichen thermischen Vergütungsbehandlung und ähnlichen Verfahren werden die gesinterten Teile nach dem Sintern erwärmt. Dieses Erwärmen kann in den gesinterten Teilen Verformungen durch Wärmeeinwirkung bewirken. Bei der Erfindung besteht jedoch nicht das Risiko, daß Verformungen durch Wärmeeinwirkung auftreten, da die gesinterten Teile nach dem Sintern nicht erwärmt werden.
  • 2. Die Härtebehandlung wird in einem Sinterofen durchgeführt. Außer dem Sinterofen ist keine spezielle Ausrüstung erforderlich.
  • 3. Während die herkömmliche Imprägnierbehandlung mit pulverisiertem Kupfer den gesinterten Teilen keine ausreichende Härte verleihen konnte, ist es durch die Erfindung möglich, durch Nutzung der Sinterwärme, in den gesinterten Teilen eine gehärtete Schicht auszubilden, die eine ausreichende Härte hat.
  • 4. Die Zusammensetzung des erfindungsgemäß verwendeten, sinterbaren Pulvergemisches kann einer beliebigen, herkömmlicherweise verwendeten Zusammensetzung entsprechen. Auf einen daraus geformten Preßling wird ein legiertes Beschichtungspulver aufgebracht, das eine gehärtete Schicht ausbilden kann.
  • 5. Bei einem zu behandelnden, gesinterten Teil kann nur ein Abschnitt desselben, der verschleißfest sein muß, mit dem legierten Beschichtungspulver beschichtet werden. Wenn gewünscht, kann jedoch über das gesamte gesinterte Teil eine gehärtete Schicht ausgebildet werden.

Sinterbares Pulvergemisch

Als das vorstehend genannte, sinterbare Pulvergemisch kann ein beliebiges, herkömmlicherweise verwendetes Pulvergemisch verwendet werden, wie etwa gängige, durch JIS Z 2550 (japanische Industrienorm) vorgeschriebene, auf Eisen basierende Materialien. Es können beispielsweise Fe-Cu-, Fe-C-, Fe-C-Cu-, Fe-C-Cu- Ni-, Fe-Ni- und Fe-C-Ni-Pulvergemische verwendet werden. Darüber hinaus können sowohl Metallpulvergemische als auch legierte Metallpulver verwendet werden.

Preßling

Ein Preßling wird durch Füllen eines Metallformwerkzeugs mit dem vorstehend genannten, sinterbaren Pulvergemisch und Ausüben eines Druckes darauf mittels einer Presse hergestellt. Dieser Preßling muß eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um einer manuellen Handhabung und einem Arbeitsgang zum Aufbringen eines legierten Pulvers darauf standhalten zu können, was später noch genauer beschrieben wird.

Beschichtungsmaterial

Als das auf den Preßling aufgebrachte Beschichtungsmaterial wird ein legiertes Ni-P-Pulver verwendet, das Nickel (Ni) und Phosphor (P) enthält, und zwar entweder als solches oder in Form einer Paste, die durch Mischen des Pulvers mit einem organischen Medium hergestellt wird.

Der P-Gehalt liegt bevorzugt in einem Bereich von 7 bis 13 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 10 und 12 Gew.-%. Alternativ können auch durch Pressen eines legierten Ni-P- Pulvers geformte Pellets oder ein durch Schmelzen einer Ni-P- Legierung hergestelltes, geschmolzenes Material verwendet werden. Es kann auch nur ein Abschnitt des Preßlings, der verschleißfest sein muß, mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet werden. Wenn gewünscht, kann jedoch der gesamte Preßling mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet oder der gesamte Preßling in eine ein legiertes Ni-P-Pulver enthaltende Paste getaucht werden.

Nachfolgend werden nun die Gründe beschrieben, warum Ni und P als Bestandteile des Beschichtungsmaterials verwendet werden.

Ni diffundiert in die Eisenmatrix des Preßlings ein, um eine feste Lösung zu bilden. Somit wird als Folge des Abkühlens die Eisenmatrix in eine harte martensische Struktur umgewandelt. Obgleich die Sintertemperatur in dem Bereich von 1.000 bis 1.300°C liegt, liegt der Schmelzpunkt von Ni bei 1.455°C. Demgemäß ist es, um den gesinterten Preßling bis zu einer bestimmten, gewünschten Tiefe zu härten, erforderlich, den Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials herabzusetzen, so daß das Beschichtungsmaterial schmelzen und den Preßling durchdringen kann. Aus diesem Grund wird ein legiertes Ni-P-Pulver verwendet, das P als ein Element enthält, welches dazu dient, den Schmelzpunkt herabzusetzen und eine Verbindung zu bilden.

