環，這是因為它連接在環的徑向外圓周表面上。第一材料(圖4中的5)將填充在由U狀形成的空間6中，U狀表示環形部分4在環形部分4的軸向方向上在徑向截面圖上可見。如果是要形成的滾子也可應用相同的原理，僅核心部分2的軸承零件1是實心體而不是中空體，除非它是要形成的中空滾子。如果自身中為不同的材料，U狀環形部分4也可組成為使相對側7的一個滿足碳活性大于第一材料5的碳活性的關系式，意味著碳從環形部分4的相對側7擴散，第一材料導致第一材料5的碳表面富集，以使該表面更好。也就是，U狀環形部分的一個部分在擴散焊接期間具有便于材料接合的材料，然而環形部分4的另一部分包括用作碳表面富集的材料。
[0036]圖4示出了軸承零件1，其旨在用于根據本發明形成軸向推力軸承環的方法中。核心部分2可見U狀環形部分4連接且沿著核心部分2的圓周表面3。U狀部分連接在其底側8。第一材料5已經填充在由U狀形成的空間(圖3中的6)中，表示為環形部分4的U狀在環形部分4的軸向方向上在徑向截面圖中可見。
[0037]圖5示出了軸承零件1，其旨在用于根據本發明如圖3所示形成軸承部件(圖la和lb中的9)的方法中，僅幾個U狀環形部分4連接到核心部分2。在此情況下，幾個U狀環形部分4用于形成凸緣。
[0038]圖6示出了軸承零件1，旨在用于根據本發明如圖4所示形成軸承部件(圖la和lb中的9)的方法中，僅幾個U狀環形部分4連接到核心部分2。在此情況下，幾個U狀環形部分4用于形成凸緣。
[0039]圖7示出了軸承零件1，旨在用于根據本發明如圖3所示形成軸承部件(圖la和lb中的9)的方法中，僅采用幾個U狀環形部分4。在此情況下，幾個U狀環形部分4用于形成凸緣。形成凸緣的U狀環形部分4固定到另一個U狀環形部分4，其連接到核心部分2以形成軸承滾道。當采用不同質量的滾道材料和凸緣材料有益時這是有用的。
[0040]圖8是示出碳含量中不希望的峰值10的圖線。碳明顯地從一個材料移動到另一個。在軸承滾道的情況下，該碳含量明顯地超過材料之一的碳含量，在距要接合的表面一點為3.5wt%，在20mm深度上達到幾乎5wt%的碳。該曲線是非線性的。碳含量沿著接合材料的橫截面測量，該橫截面垂直于兩個材料接合的表面。這樣，要接合的表面不需要是平面，因為圓形表面也具有垂直方向。
[0041]圖9是示出在來自圖8的碳含量變化中在不希望的峰值(圖7中的5)期間狀態片段的圖線。通過工藝溫度上的模擬，明顯可見碳含量以非線性方式增加超過材料之一的碳含量，導致奧氏體(fee)微型結構顯著增加的區域，同時發現大片的弱脆微型結構狀態例如滲碳體(cem)網絡或其它復合金屬碳化物。兩個微型結構在距軸承部件的表面20mm深度上約占總微型結構的10%至約90%。這可能顯著地降低兩個接合材料任何一個或二者的強度。滲碳體結構例如在接合期間不是必須發生，但是更高水平的碳含量可能起作用且在隨后的熱處理期間形成弱和脆的滲碳體狀態。在距軸承部件表面21mm深度上，我們可以看到在工藝溫度上，材料的常規面片段仍在很大程度上由滲碳體和奧氏體鑄鐵組成。
【主權項】
1.一種在擴散焊接工藝中所用的軸承零件(1)，包括: -核心部分(2)，具有第一圓周表面(3)， -至少一個環形部分(4)，具有第二圓周表面(11)， -其中該核心部分(2)和該環形部分(4)通過它們的第一圓周表面和第二圓周表面(3，11)以圓周的方式彼此連接且沿著彼此， -其中該至少一個環形部分(4)在橫截面圖上基本上為U狀，包括兩個相對側(7)，該兩個相對側(7)由底側(8)連接在一起而形成空間(6)， -其中該至少一個環形部分(4)設置為在由該U狀形成的該空間(6)中容納第一材料(5)。2.根據權利要求1所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)連接到該核心部分(2)的該第二圓周表面(11)是該U狀的該相對側(7)的一個。3.根據權利要求1所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)連接到該核心部分(2)的該第二圓周表面(11)是該U狀的該底側(8)。