DE3923999A1 - Verfahren zum aufkohlen und vergueten von stahlteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufkohlen und Vergüten von Stahlteilen, wie insbesondere von Zahnrädern, die für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe verwendet werden.

Die Zahnräder von Wechselgetrieben für Kraftfahrzeuge müssen we­ gen ihrer relativ hohen Beanspruchung eine harte Oberfläche auf­ weisen, um genügend verschleißfest zu sein. Bei den Getrieben mit einer höheren Leistungsabgabe und gleichzeitig vereinfachten Über­ setzungsverhältnissen wird außerdem für den Zahnfuß der Zahnräder eine genügend große Dauerfestigkeit gefordert sowie generell eine genügend große Korrosionsfestigkeit zur Verhinderung eines Loch­ fraßes an der Oberfläche und der sonst vorhandenen Möglichkeit eines Fressens der im Zahneingriff stehenden Zahnräder.

Das herkömmliche Aufkohlen und Vergüten von Zahnrädern oder gene­ rell von Stahlteilen wird hauptsächlich zur Verbesserung ihrer Dauerfestigkeit durchgeführt. Das ideale Gefüge eines wärmebe­ handelten Stahlteils ist dabei eine Mischung aus Martensit und einigem Abschreckaustenit. Die Oberflächenhärte eines aus einem solchen Mischgefüge bestehenden Stahlteils beträgt jedoch meistens nicht mehr als Hv 800, weshalb es zur Verbesserung dieses Wertes und damit auch für eine Vergrößerung der Korrosionsfestigkeit und des sogenannten Schmelzwiderstandes eines Stahlteils erforderlich ist, in seiner Oberflächenschicht ein Karbid abzulagern.

Bei einem aus der JP-OS 62-24 499 bekannten Verfahren zum Aufkohlen und Vergüten von Stahlteilen wird die Ablagerung eines Ausschei­ dungskarbids durch ein Erwärmen und Abschrecken der Stahlteile nach einer Voraufkohlung und einem Abkühlen erzielt. Wenngleich es bei diesem Verfahren möglich ist, eine Oberflächenhärte von mehr als Hv 800 zu erhalten, ist dabei nachteilig, daß es in der Oberflächenschicht der Stahlteile gewöhnlich zur Ablagerung eines Netzwerk-Karbids kommt, wodurch an der Grenzfläche eine Spannungs­ konzentration entsteht, die zu einer verringerten Korrosionsfestig­ keit führt. Eine Ablagerung des Netzwerk-Karbids in der Oberflä­ chenschicht läßt sich zwar dadurch vermeiden, daß der Abkühlungs­ prozeß nach dem Voraufkohlen beschleunigt wird. In diesem Fall läuft man jedoch Gefahr, daß es nach dem Aufkohlen und Abschrecken zu einer zu großen Verformung bei der Wärmebehandlung kommt, bei welcher die Stahlteile wiedererwärmt werden. Die Kühlungsgeschwin­ digkeit nach der Voraufkohlung sollte daher möglichst nicht er­ höht werden, wenn damit die Ablagerung des Netzwerk-Karbids in der Oberflächenschicht eines Stahlteils verhindert werden soll.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Aufkohlen und Vergüten von Stahlteilen bereit zu stellen, mit welchem eine verbesserte Korrosionsfestig­ keit durch Vermeidung einer Ablagerung von Netzwerk-Karbid in der Oberflächenschicht erhalten und bei der Wärmebehandlung jede Mög­ lichkeit einer Verformung der Stahlteile vermieden wird.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile, die sich im wesent­ lichen aus der Verfahrensfolge einer Voraufkohlung, eines an­ schließenden Weichglühens und einer abschließenden Aufkohlung und Vergütung oder alternativ auch einer Karbonitrierung und Ver­ gütung mit einer Vorgabe von bestimnten Parametern ergibt, sind aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei­ spieles anhand der Zeichnung ableitbar.