Der vorstehend genannte Bereich des P-Gehaltes wurde auf der Basis des Schmelzpunktes des Beschichtungsmaterials definiert. Wenn der P-Gehalt von 7 Gew.-% erhöht wird, wird insbesondere der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials auf 1.000°C oder darunter herabgesetzt und erreicht bei 11 Gew.-% 888°C. Wenn jedoch der P-Gehalt von 11 Gew.-% erhöht wird, steigt der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials im Gegensatz dazu und erreicht bei 13 Gew.-% 1.000°C. Wenn der P-Gehalt mehr als 13 Gew.-% beträgt, übersteigt der Schmelzpunkt des Beschichtungsmaterials 1.000°C. Demgemäß wurde der P-Gehalt auf den Bereich von 7 bis 13 Gew.-% beschränkt, so daß der Schmelzpunkt, für die üblichen Sintertemperaturen von 1.000 bis 1.300°C, 1.000°C nicht übersteigt.

Beschichtungsgewicht des Beschichtungsmaterials

Das Beschichtungsgewicht des vorstehend genannten Beschichtungsmaterials beträgt nicht weniger als 0,1 mg/mm2 und liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,1 bis 1,2 mg/mm2. Wenn das Beschichtungsgewicht weniger als 0,1 mg/mm2 beträgt, hat das resultierende, gesinterte Teil den Nachteil, daß die gehärtete Schicht dünn oder ungleichmäßig ist.

Besonders bevorzugt liegt das Beschichtungsgewicht in einem Bereich von 0,3 bis 1,2 mg/mm2. Der Grund dafür, warum die Obergrenze festgelegt wurde, ist, daß sich, wenn das Beschichtungsgewicht mehr als 1,2 mg/mm2 beträgt, die Dicke der gehärteten Schicht nicht mehr erhöht und, trotz erhöhter Kosten, kein zusätzlicher Effekt erzielt wird. Innerhalb dieses Bereiches liegt das am meisten bevorzugte Beschichtungsgewicht bei 0,6 mg/mm2.

Sintertemperatur

Die Sintertemperatur liegt bevorzugt in dem Bereich von 1.000 bis 1.300°C und besonders bevorzugt zwischen 1.100 und 1.200°C. Die Sintertemperatur kann beinahe der für herkömmliche gesinterte Teile verwendeten entsprechen und kann, mit anderen Worten, innerhalb eines Temperaturbereiches liegen, der bei herkömmlichen Sinteröfen angewandt wird. Daher muß die Sintertemperatur im Vergleich zum Stand der Technik weder erhöht noch verringert werden. Darüber hinaus, da von dem legierten Ni-P- Pulver kein Gas freigesetzt wird, kann derselbe Sinterofen, der für herkömmliche gesinterte Teile eingesetzt wird, verwendet werden.

Wenn die Sintertemperatur 1.000°C oder mehr erreicht, schmilzt die Ni-P-Legierung, die 7 bis 13 Gew.-% Ni enthält, und diffundiert in die Fe-Matrix des Preßlings ein. Wenn die Sintertemperatur jedoch unter als 1.000°C liegt, wird die Diffusion des legierten Sinterpulvers verzögert oder gehemmt, wodurch es schwierig wird, dem gesinterten Teil eine ausreichende Festigkeit zu verleihen. Darüber hinaus schmilzt die 7 bis 13 Gew.-% Ni enthaltende Ni-P-Legierung nicht leicht oder diffundiert leicht ein.

Abkühlen

Die Fe-Matrix des Preßlings, in die das Ni aus dem Beschichtungsmittel eindiffundiert ist, um eine feste Lösung zu bilden, wird als Folge des primären Abkühlens in eine martensische Struktur umgewandelt und weist daher eine gute Verschleißfestigkeit auf.

P durchdringt den Preßling und diffundiert tiefer ein, wobei P sich in Form von Steadit (Fe3P) absetzt und verteilt. Dieses Steadit stellt ebenfalls eine harte Struktur dar, die wirksam zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit beiträgt.

