DE3018345A1 - METHOD FOR PRODUCING A THREAD-ROLLED SINTERED CYLINDRICAL METAL PRODUCT - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING A THREAD-ROLLED SINTERED CYLINDRICAL METAL PRODUCTInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf gewindegewalzte Metallerzeugnisse aus gesinterten Pulvermetall-Werkstücken, insbesondere ein Verfahren zum Erzeugen gewindegewalzter Pulvermetall-Erzeugnisse aus gesinterten zylindrischen Pulvermetall-Werkstücken. The invention relates to thread-rolled metal products from sintered powder metal workpieces, in particular a method for producing thread-rolled powder metal products from sintered cylindrical powder metal workpieces.
Es ist bekannt, Gewinde aufweisende Erzeugnisse aus zylindrischen Schmiedemetall-Werkstücken mit Hilfe eines Gewinderollwerkzeugs herzustellen. Wenn an einem zylindrischen Werk-It is known to produce threaded products from cylindrical wrought metal workpieces with the aid of a thread rolling tool to manufacture. If on a cylindrical work-
stück bzw. Formling ein Gewinde zu walzen ist, dringt das Werkzeug in die Oberfläche des Werkstücks ein, um den Gewindefuß zu bilden. Dadurch wird Werkstoff nach radial außen verdrängt zur Bildung der Spitze und des Außendurchmessers des Gewindes. Der Durchmesser der zum Gewindewalzen von Schmiedemetallen verwendeten Werkstücke ist üblicherweise der Flankendurchmesser des fertigen Gewindes.piece or molding a thread is to be rolled, it penetrates Tool in the surface of the workpiece to form the thread root. This causes the material to move radially displaced on the outside to form the tip and the outer diameter of the thread. The diameter of the workpieces used for thread rolling forged metals is common the pitch diameter of the finished thread.
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Da beim Gewindewalzen der Werkstoff weder abgetragen noch zusammengepreßt wird, ist eine wesentliche Voraussetzung beim Gewindewalzen, daß das Werkstück nicht mehr als die korrekte Werkstoff menge zur Bildung des fertigen Gewindes enthält, da das Werkzeug sonst überbeansprucht werden könnte. Wenn der Werkstückdurchmesser kleiner als der korrekte Betrag ist, resultiert ein unvollständig ausgeformtes Gewinde.Since the material is neither removed nor compressed during thread rolling, this is an essential requirement when thread rolling, that the workpiece is no more than the correct amount of material to form the finished Thread, otherwise the tool will be overstressed could be. If the workpiece diameter is smaller than the correct amount, an incompletely formed one results Thread.
Es ist sehr wichtig, daß der Außendurchmesser des Werkstücks so genau wie möglich ist. Da das Volumen des Gewindes über dem Flankendurchmesser (Kopfhöhe) eines amerikanischen Standard-Gewindes nahezu dem Volumen des von unten verdrängten Werkstoffs (Fußhöhe) entspricht, ist ersichtlich, daß der Durchmesser des Werkstücks dem Flankendurchmesser des fertigen Gewindes angenähert ist. Eine unrichtige Einstellung des Werkstück-Durchmessers ist eine der häufigsten Ursachen für vorzeitigen Werkzeugausfall.It is very important that the outside diameter of the workpiece is as accurate as possible. Since the volume of the thread is greater than the pitch diameter (head height) of an American Standard thread almost corresponds to the volume of the material displaced from below (foot height), it can be seen that the diameter of the workpiece approximates the pitch diameter of the finished thread. An incorrect one Setting the workpiece diameter is one of the most common Causes of premature tool failure.
Bei einem ausgeglichenen Gewinde ist das Gewindevolumen über dem Flankendurchmesser im wesentlichen gleich dem Gewindevolumen unter dem Flankendurchmesser. Normalerweise soll der Durchmesser eines Schmiedemetall-Werkstücks kleiner als der Effektiv-Flankendurchmesser sein, um "Platz zum Wachsen" zu lassen, bevor der höchstzulässige Werkstückdurchmesser erreicht ist. Metall kann zwar zum Fließen gebracht werden, es kann jedoch nicht zusammengepreßt werden.In the case of a balanced thread, the thread volume over the pitch diameter is essentially equal to the thread volume below the pitch diameter. Typically, the diameter of a forged metal workpiece should be smaller than be the effective pitch diameter to give "room to grow" to let before the maximum allowable workpiece diameter is reached. Metal can be made to flow, but it cannot be compressed.
Wie bereits gesagt, müssen also die Werkstück-Abmessungen präzise eingestellt werden. Z. B. betragen die Toleranzen der Gewinde-Endabmessungen normalerweise das Zwei- bis Dreifache der Abmessungstoleranzen des Ausgangswerkstücks. Solange das Schmiedemetall-Werkstück gleichmäßig und maßgenau ist, bietet das Gewindewalzen den großen Vorteil, daßAs already said, the workpiece dimensions must be set precisely. For example, the tolerances are the final thread dimensions are usually two to three times the dimensional tolerances of the starting workpiece. As long as the forged metal workpiece is uniform and dimensionally accurate is, thread rolling offers the great advantage that
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die Präzision der ursprünglichen Werkzeug-Einrichtung während langer Laufzeiten bei Hochgeschwindigkeits-Fertigung aufrechterhalten werden kann.the precision of the original tool set-up during long run times in high-speed manufacturing can be sustained.
Es ist natürlich wünschenswert, ein Verfahren zum Gewindewalzen von Metallwerkstücken zu schaffen, bei dem keine hochpräzisen maßhaltigen Werkstücke benötigt werden und mit dem hohe Fertigungsraten sowie ein gewindegewalztes Erzeugnis mit einer guten Kombination physikalischer Eigenschaften erzielt werden können.It is of course desirable to provide a method of thread rolling metal workpieces in which none High-precision dimensionally stable workpieces are required and with the high production rates as well as a thread-rolled Product with a good combination of physical properties can be obtained.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Pulvermetall-Verfahrens zum Erzeugen gewindegewalzter Metallerzeugnisse; dabei soll ferner ein gewindegewalztes gesintertes Pulvermetall-Erzeugnis hergestellt werden, das metallografisch durch einen solchen Aufbau gekennzeichnet ist, daß die gewalzten und mechanisch geformten Gewindegänge vom Fuß bis zur Spitze an der Oberfläche hochdicht sind und eine Dichte von wenigstens ca. 95 %, z. B. wenigstens ca. 98 %, der Effektivdichte des Metalls haben, und daß der Kern des Gewindes unterhalb der Gewindegänge eine Porosität aufweist, die durch eine mittlere Dichte von ca. ..75-92 95, im wesentlichen ca. 80-92 %, der Effektivdichte des Metalls definiert ist.The object of the invention is to provide a powder metal method for producing thread-rolled metal products; a thread-rolled sintered powder metal product is also to be produced, which is metallographically characterized by such a structure that the rolled and mechanically formed threads are high-density from foot to tip on the surface and have a density of at least about 95 %, e.g. B. at least about 98 % of the effective density of the metal, and that the core of the thread below the thread turns has a porosity that is due to an average density of about .75-92 95, essentially about 80-92 % , the effective density of the metal is defined.