In Fig. 1 ist die Verfahrensfolge gemäß zweier näher beschriebe­ ner Alternativen verdeutlicht. Die Fig. 2 zeigen die Schliff­ bilder eines erfindungsgemäß behandelten Stahlteils im Vergleich zu einem Stahlteil mit einer herkömmlichen Behandlung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufkohlen und Vergüten von Stahlteilen gliedert sich im wesentlichen in die folgenden drei Verfahrensschritte:

Es wird zunächst jedes Chrom enthaltende Stahlteil mit einem Aus­ scheidungskarbid durch eine anfängliche Erwärmung voraufgekohlt, um eine Oberflächenkonzentration an Kohlenstoff von nicht weniger als 1% zu erhalten. Das hierbei erhaltene Karbid wird dann in einem nachfolgenden zweiten Verfahrensschritt weichgeglüht, indem jedes Stahlteil abwechselnd bei einer Temperatur etwas oberhalb und bei einer Temperatur etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstempe­ ratur unter einem Kohlenstoffpotential zwischen 0,5 und 1,0% ge­ halten wird. Abschließend wird dann noch jedes Stahlteil in einem somit dritten Verfahrensschritt aufgekohlt und vergütet bzw. ab­ geschreckt oder alternativ karbonitriert und vergütet (abgeschreckt) sowie nochmals bei einer Temperatur nicht höher als die Temperatur bei der Voraufkohlung wiedererwärmt.

Bei dieser Verfahrensfolge ist für das dabei geübte Weichglühen des Karbids von Bedeutung, daß beim Erreichen der Temperatur etwas oberhalb der A 1 Umwandlungstemperatur das gesamte Netzwerk-Karbid das sich bei der Voraufkohlung der Stahlteile abgeschieden hat, zu einem feinen Karbid absondert. Wenn dann nachfolgend die Tem­ peratur der Stahlteile auf einen Wert etwas unterhalb der A 1 Um­ wandlungstemperatur erniedrigt wird, dann kommt es dabei zu einer Umlagerung dieses abgesonderten feinen Karbids mit dem sich neu ablagernden Karbid, womit eine Kugelform erhalten wird. Diese Ku­ gelform wird dann mit dem abschließenden Verfahrensschritt des Aufkohlens und Vergütens oder auch des Karbonitrierens und Ver­ gütens für die Oberflächenschicht der Stahlteile homogenisiert.

Für die Bedeutung der einzelnen Verfahrenschritte gelten im wesent­ lichen folgenden Besonderheiten.

Zunächst wird das Voraufkohlen bei einer Temperatur T 1 und unter einer ganz bestimmten Umgebungsbedingung durchgeführt, um eine Oberflächenkonzentration an Kohlenstoff von nicht weniger als 1% zu erhalten. Dabei ist von Wichtigkeit, daß die behandelten Stahlteile Chrom enthalten, weil damit ihre Härtbarkeit verbessert und die Karbidbildung erleichtert wird. Der gewünschte Chromge­ halt sollte bei 0,5 bis 2,0 Gew.-% liegen, weil bei einem Gehalt von weniger als 0,5 Gew.-% die Vergütungstiefe und die Menge des in der Oberflächenschicht der Stahlteile ausgeschiedenen Karbids ungenügend ist und bei einem Chromgehalt von mehr als 2,0 Gew.-% die Bearbeitungsmöglichkeit der Stahlteile als Folge einer über­ mäßig großen Härte entsprechend stark verschlechtert wird.

