CN102317646A - 用于制造正时链条的方法 - Google Patents

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博尔科·舒塞伊
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Abstract

用于制造正时链条(1)的方法，该正时链条具有通过销(3)相互连接的链条接片(2)，其中，销端部(4)被布置在链条接片(2)内部所布置的容纳孔(5)中，并且销(3)由类型为100Cr6或32MnCrMo6-4-3的钢制成，其中，销(3)经历碳氮共渗法处理，并且在经碳氮共渗处理的销表面(6)上的磨削去除(S)后，所述销(3)具有在其直径(D)的1/30部分至1/60部分之间的磨耗区(V)。

Description

用于制造正时链条的方法
发明领域
本发明涉及一种用于制造正时链条的方法，该正时链条具有通过销相互连接的链条接片，其中，销端部被布置在容纳孔中，该容纳孔布置在链条接片的内部，并且所述销由类型为100Cr6或32MnCrMo6-4-3的钢来制造。
发明背景
为将出现在内燃机中的驱动力从驱动轴传递到从动轴上，使用牵引机构。该牵引机构可以是链条或皮带。在使用链条的情况下，所指的是构成为铰接链条的正时链条。依据前面提到的类属的铰接链条由出版文献DE 102 56 689 A1有所公知。该出版文献介绍了如下的铰接链条，该铰接链条具有链条节，链条节分别通过链条铰链相互连接。用于形成链条铰链的铰接销延伸穿过铰接开口中的至少一个。铰接开口的支承面之一由烧结材料构成，而与之此相对照地，铰接销由合金钢制成。铰接销的形成支承面的边缘层具有渗氮表面层。为优化铰接面的磨耗，两种不同的材质，即烧结化的铰接开口以及铰接销的渗氮的表面彼此保持有效连接。链条接片在其铰接面上的部分烧结意味着附加的并且进而引起花费的流程。
发明任务
因此，本发明基于如下任务，即，以小制造成本来制造正时链条。
发明概要
根据本发明，该任务以这种方式得以解决，即，使由成本低廉的钢材类型100Cr6或32MnCrMo6-4-3制成的销经历碳氮共渗法处理，并且在经碳氮共渗处理的销表面上的磨削去除后，销具有在其直径的1/30部分至1/60部分之间的磨耗区。在碳氮共渗时，碳首先扩散到销的边缘层中，其中，额外地，还引入氮，氮加速了碳的扩散。
渗碳钢(Einsatzstahl)100Cr6以及32MnCrMo6-4-3视钢材类型而定分别包含成本低廉的元素，如锰、硅和铬，其中，昂贵的合金元素如镍和钼的含量相对照地为零或仅0.3％。与之相对地，当今所使用的渗碳钢SAE4320或SAE3311含约2％到4％的镍。基于该合金组成，不仅100Cr6还有32MnCrMo6-4-3均适用于碳氮共渗处理。
碳氮共渗属于热化学硬化法。碳氮共渗实际上是介于渗碳硬化与渗氮硬化之间的中间方案。碳氮共渗温度比渗碳硬化的温度低，但却高于渗氮硬化温度。当在气体中进行碳氮共渗硬化时，温度普遍介于700℃与950℃之间。在渗碳硬化时将碳引入钢表面中以及在渗氮硬化时将氮引入钢表面中，碳氮共渗的效应基于碳和氮同时扩散。加工可在奥氏体化温度下或低于该温度时进行。称为奥氏体的是铁的γ-混晶。奥氏体是多种不锈钢的主要结构组分。通过氮的扩散，使边缘层的奥氏体化温度下降。因为奥氏体中的碳扩散明显快于在铁素体中的碳扩散，则在这种条件下，处理时长大大短于渗氮的情况。铁素体对于铁的晶体学改性体的称谓，铁素体相对较软而且不耐腐蚀。由于处理时长更短，使得用于生产链条销的过程花费得到优化。另一优点在于，销的核芯区域并未转变为奥氏体，并且由此几乎不出现扭曲。这一点对于承受拉力和压力负载的销的装配而言是具有优势的。销被布置到正时链条的布置于链条接片内部的容纳孔中。
在碳氮共渗时，在外边缘层中构成有由碳氮化物形成的连接层。在碳氮共渗后对所述销进行骤冷处理，则在连接层下方生成马氏体的支撑层。在随后的用于去除脆质的表面份额的磨削工艺，必须注意的是，避免完全去掉连接层，由此保持获得对抗磨损和腐蚀的抵抗能力。热处理和磨削工艺的参数应这样选择，即，磨耗区的深度相应于销直径的1/30部分至1/60部分。
在按本发明的优选实施方式中，销在碳氮共渗后在硬化区内具有介于600HV和900HV之间的硬度。
另一种可行性方案设置为，不用渗碳法而对销进行渗氮法处理，从而在磨削去除步骤后，在销的渗氮表面中，磨耗区同样介于销直径的1/30部分至1/60部分之间。渗氮法提供了对于碳氮共渗法的另选方案。正如所提及地，如果应当在销表面达到与碳氮共渗法的情况同样的深度和硬度，则渗氮法的情况下的处理时长延长了。但这却又可以节约成本，这是因为渗氮法仅应用氮而且可取消碳的使用。
在按本发明的优选实施方式中，前面提到的正时链条被用在内燃机中。
附图简要说明
在附图中示出本发明的在下面详细介绍的实施例，其中，本发明并不仅局限于所述实施例。
其中：
图1示出正时链条的透视图；
图2示出销的透视图；
图3A以剖面图示出销，其中，可以看到硬度分布；以及
图3B示出硬度H画在硬化区的深度T之上的图线。
附图实施说明
图1示出完成装配的、具有链条接片2的正时链条1，链条接片2通过销3彼此连接。销端部4被布置在链条接片2内部所布置的容纳孔5中。容纳孔5与销端部4之间的接触区域被称为铰接面8。在链条回转期间，铰接面8例如在正时链条1绕驱动轮转向时，以及在正时链条1张紧时受到磨耗。为抵抗这一磨耗，使销3经历硬化步骤。
图2示出具有经碳氮共渗处理的销表面6的单个销3。
在图3A中示出经碳氮共渗处理的销3的横截面。由于实施了碳氮共渗法的原因，销3仅在其表面6上得以硬化。这一占整个销直径D相对较小的硬化区T基于碳氮共渗法典型的很短的硬化时长而产生。该硬化区T在磨削去除步骤S后形成保留的磨耗区V。由于销3并未完全都被硬化的原因，在销的内部存在软质的、轴向布置的核芯7。该核芯7可以吸收来自链条传动件的拉力和压力。磨耗区V的深度位于销直径D的1/30部分至1/60部分之间。
在图3B中示出如下图线，从其中可以看出的是，随着硬化区T通过在铰接面上或销表面6上的在制造流程中有条件限制的磨削去除以及磨耗而减小，硬度H降低。
附图标记列表
1 正时链条
2 链条接片
3 销
4 销端部
5 容纳孔
6 销表面
7 核芯
8 铰接面
D 直径
H 硬度
S 磨削去除
T 硬化区
V 磨耗区