Durch die Erfindung wird also ein Verfahren angegeben zum Gewindewalzen eines zylindrischen gesinterten Pulvermetall-Werkstücks, bei dem ein gesintertes zylindrisches Pulvermetall-Werkstück geformt wird, das eine Dichte im Bereich von ca. 75-92 % der Effektivdichte des Werkstücks und einen gewählten Durchmesser hat, der größer als der Flanken-Enddurchmesser eines daraus herzustellenden vorbestimmten gewindegewalzten Erzeugnisses und nicht wesentlich größer als der Außendurchmesser dieses Erzeugnisses ist. Der ge-The invention therefore provides a method for thread rolling a cylindrical sintered powder metal workpiece, in which a sintered cylindrical powder metal workpiece is formed which has a density in the range of approx. 75-92 % of the effective density of the workpiece and a selected diameter, which is greater than the flank end diameter of a predetermined thread-rolled product to be produced therefrom and not significantly greater than the outer diameter of this product. The ge
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wählte Durchmesser des Pulvermetall-Werkstücks steht zu der Dichte des Werkstücks im wesentlichen in umgekehrter Beziehung und ist so abgestimmt, daß ein im wesentlichen vollständig ausgeformtes Gewinde erzeugt wird. Anschließend wird das gesinterte Pulvermetall-Werkstück gewindegewalzt unter Einsatz eines Rollwerkzeugs mit demselben Gewindedurchmesser wie das herzustellende vorbestimmte gewindegewalzte Erzeugnis.The selected diameter of the powder metal workpiece is due the density of the workpiece is essentially inversely related and is tuned so that an essentially fully formed thread is generated. Afterward the sintered powder metal workpiece is thread-rolled using a rolling tool with the same Thread diameter as the predetermined thread-rolled product to be produced.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Abschnitt eines zylindrischen porösen Sintermetall-Werkstücks;1 shows a section of a cylindrical porous sintered metal workpiece;
Fig. 2 den Abschnitt des Sintermetall-Werkstücks nach dem Gewindewalzen;2 shows the section of the sintered metal workpiece after thread rolling;
Fig. 3 schematisch ein typisches ausgeglichenes Gewinde, bei dem das Gewindevolumen über dem Flankendurchmesser (Kopfhöhe) gleich dem Gewindevolumen unter dem Flankendurchmesser (Fußhöhe) ist;Fig. 3 schematically shows a typical balanced thread in which the thread volume over the pitch diameter (head height) equals the thread volume under the pitch diameter (Foot height) is;
Fig. A-A ein poröses Sintermetall-Werkstück vor dem Gewindewalzen;A-A shows a porous sintered metal workpiece in front of the Thread rolling;
Fig. 4-B das Werkstück nach dem Gewindewalzen, wobei ein Teil weggebrochen ist, um die Innendtruktur zu verdeutlichen; diese ist zur besseren Deutlichkeit vergrößert;Fig. 4-B shows the workpiece after thread rolling, wherein a part has broken away to form the inner structure to clarify; this is enlarged for better clarity;
Fig. 5 eine 20fach vergrößerte Makroaufnahme eines Querschnitts eines durch Gewindewalzen hergestellten Pulvermetall-ErZeugnisses, wobei die hohe Dichte an den Gewindeabschnitten, insbesondere die hochdichte Schicht unter der Oberfläche, und die relativ hohe Porosität des Kerns des Erzeugnisses gezeigt sind ;5 is a macro photograph, enlarged 20 times, of a cross section of a thread rolling manufactured Powder metal product, where the high density on the threaded sections, especially the high density layer underneath the surface, and the relatively high porosity of the core of the product are ;
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Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Makroaufnahme, allerdings in 50facher Vergrößerung; undFIG. 6 shows a macro photograph corresponding to FIG. 5, but in 50 times enlargement; FIG. and
Fig. 7 eine Zugspannungs-Prüfvorrichtung, die beim Bestimmen der Scherfestigkeit- des Gewinde-Werkstücks verwendet wird.Fig. 7 shows a tensile stress testing device used in Determine the shear strength of the threaded workpiece is used.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das gesinterte Pulvermetall-Werkstück nicht so präzise wie ein Schmiedemetall-Werkstück dimensioniert sein muß, um ein Endprodukt hoher Güte zu ergeben. Z. B. ist der Durchmesser des Pulvermetall-Werkstücks größer als der empfohlene Durchmesser des Schmiedemetall-Werkstücks, d. h. größer als der Flankendurchmesser, vorausgesetzt, daß der als Ausgangswerkstück verwendete gesinterte Pulvermetall-Formling porös ist und eine Dichte hat, die zwischen ca. 75 und 92 % der Effektivdichte des Metalls liegt. An advantage of the invention is that the sintered powder metal workpiece need not be dimensioned as precisely as a forged metal workpiece in order to produce a high quality end product. For example, the diameter of the powder metal workpiece is larger than the recommended diameter of the forged metal workpiece, i.e. larger than the pitch diameter, provided that the sintered powder metal molding used as the starting workpiece is porous and has a density between approx. 75 and 92 % the effective density of the metal.
Die Kalthärtung und die Kornorientierung des Pulvermetall-Werkstücks entsprechen denjenigen, die mit Schmiedewerkstoff erzielt werden, allerdings in geringerem Ausmaß infolge der Porositätsverminderung durch Verdichtung. Ein Hauptvorteil bei der Verwendung von Pulvermetall-Werkstoffen besteht in der Beseitigung der eine Versprödung bewirkenden und die Festigkeit verringernden Porosität in Bereichen innerhalb des Kernabschnitts und an diesem, wo bie Spannungskonzentration am höchsten ist. The cold hardening and grain orientation of the powder metal workpiece correspond to those that can be achieved with forged material, but to a lesser extent as a result the reduction in porosity through compaction. A major advantage to using powder metal materials is in the elimination of embrittlement and strength-reducing porosity in areas within of the core section and at this where the stress concentration is highest.