Bei diesem ersten Verfahrensschritt wird andererseits die Konzen­ tration des Kohlenstoffs an der Oberfläche der Stahlteile des­ halb auf nicht weniger als 1% eingestellt, weil sonst beim nachfolgenden Kühlen nicht die erwünschte Erhöhung der Oberflächen­ härte der Stahlteile erzielt wird. Andererseits sollte die Ober­ flächenkonzentration an Kohlenstoff auf weniger als 3% einge­ stellt werden, um eine sonst mögliche übermäßige Karbidausschei­ dung zu verhindern, was eine verschlechterte Zähigkeit der Stahl­ teile zur Folge hätte. Die Einhaltung dieses oberen Grenzwertes ist dabei gleichzeitig unter dem Gesichtspunkt angestrebt, daß bei dessen Überschreitung sonst eine entsprechend höhere Konzen­ tration des zum Aufkohlen benötigten Gases erforderlich ist, was zu einer verringerten Produktivität als Folge einer entsprechend starken Rußbildung in dem Ofen führt, der für das Voraufkohlen benutzt wird.

Die bei dem anfänglichen Aufkohlen bewirkte Karbidausscheidung in die Oberflächenschicht der Stahlteile wird durch ein Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur erreicht, die bei 720°C liegt. Um die Korrosionsfestigkeit der Stahlteile in Bezug auf den Lochfraß mit zunehmender Oberflächenhärte zu ver­ bessern, ist es wünschenswert, in der Oberflächenschicht einen Bereich an homogenem und feinem kugelförmigem Karbid ohne ein ausgeschiedenes Netzwerk-Karbid zu erhalten. Die Karbidausschei­ dung solllte dabei vorzugsweise mit einem Flächenverhältnis zwi­ schen 3 und 30% vorliegen, worunter das Verhältnis der Karbid­ ausscheidung zu der Oberfläche des betreffenden Stahlteils ver­ standen wird, weil eine Oberflächenhärte von mehr als Hv 800 nicht zu erhalten ist, wenn dieses Flächenverhältnis der Karbid­ ausscheidung weniger als 3% beträgt, während andererseits bei einen Flächenverhältnis von mehr als 30% die Zähigkeit der Stahlteile herabgesetzt wird. Dabei sollte vorzugsweise ein Flä­ chenverhältnis zwischen 5 und 20% eingehalten werden.

Was weiterhin das während des zweiten Verfahrensschrittes durch­ geführte Weichglühen anbetrifft, so ist für das dabei geübte ab­ wechselnde Einhalten der Temperaturen etwas oberhalb und etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur unter einem Kohlenstoff­ potential zwischen 0,5 und 1,0% von den folgenden Annahmen aus­ zugehen. Die Feststofflösung von Karbid findet gewöhnlich bei einer Temperatur etwas oberhalb der A 1 Umwandlungstemperatur statt, und umgekehrt kommt es zu der Karbidausscheidung bei einer Temperatur unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur. Wenn nun die Stahlteile bei einer Temperatur T 2 u etwas oberhalb der A 1 Umwand­ lungstemperatur gehalten werden, dann kommt es zu einer Abson­ derung des Netzwerk-Karbids in das zurückbehaltene winzig feine Karbid, das bei der Temperatur T 1 b etwas unterhalb der A 1 Umwand­ lungstemperatur dann mit dem zur Ablagerung kommenden Karbid fest zusammengebracht wird. Es kommt somit in dem Stadium der Karbid­ ausscheidung zur Ausbildung einer Kugelform. Die Einhaltung eines Kohlenstoffpotentials von nicht mehr als 1,0% ist dabei zum Er­ reichen der Feststofflösung des Karbids wichtig, die sonst als Folge von überschüssigem Kohlenstoff in der Matrix nicht statt­ findet. Weil ein Netzwerk-Karbid nicht abgesondert werden kann, würde somit auch nicht die Ausbildung von kugelförmigem Karbid erleichtert werden. Bei einem Kohlenstoffpotential von weniger als 0,5% würde sich die Oberfläche des Stahlteils andererseits entkohlen, so daß der Teilchendurchmesser des in der Oberfläche abgeschiedenen Karbids entsprechend klein würde und somit die gewünscht große Oberflächenhärte nicht erhalten wird.

