[发明专利]链元件以及用于制造链元件的方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种链元件，其构造为特别是使用在链传动装置中的链，或者构造为这种链的部件、例如链销，本申请还涉及制造这种链元件的方法。

背景技术

这种链元件例如用作链传动装置或相应的链传动装置的部件以传递力，并且应用在多种不同的技术领域中、例如机动车辆技术领域。

由于在链元件运行中占主导的高的机械应力，链元件通常由在机械上尤其能应变的钢形成。此外公知的是，链元件特别是在接触其他链元件或另外的构件的区域中，配设有影响机械特性的表面改性、特别是表面硬化，其可理解为耐磨损的并且相对腐蚀介质稳定的覆层。相应的表面改性、也就是说特别是特殊的边沿层的构造可以例如用于给形成链元件的基材在其表面区域中赋予改变的多种多样的特性。那么，例如可以为具有特定的强度和韧度的材料特别是钢配设有特别耐磨损且对腐蚀稳定的边沿层，并且因此有针对性地在其机械特性上进行改变。公知的用于对钢表面进行改性的方法，也就是说用于构造出相应的边沿层的方法例如为渗碳(碳化)处理、氮化处理和/或施加基于钛或钼的覆层。

然而，由于在相应的链元件的应用领域中的特别是磨损强烈并且可能还额外起腐蚀性作用的条件(这例如通过内燃机的燃烧残留物或润滑剂或润滑剂残留物的污染导致)，通过相应的过程构造出的边沿层针对稍后的应用经常是不令人满意的或者只是有条件地令人满意的。

发明内容

本发明的任务在于说明一种特别是在耐磨损性和防腐蚀性方面得到改进的链元件。

为了解决该任务，在开头提到类型的链元件的情况下规定，该链元件具有边沿层，该边沿层含有通过至少一种用于将硼(B)和钒(V)扩散到链元件的近表面区域中的措施形成的硼和钒，也就是说特别是硼钒化合物、例如VB和/或V₂B。

根据本发明的链元件通过边沿层具有改进的特性分布，该边沿层通过至少一种用于将硼和钒扩散到链元件的近表面区域中的措施形成的硼和钒形成。通过构造出含硼和钒的边沿层，根据本发明的链元件不仅在其机械特性方面，例如尤其是表面硬度(其中，通常还保证了充足的延展性)、耐磨损性、抗过度碾压性等方面具有卓越的特性分布，而且对于其相对于腐蚀性介质的、也就是说尤其是开头提到的润滑剂(例如特别是降解的润滑油或润滑脂等)的耐腐蚀性也具有卓越的特性分布。

因此，根据本发明的链元件可以例如毫无问题地在通常机械上以及腐蚀性上高负载的运行条件下用作现代机动车辆的动力总成的部件，其中，该链元件的突出之处在于相对于传统链元件改进了的使用寿命。这特别是基于前述相对于在机动车辆运行中产生的由动力总成的部件通过磨损导致的磨蚀性颗粒的提高的耐磨损性，以及根据本发明的链元件的含硼和钒的边沿层的相对于由降解的润滑剂造成的腐蚀性环境的提高的耐腐蚀性。

因为含硼和钒的边沿层仅构造在根据本发明的链元件的近表面区域中，其余的形成根据本发明的链元件的基材或其基础结构在其特性方面保持不变，该基材通常为钢，例如SAE 1010、SAE 1012、SAE 8620、DIN 16MnCr5。优选的是，使用具有约0.8重量％的碳含量的材料，特别是钢作为基材。形成链元件的基材例如还可以由CK75型或100Cr6型的钢形成。

能够想象到的是，含硼和钒的边沿层可以按如下方式与链元件的其他材料划定界限，即，使得该边沿层相对于形成链元件的基材具有更高份额的硼和钒或者说硼化合物和钒化合物，这例如可以借助显微照片呈现。

同样地，根据本发明，链元件的近表面区域可以理解为链元件的表面的其中构造有含硼和钒的边沿层的区域。

根据本发明，含硼和钒的边沿层通过至少一种用于将硼和钒扩散到链元件的近表面区域中的措施来构造。因此，依赖于相应的在用于将硼和钒扩散到链元件的近表面区域中的措施的范畴中具体选择的或者说使用的过程参数，例如温度、压力、持续时间等，可以有针对性地对待构造的或者已构造出的含硼和钒的边沿层产生影响。特别地，以这种方式硼原子和/或钒原子或者硼化合物和/或钒化合物在含硼和钒的边沿层中的侵入深度，以及硼原子和/或钒原子或者硼化合物和/或钒化合物在含硼和钒的边沿层中的浓度在过程技术上是能影响或者说是能控制的。

如还将进一步阐述的那样，含硼和钒，也就是说特别是含硼钒化合物(例如VB或V₂B)的边沿层特别是通过用于扩散硼和钒的热化学方法，也就是说通过用于将硼原子和钒原子以及可能还有硼化合物和钒化合物扩散到链元件的近表面范围中的热化学方法来构造。