Wie bereits unter Bezugnahe auf Schmiedewerkstoffe erwähnt wurde, wird, nachdem die gesamte Gewindeflanke einmal ausgefüllt ist, keine weitere Verformung erlaubt oder toleriert; dagegen kann im Fall des Pulvermetall-Werkstücks eine wei- . tere Verformung oder Kompression einfach dadurch erreicht werden, daß die Innenporen des Werkstücks weiter geschlossenAs already mentioned with reference to forging materials after the entire thread flank has been filled in, no further deformation is permitted or tolerated; on the other hand, in the case of the powder metal workpiece, a white. tere deformation or compression achieved simply by doing this that the inner pores of the workpiece are closed further
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werden. Diese weitere Verformung vergrößert die Tiefe oder die Verdichtungszone, wodurch die Scherfestigkeit des Gewindes des Pulvermetall-Werkstücks verbessert wird.will. This further deformation increases the depth or the zone of compaction, thereby increasing the shear strength the thread of the powder metal workpiece is improved.
Die Tatsache, daß man mit einem größeren Durchmesser des Pulvermetall-Werkstücks beginnen kann und das Gewindewalzen über den Punkt der vollständigen Gewindeausformung hinaus durchführen kann, ergibt sich aus der Kompressibilität des porösen Werkstoffs. Somit besteht ein für die praktische Anwendung bedeutender Vorteil der Erfindung darin, daß aus einem Werkstück mit geringer Präzision ein Hochpräzisions-Gewinde formbar ist. Dies erlaubt eine hohe Flexibilität des Verfahrens, da die Dimensionen des Werkstücks nicht allzu präzise sein müssen und ohne weiteres innerhalb der Möglichkeiten des pulvermetallurgischen Verfahrens liegen, ohne daß sekundäre Schritte erforderlich sind .The fact that one can start with a larger diameter powder metal workpiece and thread rolling beyond the point of complete thread formation can also perform, results from the compressibility of the porous material. Thus there is a for the practical application significant advantage of the invention is that from a workpiece with low precision a High-precision thread is malleable. This allows a high degree of flexibility in the process, given the dimensions of the workpiece need not be too precise and easily within the possibilities of the powder metallurgical process without the need for secondary steps.
Nach dem Gewindewalzen des gesinterten Pulvermetall-Werkstücks kann das ein Gewinde aufweisende Werkstück weiter gesintert werden, um die Festigkeit zu erhöhen, worauf eine Wärme- bzw. Vergütungsbehandlung erfolgt, falls der verwendete Werkstoff vergütbar ist (z. B. Kohlenstoffstahl).After the thread rolling of the sintered powder metal workpiece, the workpiece having a thread can continue are sintered to increase the strength, followed by a heat or tempering treatment, if the The material used can be tempered (e.g. carbon steel).
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines typischen zylindrischen Pulvermetall-Werkstücks 10. Das Werkstück wird durch das Werkzeug 11 (vgl. Fig. 2) mit einem Gewinde versehen. Fig. 3 zeigt ein ausgeglichenes Gewinde 12 mit einer Neutrallinie 13, der Kopfhöhe 14· und gleicher Fußhöhe 15, wobei die Neutrallinie mittig zwischen dem Fuß und der Spitze des Gewindes verläuft.Fig. 1 shows a portion of a typical cylindrical powder metal workpiece 10. The workpiece is passed through the Tool 11 (see. Fig. 2) provided with a thread. Fig. 3 shows a balanced thread 12 with a neutral line 13, the head height 14 · and the same foot height 15, whereby the The neutral line runs centrally between the foot and the tip of the thread.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zum Gewindewalzen eines zylindrischen gesinterten Pulvermetall-Werkstücks angegeben, bei dem ein gesintertertes zylindrisches Pulver-The invention provides a method for thread rolling a cylindrical sintered powder metal workpiece, in which a sintered cylindrical powder
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metall-Werkstück mit einer Dichte im Bereich von ca. 75-92 % der Effektivdichte des Werkstücks geformt wird, das einen größeren gewählten Durchmesser als der Flankendurchmesser eines daraus hergestellten vorbestimmten Gewindewalz-Erzeugnisses hat, der den Außendurchmesser dieses Erzeugnisses nicht wesentlich übersteigt; der gewählte Werkstückdurchmesser ist so abgestimmt, daß ein im wesentlichen voll ausgeformtes Gewinde erzeugt wird; anschließend wird das gesinterte Pulvermetall-Werkstück unter Einsatz eines Rollwerkzeugs entsprechend der Stärke des zu erzeugenden vorgegebenen Erzeugnisses gewindegewalzt, wodurch ein Gewindekörper erzeugt wird, bei dem die Dichte vom Kern zur Spitze der Gewindegänge wenigstens ca. 95 % der Effektivdichte des Metalls beträgt und der Werkßtoff unter dem Gewinde eine Dichte im Bereich von ca. 75-92 % der Effektivdichte des Metalls hat.metal workpiece is formed with a density in the range of about 75-92 % of the effective density of the workpiece, which has a larger selected diameter than the pitch diameter of a predetermined thread rolling product made therefrom, which does not substantially exceed the outer diameter of that product; the selected workpiece diameter is adjusted so that a substantially fully formed thread is produced; Then the sintered powder metal workpiece is thread-rolled using a rolling tool according to the thickness of the predetermined product to be produced, whereby a thread body is produced in which the density from the core to the tip of the thread turns is at least about 95 % of the effective density of the metal and the material has a density under the thread in the range of approx. 75-92 % of the effective density of the metal.
Durch Verwendung eines Werkstückdurchmessers, der größer als der Flanken-Enddurchmesser ist, ist ein hoher Dichtegrad an dem Gewindeabschnitt sichergestellt. Dies ist in den Fig. ^A und 4B verdeutlicht. Fig. A-A zeigt ein gesintertes Pulvermetall-Werkstück 16, wobei^der Flankendurchmesser durch eine Strichlinie 17 bezeichnet ist; das gewindegewalzte Werkstück 16 von Fig. A-B zeigt die kaltverfestigten Gewindegänge 18, wobei die Flußlinien 19 schematisch dargestellt sind, und den inneren porösen Teil oder Kern 20. Wie bereits erwähnt, hat die Oberfläche und die Schicht unter der Oberfläche des Gewindes am Fuß und an der Spitze eine Dichte von wenigstens ca. 95 %, im wesentlichen wenigstens ca. 98 %, der Effektivdichte des Metalls.By using a workpiece diameter that is larger than the flank end diameter, a high degree of density is ensured at the thread section. This is illustrated in FIGS. A and 4B. Fig. AA shows a sintered powder metal workpiece 16, where ^ the pitch diameter is indicated by a dashed line 17; the thread rolled workpiece 16 of Fig. AB shows the work hardened threads 18, with the flow lines 19 shown schematically, and the inner porous portion or core 20. As noted, the surface and sub-surface layer has the thread at the root and on the tip has a density of at least about 95 %, essentially at least about 98 %, of the effective density of the metal.