Die Abkühlrate muß nicht sonderlich hoch sein. Wenn die Abkühlrate jedoch unangemessen niedrig ist, wird die Eisenmatrix, in die das Ni eindiffundiert ist, nicht in eine martensische Struktur umgewandelt, statt dessen setzen sich Perlit und Bainit darin ab.

Demgemäß muß das Abkühlen mit einer Abkühlrate von nicht weniger als 10°C/Min. durchgeführt werden, bis eine Temperatur von 200°C erreicht ist. Bei einer Sintertemperatur von 1.000°C wird vorzugsweise eine Abkühlrate von nicht weniger als 10°C/Min. verwendet, bis eine Temperatur von 300°C erreicht ist, und bei einer Sintertemperatur von 1.300°C wird vorzugsweise eine Abkühlrate von nicht weniger als 15°C/Min. verwendet.

Die Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels genauer erläutert.

Beispiel 1

Als das auf Eisen basierende, sinterbare Pulvergemisch wurde ein sinterbares Pulvergemisch verwendet, das sich aus 97,3 Gew.-% Fe, 0,7 Gew.-% C, 1 Gew.-% Cu und 1 Gew.-% Ni zusammensetzte und der durch JIS Z 2550 vorgeschriebenen JIS SMF5030 (japanische Industrienorm) entsprach. Preßlinge wurden durch Pressen dieses sinterbaren Pulvergemisches hergestellt, um so eine Sinterdichte von 6,9 g/cm3 zu erzielen.

Als Beschichtungsmaterial wurde ein legiertes Ni-P-Pulver verwendet, das Ni, dem 11 Gew.-% P zugegeben worden waren, enthielt und eine Partikelgröße von nicht mehr als 100 Mesh hatte. Dieses legierte Pulver wurde unter Verwendung von PVA (Polyvinylalkohol) als organisches Bindemittel zu einer Paste geformt. Das Verhältnis des legierten Ni-P-Pulvers zum PVA lag bei 5 : 1.

Um die Wirkung des Beschichtungsgewichtes des legierten Pulvers auf die gehärtete Schicht zu untersuchen, wurde das legierte Pulver in einem Beschichtungsgewicht von 0,1, 0,3, 0,6, 1,2 oder 2,0 mg/mm2 auf die Preßlinge aufgebracht. Diese Preßlinge wurden unter Verwendung eines Ofens 30 Minuten lang auf eine Sintertemperatur von 1.150°C erwärmt, 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten, im Ofen mit einer Abkühlrate von 30°C/Min. auf 300°C abgekühlt und anschließend an der Luft abgekühlt. Der Ofen hatte eine oxidationsfreie Atmosphäre. Die Ergebnisse, die das Verhältnis zwischen dem Beschichtungsgewicht des Beschichtungsmaterials und der Dicke der gehärteten Schicht zeigen, sind in Tabelle 1 und Fig. 1 gezeigt. Tabelle 1



Durch das Diagramm gemäß Fig. 1 hat sich gezeigt, daß, wenn das Beschichtungsgewicht des legierten Pulvers in einem Bereich von bis zu 1,2 mg/mm2 liegt, ein lineares Verhältnis zwischen dem Beschichtungsgewicht und der Dicke der gehärteten Schicht besteht, und daß die Dicke der gehärteten Schicht daher durch Variieren das Beschichtungsgewichts des legierten Pulvers gesteuert werden kann. Für kommerzielle Zwecke muß die Dicke der gehärteten Schicht mindestens ungefähr 0,2 mm betragen, wobei eine Dicke von 1 mm für gewöhnlich ausreichend ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Mikrofotografien von gemäß Beispiel 1 hergestellten, gesinterten Teilen. Fig. 2 zeigt insbesondere einen Bereich um die Grenzschicht zwischen einer gehärteten Schicht, die eine martensische Struktur und Steadit aufweist, und einer ungehärteten Schicht, wobei Fig. 3 eine in einem Abschnitt eines gesinterten Teils ausgebildete, martensische Struktur zeigt.