Für die Einhaltung der Temperaturen etwas oberhalb und etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur wird ein Wert von +50°C in Bezug auf die A 1 Umwandlungstemperatur eingehalten. Wird die obere Temperatur T 2 u außerhalb dieses Wertes vorgegeben, dann wird die Kugelbildung des Karbids gehemmt, weil dann eine Homo­ genisierung des Austenits stattfindet und als Folge einer ver­ ringerten Anzahl an Karbidkernen ein grobes und meistens sehr großes Karbid gebildet wird. Wenn andererseits die untere Tem­ peratur T 2 b außerhalb dieses angegebenen Bereichs liegt, dann kann sich ebenfalls keine Kugelform des Karbids ausbilden. Im übrigen kann in diesem Zusammenhang noch angefügt werden, daß die beiden Temperaturen T 2 u und T 2 b im Regelfall über etwa 30 bis 60 Minuten gehalten werden sollten.

Das Abkühlen der Stahlteile von der oberen Temperatur T 2 u auf die untere Temperatur T 2 b sollte so langsam wie möglich erfolgen. Bei einer zu großen Kühlungsgeschwindigkeit kommt es nämlich zu einer ungenügenden Diffusion des Kohlenstoffs und somit wieder zu einer Ausscheidung des Karbids, das bei der Temperatur T 2 u etwas oberhalb der A 1 Umwandlungstemperatur gelöst wurde. Als Folge davon würde die Ausbildung der Kugelform des Karbids ent­ sprechend behindert werden. Die Kühlungsgeschwindigkeit sollte daher nicht mehr als 5°C/min betragen und vorzugsweise bei etwa 1°C/min durchgeführt werden. Für die Kugelbildung des Karbids, also das eigentliche Weichglühen, muß die Haltezeit und die An­ zahl der Wechsel zwischen der oberen Temperatur T 2 u und der un­ teren Temperatur T 2 b in Abhängigkeit von der Kohlenstoffkonzen­ tration an der Oberfläche der Stahlteile eingestellt werden. Wichtig ist, daß die Temperaturen T 2 u und T 2 b etwas oberhalb und etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur im Wechsel öfters eingehalten werden, wobei die Häufigkeit des Wechsels von der Kohlenstoffkonzentration abhängig ist.

Bei dem dritten und letzten Verfahrensschritt werden die Stahl­ teile schließlich aufgekohlt und vergütet bzw. abgeschreckt oder karbonitriert und vergütet bzw. abgeschreckt, wobei ein Wieder­ erwärmen auf eine Temperatur T 3 praktiziert wird, die nicht höher liegen sollte als die Temperatur T 1 bei der anfänglichen Vorauf­ kohlung. Wenn diese abschließende Wiedererwärmung auf eine gegen­ über der Anfangstemperatur höhere Temperatur durchgeführt wird, dann würde dabei das Ausscheidungskarbid wieder gelöst werden und eine unerwünschte Oberflächenhärte der Stahlteile erhalten. Die Wiedererwärmungstemperatur T 3 muß natürlich eine geeignete Ab­ schrecktemperatur sein und darf daher nicht niedriger als 800°C liegen. Wird die Voraufkohlung bei einer Temperatur T 1 von bei­ spielsweise 930°C durchgeführt, dann sollte die Wiedererwärmungs­ temperatur T 3 bei 800 bis 900°C und vorzugsweise bei 820 bis 870°C durchgeführt werden.

Auch bei diesem abschließenden Verfahrensschritt sollte im übri­ gen wieder ein Kohlenstoffpotential von nicht weniger als 0,5% ge einer Entkohlung der Stahlteile an der Oberfläche zu verhindern. Im Regelfall reicht ein Kohlenstoffpotential von 0,8% aus. Wenn bei diesem abschließenden Verfahrensschritt das Karbonitrieren mit dem Vergüten bzw. Abschrecken der Stahlteile geübt wird, dann muß das dabei verwendete Ammoniakgas in einer entsprechenden Kon­ zentration von mehreren Prozenten dem für das Aufkohlen benutzen Gas hinzugefügt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren sollte vorzugsweise in einer kon­ tinuierlichen Aufeinanderfolge der einzelnen Verfahrensschritte durchgeführt werden. Daneben ist aber auch denkbar, daß die Stahl­ teile chargenweise den einzelnen Verfahrensschritten aufeinander­ folgend unterworfen werden.