Die Makrografien der Fig. 5 und 6 sind ein 20- bzw. ein 50-fach vergrößerter Querschnitt durch Gewinde aufweisende Pulvermetall-Werkstücke in ungeätztem Zustand.The macrographs of Figures 5 and 6 are 20 and 50 times, respectively enlarged cross-section through threaded powder metal workpieces in the unetched state.
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Fig. 5 zeigt ein mit Gewinde versehenes gesintertes Werkstück mit einer Größe von 3/8-16 UNC-Gewinde (UNC = Einheits-Grobgewinde), das die Merkmale des Formens eines Pulvermetall-Werkstücks verdeutlicht. Der ursprüngliche Werkstück-Durchmesser war 8,79 mm, wogegen ein Schmiedewerkstück einen Flankendurchmesser von 8,A- mm haben muß. Der Flanken-Enddurchmesser des fertigen Gewindes des Pulvermetall-Werkstücks betrug 8,56 mm. Ein Werkstück-Durchmesser mit einer Übergröße um 0,38 mm ergab einen Flanken-Enddurchmesser, der nur noch eine Übergröße von 0,076 mm hat. Dieser Unterschied erklärt sich aus der Kompressibilität des Werkstoffs.Fig. 5 shows a threaded sintered workpiece with a size of 3 / 8-16 UNC thread (UNC = standard coarse thread), which illustrates the characteristics of forming a powder metal workpiece. The original one Workpiece diameter was 8.79 mm, whereas a forged workpiece must have a pitch diameter of 8.0 mm. The final flank diameter of the finished thread of the powder metal workpiece was 8.56 mm. A workpiece diameter with an oversize of 0.38 mm resulted in a flank end diameter, which only has an oversize of 0.076 mm. This difference is explained by the compressibility of the material.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die Gewindegänge sowohl an den Füßen als auch an den Spitzen (A) sehr dicht, und der innere Bereich oder Gewindekern B des Gewindes hat eine geringere als die ursprüngliche Porosität des Werkstücks, die durch den Bereich C bezeichnet ist. Der Kernbereich C weist eine Dichte von ca. 75-92 %, im wesentlichen 80-92 %, der Effektivdichte des Metalls auf. Der Bereich A, der den Gewindeoberflächen am nächsten liegt, hat eine Effektivdichte, die mehr -als 95 %, normalerweise 98 %, der Effektivdichte des Metalls beträgt. Die Verdichtung erfolgt in dem Bereich B, in dem die Dichte zwischen den Extremwerten A und C liegt.As can be seen from Fig. 6, the threads on both the feet and the tips (A) are very dense, and the inner area or thread core B of the thread has a lower porosity than the original porosity of the workpiece, which is passed through area C. is designated. The core region C has a density of about 75-92 %, essentially 80-92 %, of the effective density of the metal. Area A closest to the thread surfaces has an effective density that is greater than 95 %, typically 98 %, of the effective density of the metal. The compression takes place in the area B, in which the density lies between the extreme values A and C.
Das Pulvermetall-Werkstück kann aus verschiedenen Metallverbindungen hergestellt werden, z. B. aus Stahl, Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen wie Messing und Bronze, Legierungen auf Nickelbasis, z. B. Monel (Wz), das aus 60 % Nickel, 37 % Kupfer, Rest u. a. Silizium, Mangan usw., besteht .The powder metal workpiece can be made from various metal compounds, e.g. B. of steel, aluminum alloys, copper alloys such as brass and bronze, nickel-based alloys, e.g. B. Monel (TM), which consists of 60 % nickel, 37 % copper, the rest including silicon, manganese, etc.
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Die Erfindung ist insbesondere bei Pulvermetali-Werkstücken aus Stahl anwendbar. Bei der Herstellung eines gesinterten zylindrischen Werkstücks aus Stahl wird eine Stahlpulvermasse in einem zylindrischen Preßwerkzeug, das die für die erwünschte Endgröße geeigneten Abmessungen hat, kaltgepreßt. Die Masse wird mit einem Druck von ca. 4-2-63 kg:mm verdichtet, und das erhaltene Werkstück wird unter im wesentlichen nichtaufkohlenden Bedingungen in einer nichtoxidierenden Atmosphäre, z. B. in Ammoniak-Spaltgas, während ca. 20 min bei einer Temperatur von ca. 1093-1177 0C gesintert. Das gesinterte Werkstück hat eine Dichte von ca. 75-92 % der Effektivdichte des Stahls, normalerweise eine Dichte von ca. 80 oder 85-92 %. The invention is particularly applicable to powder metal workpieces made of steel. In the manufacture of a sintered cylindrical workpiece from steel, a steel powder mass is cold-pressed in a cylindrical pressing tool which has the dimensions suitable for the desired final size. The mass is compacted with a pressure of about 4-2-63 kg: mm and the workpiece obtained is subjected to essentially non-carburizing conditions in a non-oxidizing atmosphere, e.g. B. in cracked ammonia gas for about 20 min at a sintering temperature of about 1093-1177 0 C. The sintered workpiece has a density of about 75-92 % of the effective density of the steel, usually a density of about 80 or 85-92 %.
Die eingesetzten Arten von Stahlpulver werden bevorzugt unter wirtschaftlichen sowie praktischen Gesichtspunkten gewählt. Die Pulvermasse kann ein Gemisch aus Eelementarpulvern sein oder die Legierungs-Endzusammensetzung haben.The types of steel powder used are preferred from an economical as well as practical point of view chosen. The powder mass can be a mixture of elemental powders or have the final alloy composition.
Vorlegierte Pulver, die z. B. durch Verdüsung oder Zerstäubung aus einer flüssigen Schmelze erzeugt sind, werden dabei bevorzugt verwendet. Um sicherzustellen, daß solche Pulver verdichtbar sind, wird der Kohlenstoff aus der Zusammensetzung weggelassen und später vor der Verdichtung mit dem verdüsten Pulver vermischt. Alternativ kann der Kohlenstoff zugeführt werden, nachdem das Werkstück gesintert ist, indem das gesinterte Werkstück auf den erwünschten Kohlenstoffgehalt aufgekohlt wird.Pre-alloyed powders, e.g. B. by atomization or atomization are generated from a liquid melt, are preferably used. To make sure that such Powders are compressible, the carbon is omitted from the composition and later prior to compaction mixed with the atomized powder. Alternatively, the carbon can be added after the workpiece is sintered is by carburizing the sintered workpiece to the desired carbon content.