Claims (4)

1.用于制造正时链条(1)的方法，所述正时链条具有通过销(3)相互连接的链条接片(2)，其中，销端部(4)布置在容纳孔(5)中，所述容纳孔(5)布置在所述链条接片(2)的内部，并且所述销(3)由类型为100Cr6或32MnCrMo6-4-3的钢制成，其特征在于，所述销(3)经历碳氮共渗法处理，并且在经碳氮共渗处理的销表面(6)上的磨削去除(S)后，所述销(3)具有在其直径(D)的1/30部分至1/60部分之间的磨耗区(V)。
2.按权利要求1或2所述的、用于制造正时链条(1)的方法，其特征在于，所述销(3)在碳氮共渗后在所述销表面(6)上具有硬度(H)介于600HV与900HV之间的硬化区(T)。
3.用于制造正时链条(1)的方法，所述正时链条具有通过销(3)相互连接的链条接片(2)，其中，销端部(4)布置在容纳孔(5)中，所述容纳孔(5)布置在所述链条接片(2)的内部，并且所述销(3)由类型为100Cr6的钢制成，其特征在于，所述销(3)经历渗氮法处理，并且在经渗氮处理的销表面(6)上的磨削去除(S)后，所述销(3)具有在其直径(D)的1/30部分至1/60部分之间的磨耗区(V)。
4.按上述权利要求之一所述的、用于制造正时链条(1)的方法，其特征在于，所述正时链条(1)被构造用于内燃机。
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