Randschichtvergüten verzahnter Bauteile mittels einer Wasser-Luft-Spraykühlung

Durch den Einsatz der integrierten Wärmebehandlung aus der Schmiedewärme wird eine signifikante Verkürzung der Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Bauteile bei deutlichen Zeit- und Energieersparnissen erreicht. Mit Hilfe einer Wasser-Luft-Spraykühlung kann eine Randschichtvergütung durchgeführt werden, ohne das Bauteil erneut nach dem Abschrecken zu erwärmen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Zahnräder und Ritzelwellen mit einem solchen Verfahren vergütet. Die Wärmebehandlung der Langteile erfolgte mit einem eigens dafür konstruierten rotierenden Sprayfeld. Neben der erreichten Härte und dem sich bildenden Gefüge wurden auch die Eigenspannungen auf der Verzahnungsoberfläche sowie der resultierende Verzug untersucht und mit konventionellen Verfahren verglichen. Bei allen Bauteilen konnte mit dem Verfahren der Spraykühlung erfolgreich eine Randschichtvergütung durchgeführt werden. Weiteres Ziel der durchgeführten Arbeiten war es, den von den Sprayeigenschaften und der Oberflächentemperatur abhängigen Wärmeübergangskoeffizienten für den verwendeten Vergütungsstahl (1.7225) zu berechnen und mit der Weberzahl, die die Tropfencharakteristik des Sprays beschreibt, in Korrelation zu bringen.