Die Erfindung ist mit einer großen Anzahl Stähle anwendbar, z.. B. mit Stählen des Typs 52100, niedriglegierten Nickei-Molybdän-Stählen, Molybdän-Mangan-Stählen und dergleichen. Somit wird ein Stahl für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als eine Zusammensetzung definiert, die wenigstens ca.The invention is applicable to a large number of steels, e.g. with steels of type 52100, low-alloy nickel-molybdenum steels, Molybdenum-manganese steels and the like. Thus, it becomes a steel for the purposes of the present invention defined as a composition containing at least approx.
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65 Gew.-% Eisen, ca. 0,3-1,5 Gew.-% Kohlenstoff, Rest Stahllegierungs-Zusätze, enthält.65% by weight iron, approx. 0.3-1.5% by weight carbon, remainder Steel alloy additives.
Beispiele von verwendbaren Stählen unter verschiedenen bekannten Stahlzusammensetzungen sind z. B. k % Ni, 2 % Cu, 0,6 % C, Rest Eisen; 1,5 % Mo, 1 % C, Rest Eisen; 0,5 % Mo, 0,5 % Mn, 0,8 % C, Rest Eisen; 1,5 % Cr, 0,5 % Mo, 1,0 % C, Rest Eisen; und 1,8 % Ni, 0,5 % Mo, 0,25 % Mn, 0,6 % C, Rest Eisen.Examples of usable steels among various known steel compositions are e.g. B. k% Ni, 2 % Cu, 0.6 % C, remainder iron; 1.5 % Mo, 1 % C, remainder iron; 0.5 % Mo, 0.5 % Mn, 0.8% C, balance iron; 1.5 % Cr, 0.5 % Mo, 1.0 % C, balance iron; and 1.8 % Ni, 0.5 % Mo, 0.25 % Mn, 0.6 % C, the balance iron.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung,The following examples serve to illustrate the invention,
Es wurden gesinterte zylindrische Pulvermetall-Werkstücke
hergestellt mit einer Länge von 22,22 mm und einem Durchmesser von 76,2 mm, und zwar mit dem vorher erläuterten Verfahren.
Die Zylinder, die eine mittlere Dichte von ca. 6,6 g/cm hatten, bes
0,5 % Mo, Rest Eisen.Sintered cylindrical powder metal workpieces with a length of 22.22 mm and a diameter of 76.2 mm were produced by the method previously explained. The cylinders, which had an average density of approx. 6.6 g / cm, esp
0.5 % Mo, remainder iron.
6,6 g/cm hatten, bestanden aus 0,8 % C, 0,5 % Mn, 6.6 g / cm, consisted of 0.8 % C, 0.5 % Mn,
Die zylindrischen Formlinge wurden zugeschnitten, spanend bearbeitet und trockengeschliffen, so daß Gewindewalz-Werkstücke zur Herstellung eines 3/8-16-UNC-Gewindes erhalten wurden. Die zugeschnittenen Werkstücke wurden auf vier verschiedene Durchmesser geschliffen, nämlich 8,A- mm, 8,66 mm, 8,79 mm und 9,04 mm. Die Werkstücke wurden auf einer Reed-Gewindewalzmaschine (Bezeichnung:, Reed A22HB-Cylindrical Die Thread Rolling Machine der Firma Reed Rolled Thread Die Co.) mit Gewinden versehen.The cylindrical bricks were cut to size, by machining machined and dry ground so that thread rolling workpieces to produce a 3 / 8-16 UNC thread. The cut work pieces were on four different ones Ground diameters, namely 8, A- mm, 8.66 mm, 8.79 mm and 9.04 mm. The work pieces were on a reed thread rolling machine (designation :, Reed A22HB-Cylindrical The Thread Rolling Machine from Reed Rolled Thread Die Co.) provided with threads.
Die Maschine wurde so eingerichtet, daß ein vollständig ausgeschnittenes Gewinde in Werkstücken aus kohlenstoffarmem Schmiedestahl gewalzt wurde, wobei die Werkstücke notwendi-The machine was set up so that a completely cut out Thread was rolled in workpieces made of low-carbon forged steel, whereby the workpieces are necessary
030066/0623030066/0623
gerweise auf den Effektiv-Flankendurchmesser (8,40 ram) des fertigen Gewindes (3/8-16-UNC-Gewinde) bearbeitet waren. 3eder Pulvermetall-Zylinder wurde ^it der gleichen Maschineneinstellung unter Verwendung von Öl als Kühlmittel (Schmiermittel) gewalzt. Die Einzelheiten des Gewindewalzens sind dem Fachmann bekannt und werden nicht erläutert.to the effective pitch diameter (8.40 ram) of the finished thread (3 / 8-16 UNC thread) was. The powder-metal cylinder became ^ it the same Rolled machine setting using oil as a coolant (lubricant). The details of thread rolling are known to the person skilled in the art and are not explained.
Nach dem Gewindewalzen jedes Pulvermetall-Werkstücks wurden die Werkstücke unter Anwendung der Zugspannungs-Prüfvorrichtung nach Fig. 7 geprüft, die zwei Innengewinde aufweisende Backen oder Zwingen 20, 2.1 aufweist, in deren beide Enden das fertige Werkstück 22 in der gezeigten Weise geschraubt ist. Dann werden beide Enden der Backen 20, 21 lastbeaufschlagt, und die bei Bruch einwirkende Last wird aufgezeichnet. Bei den durchgeführten Tests trat ein Bruch bei Scherbeanspruchung sämtlicher Gewindegänge auf.After each powder metal workpiece was thread-rolled, the workpiece was tested using the tensile tester checked according to FIG. 7, which has two internal thread jaws or clamps 20, 2.1, in both of which Ends the finished workpiece 22 is screwed in the manner shown. Then both ends of the jaws 20, 21 applied load, and the load acting in the event of breakage becomes recorded. A break occurred in the tests performed in the event of shear stress on all threads.