4.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)是低碳鋼。5.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)是碳含量低于0.3%的低碳鋼。6.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)是鐵素體鋼。7.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)是金屬板。8.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該環形部分(4)的厚度為0.5-10mmo9.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該核心部分(2)包括鑄鐵。10.根據權利要求9所述的軸承零件(1)，其中該核心部分(2)包括碳含量至少2wt%的鑄鐵。11.根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)，其中該核心部分(2)是鑄鋼。12.根據權利要求11所述的軸承零件(1)，其中該核心部分(2)是碳含量0.5wt%或更低的鑄鋼。13.通過擴散焊接形成軸承部件(9)的方法，該方法包括如下步驟: -提供根據前述權利要求任何一項所述的軸承零件(1)， -將第一材料(5)放入由U狀環形部分(4)形成的空間(6)中， -密封由該U狀環形部分(4)形成的該空間(6)，產生密閉空間， -執行擴散焊接工藝。14.根據權利要求13所述的方法，其中該第一材料(5)和該核心部分(2)的材料在接合溫度下具有碳勢。15.根據權利要求13-14所述的方法，其中該第一材料(5)是高潔凈鋼。16.根據權利要求13-15所述的方法，其中該第一材料(5)如下的任何一個:-M50，-M50NIL，-XD15NW， -如ISO 683-17:1999(E)9-10頁所示的軸承鋼， -不銹鋼工具鋼， -適合于馬氏體硬化的不銹鋼， -適合于馬氏體硬化的N合金不銹鋼， 適合于表面富集和馬氏體硬化的不銹鋼。17.根據權利要求13-16所述的方法，其中該方法通過高溫等靜壓進行。18.根據權利要求13-17所述的方法，其中該第一材料(5)在加熱前是粉末形式。19.根據權利要求13-18所述的方法，其中該軸承部件(9)是如下的任何一個: -軸承的內環，或 -軸承的外環，或 -滾子軸承的滾子。20.根據權利要求13-19所述的方法，其中該U狀環形部分(4)的該相對側7和該底側8的至少一個隨后從該軸承部件(9)去除。21.根據權利要求20所述的方法，其中該U狀環形部分(4)的該相對側7和該底側8的至少一個的去除通過如下任何一個進行: -隨后的研磨步驟，或 -隨后的切割步驟。22.—種軸承部件，通過采用根據權利要求1-12的軸承零件而形成。
【專利摘要】本發明涉及在擴散焊接工藝中所用的軸承零件(1)，包括具有第一圓周表面(3)的核心部分(2)、具有第二圓周表面(11)的至少一個環形部分(4)，其中核心部分(2)和環形部分(4)通過它們的第一圓周表面和第二圓周表面(3,11)以圓周的方式彼此連接且沿著彼此，其中至少一個環形部分(4)在橫截面圖上基本上為U狀，其包括兩個相對側(7)，該兩個相對側(7)由底側(8)連接在一起以形成空間(6)，其中至少一個環形部分(4)設置為在由U狀形成的空間(6)中容納第一材料(5)。
【IPC分類】F16C33/64, B23K20/02
【公開號】CN105308340
【申請號】CN201480033090
【發明人】I.斯特蘭德爾
【申請人】斯凱孚公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年4月7日
【公告號】DE112014001906T5, WO2014168546A1