Die Lebensdauer hochfester einsatzgehärteter Zahnräder wird im allgemeinen durch Dauerbrüche an der Zahnwurzel oder durch Werkstoffermüdung bedingte unter dem Begriff 'pitting' bekannte zur Grübchenbildung auf den Zahnflanken führende Werkstoffablösungen begrenzt. In beiden Fällen gehen diese Versagenserscheinungen von den beim Einsatzhärten nahe der Werkstückoberfläche oxidierten Korngrenzen aus. Mit zunehmender Tiefe (t) dieser korngrenzengeschädigten Schicht nahm die Biegewechselfestigkeit (bwf) ungekerbter Proben etwa entsprechend der Formel bwf (in N/mm(exp2))=-8,6t(in um)+800 ab. Der Wert von t war bei Stählen mit Höchstgehalten von (in %) 1 Si, 1,5 Mn, 1,5 Cr, 0,8 Mo und 2 Ni nach 5 h Aufkohlung bei 930 Grad C in einer Atmosphäre mit einem C-Potential von 8 % entsprechend der Gleichung t=13Si+5Cr+Mn+1 vom Legierungsgehalt abhängig. Außerdem wird die Biegewechselfestigkeit durch eine Erhöhung der Eigenspannungen durch Kugelstrahlen verbessert. Entscheidend ist die an Querproben gemessene Biegewechselfestigkeit. Diese hängt von der Form der Mangansulfide ab. Die Grübchenbildung an den Zahnflanken kann auch durch eine Verbesserung der Oberflächengüte z.B. durch elektrolytisches Polieren unterdrückt oder vermindert werden. Aufgrund dieser in dem Bericht durch Versuchsergebnisse belegten Erkenntnisse wurde ein Stahl mit ca. (in %) 0,20 C, 0,50 - 0,70 Mn, 0,015 S, 0,50 - 0,90 Cr, 0,75 Mo, 0,1 V mit Ca-Zusatz und niedrigen Si- und O- Gehalten entwickelt. Dieser erwies sich nach Hartstrahlen bei Prüfung auf einer neu entwickelten Zahnbiegewechselprüfmaschine als wesentlich besser als herkömmlich zusammengesetzte und behandelte Stähle.
Development of high-strength carburized steel for automobile gears
Verbesserung der Biegewechselfestigkeit von Einsatzstählen für Getriebe in Automobilen
Nippon Steel Technical Report ; 64 ; 50-54
1995
5 Seiten, 15 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
Article (Journal)
English
Fatigue strength analysis of carburized transmission gears
Automotive engineering | 1990
|Bending Fatigue Strength Improvement of Carburized Aerospace Gears
British Library Conference Proceedings | 2006
|Consideration of impact fatigue strength of carburized gears
British Library Conference Proceedings | 2005
|Bending fatigue strength improvement of carburized aerospace gears
Tema Archive | 2006
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