Zum weiteren Vergleich wurden in einigen, der Pulvermetall-Werkstücke spanend bearbeitete Pulvermetall-Gewinde hergestellt, so daß ein Vergleich zwischen spanend bearbeiteten Gewinden und gewalzten Gewinden der Pulvermetall-Werkstücke möglich war. Die aus Pulvermetall-Werkstücken verschiedener Durchmesser hergestellten Gewinde wurden vermessen. Die gemessenen Dichten waren ein Durchschnitt des gesamten Werkstücks und werden als Mittelwert angegeben. Härten erfolgt durch Erwärmen auf 851 C und Halten dieser Temperatur für 20 min in einer endothermen Atmosphäre, wobei der Taupunkt so eingestellt wurde, daß er sich im Gleichgewicht mit dem Kohlenstoffgehalt des Werkstücks befand, gefolgt von Abschrecken in Öl und anschließendem Vergüten für 2 h bei 171 0C in Luft.For further comparison, machined powder metal threads were produced in some of the powder metal workpieces, so that a comparison between machined threads and rolled threads of the powder metal workpieces was possible. The threads produced from powder metal workpieces of various diameters were measured. The measured densities were an average of the entire workpiece and are reported as the mean. Hardening is carried out by heating to 851 C and holding this temperature for 20 minutes in an endothermic atmosphere, the dew point being adjusted so that it was in equilibrium with the carbon content of the workpiece, followed by quenching in oil and subsequent tempering for 2 hours at 171 0 C in air.
In der folgenden Tabelle sind die erhaltenen Daten bezüglich der Abmessungen und der physikalischen Eigenschaften zusammengefaßt. Die verschiedenen Pulvermetall-Gewinde sind mit A, B, C und D bezeichnet.In the following table the data obtained are related to the dimensions and physical properties are summarized. The various powder metal threads are labeled A, B, C and D.
0301366/08230301366/0823
Schmiedwer kst.
φ 8,A-O mmthread
Blacksmithing
φ 8, AO mm
werkst, mit
geschnittenem
GewindePowder metal
work, with
cut
thread
(C)8.79 mm
(C)
(D)9.0A- mm
(D)
Kern-0Edge 0
Core-0
(A)8, AO mm
(A)
(B)8.66 mm
(B)
7,36 mm8, AO mm
7.36 mm
7,36 mm8, AO mm
7.36 mm
7,A-A- mm8.51 mm
7, AA- mm
7,A-9 mm8.56 mm
7, A-9 mm
co
Oο
co
O
7,06 mm8.07 mm
7.06 mm
7,A-A- mm8, A-3 mm
7, AA- mm
σ>O
σ>
σ>σ
σ>
6,80 g/cm"j '
6.80 g / cm "
mittl. Scherfestigkeit vor Vergütungaverage Shear strength before tempering
mittl.Scher festigkeit nach VergütungAverage shear strength after hardening
1700#1700 #
1760#1760 #
2A-00#2A-00 #
33OO#33OO #
2600#2600 #
'= Schmiedewerkstoffe haben höhere Scherfestigkeit als Pulvermetall-Werkstoffe.'= Forged materials have a higher shear strength than powder metal materials.
Der Vergleich zwischen geschnittenen und gerollten Pulvermetall-Gewinden ist von Bedeutung.The comparison between cut and rolled powder metal threads is important.
Das Studium der in der Tabelle enthaltenen Daten zeigt, daß eine vollständig ausgeschnittene Gewindeform mit dem Schmiedewerkstück erzielt wird, dessen Werkstück-Durchmesser 8,A-O mm betrug, wogegen die Pulvermetall-Werkstücke mit 8,40 mm und 8,66 mm (Werkstücke A und B) infolge der Kompressibilität des Werkstoffs immer noch unvollständig ausgeschnittene Gewindeformen aufwiesen. Die vollständig ausgeschnittene Gewindeform wird bei den Pulvermetall-Werkstücken C mit einem Durchmesser von 8,79 mm und D mit einem Durchmesser von 9,04 mm erzielt. Formen der übergroßen Gewindewerkstücke hatte kernen Bruch oder Teilbruch des Werkzeugs zur Folge, wie das bei einem übergroßen Schmiedewerkstück der Fall gewesen wäre.Examination of the data in the table shows that a fully cut thread form with the Forged workpiece is achieved, the workpiece diameter was 8, A-O mm, whereas the powder metal workpieces with 8.40 mm and 8.66 mm (workpieces A and B) due to compressibility of the material still had incompletely cut thread forms. The completely cut out For powder metal workpieces, the thread form is C with a diameter of 8.79 mm and D with a Achieved a diameter of 9.04 mm. Forms of oversized Threaded workpieces had their cores broken or partially broken Tool as it would have been the case with an oversized forged workpiece.
Die sich auf die Werkstücke C und D beziehenden Daten zeigen ferner die Anpassungsfähigkeit ("forgiving characteristic") der Pulvermetall-Werkstoffe. Während der Durchmesser um 0,25 mm vergrößert wurde, war der Flanken-Enddurch messer nur um 0,05 mm, also 1/5 des Durchmessers des ursprünglichen Werkstücks, größer. Es wurde bereits erwähnt, daß die Endtoleranz eines Schmiedewerkstück-Gewindes das Zwei- bis Dreifache des Ausgangs-Werkstücks beträgt. Diese Ergebnisse zeigen den mit gewindegewalzten Pulvermetall-Werkstücken möglichen weiten Toleranzbereich. D. h., das Pulvermetall-Ausgangswerkstück verlangt nicht die Präzision eines Schmiedemetall-Werkstücks.The data relating to workpieces C and D show also the adaptability ("forgiving characteristic") of the powder metal materials. While the diameter was enlarged by 0.25 mm, the flank end diameter was only 0.05 mm, i.e. 1/5 of the diameter of the original Workpiece, larger. It has already been mentioned that the final tolerance of a forged workpiece thread is the Two to three times the initial workpiece. These results show the thread-rolled powder metal workpieces possible wide tolerance range. That is, the powder metal starting workpiece does not require precision of a forged metal workpiece.
Ferner zeigen die Daten in der Tabelle, daß die Dichte des■· Pulvermetall-Gewindes sich beim Gewindewalzen erhöht. Es ist jedoch daran zu erinnern, daß die gezeigten Steigerungen sich durch die Beseitigung der Porosität nahe den Zahnflächen selbst ergeben, während die Mittelabschnitte der Werkstücke sich gegenüber den ursprünglichen Werkstück-Dichten nicht ändern. Die Durchschnittsdichte der Werkstücke B, C und DFurthermore, the data in the table show that the density of the ■ Powder metal thread increases when thread rolling. It should be remembered, however, that the increases shown result from the elimination of porosity near the tooth surfaces themselves, while the midsections of the workpieces do not change compared to the original workpiece densities. The average density of workpieces B, C and D
030066/0623030066/0623
ist 6,82 g/cm (86,7 %), was eine Steigerung gegenüber der ursprünglichen Werkstück-Dichte von 6,56 g/cm (83,3 %) darstellt. Die Tatsache, daß der größte Teil dieser Steigerung sich durch die Konzentration der Porositätsbeseitigung nahe dem Gewindefuß und der Flankenoberfläche ergibt, wird durch die tatsächlich erzielten Steigerungen der Scherfestigkeit deutlich.is 6.82 g / cm (86.7 %) , which is an increase over the original workpiece density of 6.56 g / cm (83.3 %) . The fact that most of this increase is due to the concentration of the removal of porosity near the thread root and the flank surface is evident from the increases in shear strength actually achieved.