Im folgenden werden nun einzelne Ausführungsbeispiele abgehandelt, die mit stabförmigen Proben mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Zusammensetzung gemäß der folgenden Tabelle 1 durchgeführt wurden.

Tabelle 1

Es wurde zunächst die Probe aus dem Material JIS-SCM420 (1.02% Cr) einer Wärmebehandlung entsprechend dem in Fig. 1a gezeigten Ver­ fahrensablauf unterworfen. Die Probe wurde dabei auf einer anfäng­ lichen Temperatur T 1 von 930°C über eine Zeitdauer P 1 von 4 Stun­ den unter einem Kohlenstoffpotential von 1.4% gehalten. Anschließend wurde die Probe in einem Ofen mit einer Kühlungsgeschwindig­ keit von etwa 1°C/min gekühlt, bis sie eine Temperatur unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur annahm. Anschließend wurde die Probe wieder mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von etwa 2°C/min erwärmt, bis eine Temperatur T 2 u von 740°C unter einem Kohlenstoffpoten­ tial von 0,8% erreicht wurde. Diese Temperatur wurde für 30 Minu­ ten gehalten. Anschließend wurde eine Abkühlung mit einer Kühlungs­ geschwindigkeit von etwa 1°C/min bis zum Erreichen einer Tempera­ tur T 2 b von 680°C durchgeführt, welche für 30 Minuten gehalten wurde. Dann wurde nochmals eine abwechselnde Erwärmung auf die Temperatur T 2 u und eine Abkühlung auf die Temperatur T 2 b durchgeführt, wobei für diesen zweimaligen Wechsel zwischen den oberen und den unteren Temperaturen eine Gesamtzeit P 2 eingehal­ ten wurde. Die Erwärmung wurde dann unter einem Kohlenstoffpoten­ tial von 0,8% mit dem Erreichen einer abschließenden Temperatur T 3 von 870°C abgeschlossen, die für die Zeitdauer P 3 von 30 Minu­ ten gehalten wurde, wonach die Probe abgeschreckt wurde.

Als nächstes wurde die Probe aus dem Material JIS-SUJ2 (1.47% Cr) behandelt, wobei die Behandlung unter einem Kohlenstoffpotential von 2.2% bei denselben Temperaturen und über dieselbe Zeitdauer wie die Wärmebehandlung der ersten Probe durchgeführt wurde.

Die Proben aus dem modifizierten Material SCM420 wurden anderer­ seits dem in Fig. 1b verdeutlichten Verfahrensablauf unterworfen. Dabei wurde zunächst für eine Zeitdauer P 1 von 4 Stunden die Tem­ peratur T 1 von 930°C unter einem Kohlenstoffpotential von 1.8% gehalten. Danach wurde eine Abkühlung mit einer Kühlungsgeschwin­ digkeit von etwa 1°C/min auf eine Temperatur T 2 b von 680°C durch­ geführt, welche unter einem Kohlenstoffpotential von 0.8% für 30 Minuten gehalten wurde. Anschließend wurde eine Erwärmung mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von etwa 1°C/min bis zum Erreichen einer Temperatur T 2 u von 740°C durchgeführt, die dann ebenfalls für 30 Minuten gehalten wurde. Danach erfolgte noch ein zweimali­ ger Wechsel zwischen der unteren Temperatur und der oberen Tem­ peratur über eine Gesamtzeit P 2, nach welcher die Probe auf eine abschließende Temperatur T 3 von 870°C erwärmt, bei dieser Tempe­ ratur für 30 Minuten gehalten und schließlich abgeschreckt wurde.

