Carbonitriding of Gear Components

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Für Werkzeuge der Bauindustrie ist es notwendig das Verhältnis von Leistung zu Gewicht zu optimieren. Diamantbohrgeräten besitzen schwere Übersetzungsgetriebe welche beim Bohren mit hohen Momenten belastet werden. Das Ziel dieses Projekts ist die Steigerungen der maximalen Belastbarkeit der Getriebe, sodass leichtere Geräte mit mehr Leistung angeboten werden können und eine führende Marktposition des Unternehmens in diesem Geschäftsbereich gesichert ist. In zuvor durchgeführten Labortests führte Carbonitrieren mit gesteuerten atmosphärischen Bedingungen zu signifikant höheren Gehalten an stabilisiertem Restaustenit (RA). Weiters konnte eine Steigerung der Zahnfußfestigkeit sowie der Flankentragfähigkeit beobachtet werden. Die Herstellung der Referenzproben erfolgte durch einen Forschungspartner und soll an einer bestehenden Produktionsanlage reproduziert werden. Der metallographische Teil dieser Arbeit untersucht und vergleicht unterschiedliche Charakterisierungsmethoden des RA. Mechanische Tests von Prototypenmaschinen sollen Informationen für weitere mögliche Gewichtsoptimierungen liefern. Die Reproduzierung aller Referenz-Gefüge waren an einer aufgerüsteten Wärmebehandlungsanlage möglich. Röntgenbeugung erzielte akkurate Ergebnisse für die Bestimmung des RA-Gehalts. Die Bildanalyse von mit Beraha 1 geätzten Schliffen liefert für mittlere RA Gehalte von 30% die präzisesten Ergebnisse. Über und unter diesem Bereich, wird der RA-Gehalt unterschätzt. Bei steigendem RA Gehalt in der Oberfläche, steigt auch das detektierte Messsignal mit magnet-induktiver Methode. Unter bestimmten Umständen und bei Verwendung von Kalibrationsproben ist somit eine Bestimmung RA-Gehalts mittels Feritscope möglich. Carbonitrieren mit dem Ziel eines erhöhten RA Gehalts im Gefüge ist für Zahnräder bei schwellender Belastung vorteilhaft. Bei hoher wechselseitiger Belastung, wie sie im Anwendungsfall auftritt, ist die carbonitrierte Mikrostruktur nicht vorteilhaft. Die Bildung grober Carbonitride muss vermieden werden. Dies ist vor allem für höhere Einsatzhärtetiefen schwierig zu bewerkstelligen, da diese längere Aufkohlungszeiten benötigen. Um Carbonitrieren für höhere Einsatzhärtetiefen oder Lasten anbieten zu können, müssen weitere Untersuchungen durchgeführt werden.

Details

Titel in ÜbersetzungCarbonitrieren von Getriebebauteilen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Elhami, Nahid Nora, Mitbetreuer (extern), Externe Person
  • Schnitzer, Ronald, Betreuer (intern)
  • Bischof, Michael, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung29 Juni 2018
StatusVeröffentlicht - 2018