Wie ersichtlich ist, haben die geschnittenen Gewinde eine viel geringere Scherfestigkeit, und zwar sowohl vergütet als auch unvergütet. Somit sind die gewindegewalzten Pulvermetall-Werkstücke den spanend bearbeiteten Pulvermetall-Werkstücken stark überlegen. Durch das Gewindewalzen wird die Scherfestigkeit im Gewindewalzzustand um mehr als 4-0 % der mit spanend geformten Gewinden erzielten Scherfestigkeit gesteigert, und die Scherfestigkeit im vergüteten Zustand wird um mehr als 75 % der Scherfestigkeit von vergüteten spanend bearbeiteten Gewinden gesteigert.As can be seen, the cut threads have a much lower shear strength, both tempered and unhardened. Thus, the thread-rolled powder metal workpieces are far superior to the machined powder metal workpieces. Thread rolling increases the shear strength in the thread rolling condition by more than 4-0 % of the shear strength achieved with machined threads, and the shear strength in the quenched and tempered condition is increased by more than 75 % of the shear strength of quenched and machined threads.
Wie bereits erwähnt, ist es beim Gewindewalzen von Pulvermetall-Werkstücken wesentlich, daß der Ausgangsdurchmesser des Werkstücks größer als der Flanken-Enddurchmesser des vorbestimmten Gewindewalzprodukts ist und den Außendurchmesser (d. h. den Hauptdurchmesser) des vorbestimmten Produkts nicht merklich übersteigt, wobei der gewählte Durchmesser des Pulvermetall-Werkstücks zu der Dichte des porösen Werkstücks, die im Bereich von 75-92 % der Effektivdichte des Werkstück-Metalls liegt, in umgekehrter Beziehung steht, de höher z. B. die Dichte des Werkstücks ist, desto kleiner ist der gewählte Durchmesser, vorausgesetzt, er ist größer als der Flanken-Enddurchmesser des gewindegewalzten Produkts, und umgekehrt. Bevorzugt liegt der Werkstück-Durchmesser vor dem Gewindewalzen zwischen dem Flanken-Enddurchmcsser und dem Außendurchmesser des gewalzten Gewindes.As mentioned above, when thread rolling powder metal workpieces, it is essential that the starting diameter of the workpiece is greater than the flank end diameter of the predetermined thread rolling product and not noticeably exceeding the outer diameter (i.e. the major diameter) of the predetermined product, the selected diameter of the powder metal Workpiece is inversely related to the density of the porous workpiece, which is in the range of 75-92 % of the effective density of the workpiece metal, the higher z. B. the density of the workpiece, the smaller the selected diameter, provided it is greater than the end flank diameter of the thread-rolled product, and vice versa. The workpiece diameter before the thread rolling is preferably between the flank end diameter and the outer diameter of the rolled thread.
030066/0823030066/0823
Eine Näherungsgleichung, die bei der Bestimmung des Ausgangsdurchmessers des Pulvermetall-Werkstücks anwendbar ist, lautet wie folgt:An approximate equation that is used in determining the initial diameter of the powder metal workpiece is applicable as follows:
Werkstück-0 = Flanken-0 + 2fache Gewinde-Workpiece 0 = flank 0 + 2-fold thread
(100 - Dichte-%)(100 - density%)
höheheight
100100
Beim Herstellen eines 3/8-16-Gewindes aus einem Pulvermetall-Werkstück mit einer Dichte von 83 % der Effektivdichte wird der folgende Werkstückdurchmesser gewählt:When producing a 3 / 8-16 thread from a powder metal workpiece with a density of 83 % of the effective density, the following workpiece diameter is selected:
Werkstück-0 = 8,40 + 2 · 1,12 · Workpiece 0 = 8.40 + 2 1.12
= 8,40 + 2 · 1,12 · 0,17 = 8,40 + 0,38 = 8,78.= 8.40 + 2 x 1.12 x 0.17 = 8.40 + 0.38 = 8.78.
Es ist zu beachten, daß der berechnete Werkstück-Durchmesser dem gleichen Werkstück-Durchmesser entspricht, der für das Pulvermetall-Werkstück C angegeben ist und mit dem die erwünschten Resultate erhalten werden.Please note that the calculated workpiece diameter corresponds to the same workpiece diameter that is used for the Powder metal workpiece C is specified and with which the desired Results are obtained.
030068/0823030068/0823
— C. J ""- C. J ""
Eine beispielsweise Stahllegierung, die bei der Herstellung von Gewindewalzprodukten einsetzbar ist, ist unter der Bezeichnung AISI'4660 bekannt und enthält 1,8 % Ni, 0,5 % Mo, 0,25 % Mn, 0,6 % C, Rest im wesentlichen Eisen. Der Stahl wird mit Ausnahme des Kohlenstoffs als verdüstes vorlegiertes Pulver mit einer Teilchengröße von weniger als 0,15 mm (100 mesh US-Standard) erzeugt. Kohlenstoff mit 0,75 % Wachs wird zugesetzt, wobei die Kohlenstoffmenge ausreicht, um etwa vorhandene Oxide zu reduzieren und einen Endkohlenstoff gehalt von ca. 0,6 % zu ergeben. Das so erzeugte Pulvergemisch hat eine höhere Kompressibilität.A steel alloy, for example, which can be used in the manufacture of thread rolling products is known under the designation AISI'4660 and contains 1.8 % Ni, 0.5 % Mo, 0.25 % Mn, 0.6 % C, the remainder essentially Iron. With the exception of the carbon, the steel is produced as an atomized pre-alloyed powder with a particle size of less than 0.15 mm (100 mesh US standard). Carbon with 0.75 % wax is added, the amount of carbon being sufficient to reduce any oxides present and result in a final carbon content of approximately 0.6 % . The powder mixture produced in this way has a higher compressibility.