Eine Probe aus dem Material JIS-SCM420 wurde dann unter denselben Bedingungen voraufgekohlt und weichgeglüht wie dieselbe Probe im Rahmen des vorgeschilderten ersten Ausführungsbeispiels. In Un­ terscheidung dazu wurde an das Weichglühen ein Karbonitrieren und Abschrecken unter einem Kohlenstoffpotential von 0.8% nach den folgenden Angaben angeschlossen:

Die Erwärmung erfolgte auf eine Temperatur T 3 von 840°C; der Atmos­ phäre wurde ein Ammoniakgas zugeführt, bis ein Stickstoffpotential von 0.1% erreicht wurde; die Temperatur T 3 wurde für 30 Minuten gehalten, bis die Probe dann abschließend abgeschreckt wurde.

Dieses Ausführungsbeispiel wurde anschließend dahin abgewandelt, daß mit der Zuführung des Ammoniakgases ein Stickstoffpotential von 0.3% eingestellt wurde, bevor die abschließende Wiedererwär­ mungstemperatur T 3 für 30 Minuten gehalten wurde und dann das Abschrecken der Probe nachfolgte.

Für einen Vergleichsversuch wurde dann wieder die Probe aus dem Material JIS-SCM420 bei einer Temperatur T 1 von 930°C für 4 Stun­ den unter einem Kohlenstoffpotential von 1.4% gehalten. Die Pro­ be wurde dann bei einer Kühlungsgeschwindigkeit von 1°C/min in einem Ofen abgekühlt, bis die Raumtemperatur erreicht wurde. Dann wurde die Probe durch ein Erwärmen auf eine Temperatur T 3 von 870°C und ein Halten dieser Temperatur für 30 Minuten aufgekohlt und anschließend abgeschreckt. Bei einem zweiten Vergleichsver­ such wurde die Probe abgeschreckt und also nicht in einem Ofen gekühlt, bevor die abschließende Aufkohlung durchgeführt wurde.

Die Fig. 2a und 2b zeigen die Schliffbilder der Probe des ersten Ausführungsbeispiels und der Probe gemäß dem ersten Ver­ gleichsversuch bei einer 460-fachen Vergrößerung. Wie durch das Schliffbild der Fig. 2a eindeutig ausgewiesen wird, liegt hier ein Metallgefüge mit einem nahezu homogenen und sehr feinen kugel­ förmigen Karbid vor, während das Metallgefüge bei dem Schliffbild der Fig. 2b ein zur Abscheidung gekommenes Netzwerk-Karbid zeigt.

In der später folgenden Tabelle 2 sind die Ergebnisse festgehal­ ten, die für die verschiedenen Ausführungsbeispiele ermittelt wurden. Die in Spalte 4 dieser Tabelle festgehaltenen Werte der Oberflächenhärte beinhalten eine Auswertung des Erweichungswider­ standes als Ersatz für die Korrosionsfestigkeit, wobei die Proben dafür über 1 Stunde bei einer Temperatur von 250°C angelassen wurden. Die Werte in der Spalte 8 zeigen andererseits die Ergeb­ nisse, die für die Korrosionsfestigkeit unter Verwendung von Rol­ len mit einem Durchmesser von 26 mm anstelle der stabförmigen Pro­ ben mit dem Durchmesser von 20 mm ermittelt wurden. Dabei wurde auch bei diesen Rollen dieselbe Verfahrensfolge wie bei den Bei­ spielen 1, 2 und 5 und dem Vergleichsbeispiel 1 zur Anwendung ge­ bracht, und bei der Ermittlung der Werte für die Korrosionsfestig­ keit wurde im Rahmen des Lochfraß-Dauertestes mit einem Flächen­ druck von 393 Kgf/mm², mit einem Schlupfverhältnis von 60% und mit einem Schmieröl ATF von 90°C gearbeitet.