In Fig. 2 liegt die Härte (Hv) der gehärteten Schicht in einer Größenordnung von 300 bis 400, wobei diese Härte nicht von der Dicke der gehärteten Schicht abhängig ist. Somit hat sich gezeigt, daß die Härte der gehärteten Schicht im Vergleich zu der ungehärteten Schicht, die eine Härte (Hv) von 100 bis 200 aufweist, erhöht ist.

Vergleichsbeispiel 1

Ein aus einem auf Fe basierenden, sinterbaren Pulvergemisch geformter Preßling mit derselben Zusammensetzung wie der in Beispiel 1 beschriebenen wurde mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet, das ein legiertes Ni-P-Pulver enthielt. Diese Ni- P-Legierung hatte dieselbe Zusammensetzung wie die in dem vorstehenden Beispiel 1 verwendete. Dann wurde dieser Preßling 30 Minuten lang auf eine Sintertemperatur von 950°C erwärmt, 20 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten, im Ofen mit einer Abkühlrate von 20°C/Min. auf 300°C abgekühlt und anschließend an der Luft abgekühlt.

Folglich schmolz das 11 Gew.-% P enthaltende, legierte Ni- Pulver nicht ausreichend und diffundierte nicht genügend ein, so daß keine gehärtete Schicht erhalten wurde, wie in Fig. 4 gezeigt. Das sinterbare Pulvergemisch wurde jedoch gesintert.

Dieses Vergleichsbeispiel 1 zeigt, daß die erfindungsgemäße Behandlung nicht erfolgreich unter Bedingungen durchgeführt werden kann, die das Erwärmen eines Preßlings auf eine Sintertemperatur von 950°C über einen Zeitraum von 30 Minuten und Halten des Preßlings auf dieser Temperatur für 20 Minuten umfassen. Wenn jedoch die Erwärmungsdauer und die Verweildauer verlängert werden, kann eine gehärtete Schicht erzielt werden, sogar bei einer Sintertemperatur von 950°C.

Vergleichsbeispiel 2

Auf Eisen basierende Preßlinge, die den in Beispiel 1 verwendeten ähnlich waren, wurden mit einem 6 Gew.-% P enthaltenden, legierten Ni-Pulver oder einem 14 Gew.-% P enthaltenden, legierten Ni-Pulver beschichtet. Man setzte diese Preßlinge in einen Sinterofen ein, der eine Temperatur von 1.200°C hatte, hielt sie 20 Minuten lang auf dieser Temperatur, nahm sie aus dem Ofen und ließ sie abkühlen. Folglich schmolz das legierte Ni-P-Pulver kaum und verblieb auf dem Preßling.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern daß verschiedene Abwandlungen und Veränderungen im Rahmen der technischen Idee der Erfindung möglich sind. Die Gegenstände beispielsweise, die erfindungsgemäß behandelt werden können, sind nicht auf Synchronisiernaben, wie zuvor in Verbindung mit dem Stand der Technik beschrieben, beschränkt. Die Erfindung kann vielmehr auf verschiedenste Teile angewandt werden, die verschleißfest sein müssen, wie etwa Nockenwellenräder und Nockenspitzen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Härtebehandlung gesinterter Teile, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:
    1. - Pressen eines auf Eisen basierenden, sinterbaren Pulvergemisches zum Formen eines Preßlings,
    2. - Beschichten des Preßlings mit einem 7 bis 13 Gew.-% Phosphor enthaltenden, legierten Ni-P-Pulver, um so ein Beschichtungsgewicht von mindestens 0,1 mg/mm2 zu erreichen,
    3. - Sintern des mit dem legierten Ni-P-Pulver beschichteten Preßlings, um ein auf Eisen basierendes, gesintertes Teil herzustellen, und
    4. - Härten des auf Eisen basierenden, gesinterten Teiles durch Abkühlen.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das legierte Ni-P-Pulver so aufgebracht wird, daß ein Beschichtungsgewicht von 0,1 bis 1,2 mg/mm2 erreicht wird, das Sintern bei einer Temperatur in einem Bereich von 1.000 bis 1.300°C und das Abkühlen mit einer Abkühlrate von nicht weniger als 10°C/Min. durchgeführt wird, bis eine Temperatur von 200°C erreicht ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner die Schritte des Herstellens einer Paste durch Zugeben eines organischen Mediums zu dem 7 bis 13 Gew.-% Phosphor enthaltenden, legierten Ni-P-Pulver und Aufbringen der Paste auf den Preßling umfaßt.






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