Pulvermetall-Werkstücke werden aus dem Pulvergemisch durch Kaltverpressen in einem Preßwerkzeug mit einer Verdichtungs-Powder metal workpieces are made from the powder mixture Cold pressing in a pressing tool with a compression
2
kraft von ca. 4-2 kp/mm geformt, und die Formlinge werden bei ca. 1121 C für 20 min in einer Atmosphäre von
Ammoniak-Spaltgas gesintert. Während des Sinterns diffundiert der Kohlenstoff schnell und gleichmäßig in die Legierung,
so daß diese hochhomogen wird.2
force of approx. 4-2 kp / mm, and the briquettes are sintered at approx. 1121 C for 20 min in an atmosphere of ammonia cracked gas. During sintering, the carbon diffuses quickly and evenly into the alloy, so that it becomes highly homogeneous.
Hochkohlenstoffhaltige Werkstoffe werden zwar normalerweise als zu brüchig für eine Verformung angesehen; es wurde jedoch beobachtet, daß die Porosität in dem verformten Bereich vollständiger beseitigt wird, wenn der Werkstoff härter ist.High carbon materials are normally used considered too brittle to deform; however, it was observed that the porosity in the deformed area is eliminated more completely when the material is harder.
Nach dem Herstellen des gesinterten Pulvermetall-Werkstücks wird dieses gewindegewalzt. Das Gewindewalzen ist so eingerichtet, daß so weit wie möglich eine hohe Beanspruchung, ein geringes Arbeitsspiel und Ermüdungsbruch unterbunden oder beseitigt werden und nicht bis zur Verformbarkeits-After the sintered powder metal workpiece has been produced, it is thread-rolled. The thread rolling is set up in such a way that that as far as possible a high stress, a low work cycle and fatigue failure prevented or eliminated and not up to deformability
030066/0623030066/0623
grenze gearbeitet wird. Dies wird erreicht, indem die Walzschritte in möglichst wenigen Umdrehungen ausgeführt werden; dabei sind weniger als fünf Umdrehungen bevorzugt, und normalerweise sind weniger als zehn Umdrehungen erforderlich .limit is being worked. This is achieved by performing the rolling steps in as few revolutions as possible will; less than five revolutions are preferred and less than ten revolutions are normally required .
Nach dem Gewindewalzen wird das Werkstück in einer der folgenden Weisen behandelt:After thread rolling, the workpiece is treated in one of the following ways:
1) Das gewindegewalzte Werkstück wird einfach dadurch gehärtet, daß es von der austenitischen Temperatur für den jeweiligen Stahl in Öl abgeschreckt und dann für ca. 1-4 h bei einer Temperatur von ca. 121-204 C vergütet wird; oder1) The thread-rolled workpiece is hardened simply by that it is quenched from the austenitic temperature for the respective steel in oil and then for about 1-4 h is tempered at a temperature of approx. 121-204 C; or
2) das gewindegewalzte Werkstück wird bei einer Temperatur von ca. 1093-1177 0C (z. B. 1121 0C) für ca. 20-60 min erneut gesintert, wonach eine Vergütung wie vorstehend angegeben stattfindet.2) the thread rolled workpiece is at a temperature of about 1093 to 1177 0 C (. Eg 1121 0 C) for about 20-60 min sintered again, after which a compensation takes place as indicated above.
Um optimale Eigenschaften zu gewährleisten, wird bevorzugt die letztgenannte Behandlung nach dem Walzen der Gewinde angewandt.To ensure optimal properties, is preferred the latter treatment is applied after the threads have been rolled.
Durch die Erfindung wird also als Fertigerzeugnis ein gesintertes gewindegewalztes Pulvermetall-Erzeugnis erhalten, das einen porösen Kern und hochdichte Gewinde aufweist, wobei die Dichte der Gewindegänge an der Oberfläche und ' in dem unter der Oberfläche liegenden Bereich vom Gewindefuß bis zur Gewindespitze wenigstens ca. 95 %, bevorzugt wenigstens ca. 98 %, der Effektivdichte des das Sinterprodukt bildenden Metalls beträgt und die Dichte des porösen Kerns in einem Bereich von ca. 75-92 %, im wesentlichen von ca. 80-92 %, liegt. Die verwendeten Metalle sindThrough the invention, a sintered, thread-rolled powder metal product is obtained as a finished product, which has a porous core and high-density thread, the density of the threads on the surface and in the area below the surface from the thread root to the thread tip at least about 95 %, preferably at least about 98%, of the effective density of the metal forming the sintered product, and the density of the porous core is in a range from about 75-92 %, essentially from about 80-92%. The metals used are
030066/0823030066/0823
Stahl, Aluminiumlegierunge, Kupfer legierungen oder Nickellegierungen usw. Dabei wird Stahl bevorzugt. Ein typischer Zusammensetzungsbereich von Stahl umfaßt wenigstens ca. 65 % Eisen, ca. 0,3-1,5 % Kohlenstoff, Rest Stahllegierungs-Zusätze.Steel, aluminum alloys, copper alloys or nickel alloys, etc. Steel is preferred. A typical composition range of steel comprises at least about 65 % iron, about 0.3-1.5 % carbon, the remainder being steel alloy additives.
O3"! Π -Π ·Λ Λ 3 0 U 6 Ό O 3 "! Π -Π · Λ Λ 3 0 U 6 Ό
Claims (1)
und- the density of the threads on the surface and in the layer lying below the surface from the foot to the tip being at least approx. 95 % of the effective rotations
and
gekennzeichnet durch11. A method for producing a thread-rolled sintered cylindrical powder metal product,
marked by
gesintertes zylindrisches Pulvermetall-Werkstück mit einer Dichte von ca. 75-92 % der Effektivdichte des Stahls und mit einem gewählten Durchmesser, der größer als der
Flanken-Enddurchmesser eines daraus hergestellten vorbestimmten gewindegewalzten Erzeugnisses ist und den Außendurchmesser dieses Erzeugnisses nicht übersteigt,- Molds from a heat treatable steel composition a ·;
Sintered cylindrical powder metal workpiece with a density of approx. 75-92% of the effective density of the steel and with a selected diameter which is greater than the
The flank end diameter of a predetermined thread-rolled product manufactured therefrom and does not exceed the outer diameter of this product,
erzeugt wird,- wherein the selected diameter of the powder metal workpiece is essentially inversely related to the density of the workpiece and is adjusted so that an essentially fully formed thread
is produced,
folgende Näherungsgleichung bestimmt wird:- where the selected workpiece diameter through the
the following approximation equation is determined:
gekennzeichnet durch17. Sintered, thread-rolled powder metal product made from a heat treatable steel composition that contains at least approx. 65 % iron, approx. 0.3-1.5 % carbon, the remainder steel alloy additives,
marked by
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