Aus dem Material JIS-SCM420 wurden dann noch Zahnräder mit einem Modul von 2.25, einer Zähnezahl von 19 und einer Zahnbreite von 31,5 mm hergestellt und anschließend denselben Verfahrensfolgen unterworfen, wie die Proben aus demselben Material im Rahmen des ersten Ausführungsbeispieles und des entsprechenden Vergleichs­ versuches. Dabei ergab sich für die Zahnräder, die nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren aufgekohlt und vergütet wurden, eine Ab­ weichung bei der Verformung der Zahnform in der Größenordnung von -5 µm gegenüber -13 µm bei dem Vergleichsversuch, während für die Zahnspur eine Abweichung von -8 µm im Vergleich zu einer Abweichung von -21 µm bei dem Vergleichsversuch ermittelt wurde. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgekohlten und vergüteten Zahnräder ergaben somit wesentlich bessere Messwerte als Folge des bei ihnen festgestellten homogenen Bereichs von Kugelkarbid in der Zahnober­ fläche, die als Folge der Wärmebehandlung eine Oberflächenhärte von mehr als Hv 800 hatte.

Tabelle 2

Claims (8)

1. Verfahren zum Aufkohlen und Vergüten von Stahlteilen, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) jedes Chrom enthaltende Stahlteil zuerst mit einem Aus­ scheidungskarbid durch eine anfängliche Erwärmung vorauf­ gekohlt wird, um eine Oberflächenkonzentration an Kohlen­ stoff von nicht weniger als 1% zu erhalten;
• b) das Karbid anschließend weichgeglüht wird, indem jedes Stahlteil abwechselnd bei einer Temperatur (T 2 u) etwas oberhalb und bei einer Temperatur (T 2 b) etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur unter einem Kohlenstoff­ potential zwischen 0,5 und 1,0% gehalten wird; und
• c) jedes Stahlteil schließlich aufgekohlt und vergütet (abgeschreckt) oder karbonitriert und vergütet (abge­ schreckt) sowie nochmals bei einer Temperatur (T 3) nicht höher als die Temperatur (T 1) bei der Voraufkohlung wiedererwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stahlteil zwischen 0,5 und 2,0 Gew.-% Chrom enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei dem Weich­ glühen des Karbids eingehaltene Temperatur (T 2 u) etwas ober­ halb der A 1 Umwandlungstemperatur niedriger als die abschließende Wiedererwärmungstemperatur (T 3) gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichglühen des Karbids bei den abwechselnd etwas oberhalb und etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur liegenden Temperaturen (T 2 u, T 2 b) mehrmals wiederholt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bei dem Weich­ glühen des Karbids eingehaltenen Temperaturen (T 2 u, T 2 b) et­ was oberhalb und etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur in einem Bereich von ±50°C in Bezug auf die A 1 Umwandlungs­ temperatur liegen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichglühen des Karbids auf die Temperatur ( T 2 b) etwas unterhalb der A 1 Umwandlungstemperatur mit einer Kühlungsgeschwindigkeit von nicht mehr als 5°C/min vorgenommen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Karbidaus­ scheidung bei dem anfänglichen Aufkohlen jedes Stahlteils mit einem Flächenverhältnis zwischen 3 und 30%, insbeson­ dere zwischen 5 und 20%, vorgenommen wird.

8. Zahnräder zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug-Wechsel­ getriebe, die mit einem Anteil an Chrom zwischen 0,5 und 2,0 Gew.-% nach dem Verfahren gemäß einem der Patentan­ sprüche 1 bis 7 mit einem Ausscheidungskarbid aufgekohlt und auf eine Oberflächenhärte von mehr als Hv 800 bei einer Kohlenstoffkonzentration zwischen 0,5 und 1,0% an der Oberfläche vergütet sind.