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Bei dem Werkzeugstahl 100Cr6 ist der bereits bei der dL(t)-Kurve beobachtete andersartige Verlauf sick
in der AK(T)-Kurven wiederzufinden, Fig. 8. Die Kurve steigt bereits vor der a0/y- Umwandlung unt
sowie unmittelbar danach auf ein Niveau an, das erheblich über dem der beiden Einsatzstähle liegt. Rec
Bei höheren Temperaturen wird der Ausdehnungskoeffizient wieder kleiner. Ähnlich sieht der Kur- als
venverlauf von PM-II aus (siehe Fig. 8), nur daß die Ausdehnung bei hohen Temperaturen durch die Sta
Sinterschrumpfung überlagert wird. Bei den kupferhaltigen Sinterstählen (siehe Fig. 7) ist die mit Ub
dem Aufschmelzen des Kupfers (Ts(Cu) = 1083°C) verbundene plötzliche Volumenzunahme an We
einem kurzzeitigen steilen Anstieg der Kurve zu erkennen”. Nach diesem durch das Aufschmelzen Ist.
des Kupfers verursachten Maximum wird - mit Ausnahme von PM-I - der Ausdehnungskoeffizient Ma
kleiner als der von den Massivstählen, was mit der Sinterschrumpfung einhergeht. Ub:
2.6
5,50E-05 7 002 Auf
4,50E-05 } — 100Cr6 } tm
3,50E-05 + mama PAAI]] | Ber
2,50E-05 «x. ' PM
_. 1,50E-05 + „EEE ten
© 5,00E-06 + Me
x S00E-06: © 0. 0,0 0.16 9 0.20.10. En
+ _1,50E-05 + 8 ERS SE SS 8 S = N IM
-2,50E-05 + Temperatur [°C] 0 7 f
-3,50E-05 - Füs
-4,50E-05 -' dun
-5,50E-05 -
Fig. 83: Thermisches Ausdehnungsverhalten von 100Cr6 und PM-II
Für den Aufbau von Druckspannungen an den Kontaktflächen ist es vorteilhaft, wenn z.B. die o/y-
Umwandlung des PM-Stahls bei niedriger Temperaturen beginnt, als bei der des Massivstahls. Diese
Spannungen können allerdings aufgrund der bei hohen Temperaturen ablaufenden Kriechprozesse
nicht beliebig groß werden. Die Höhe der Druckspannungen ist auch nicht das entscheidende Krite-
rium. Wichtig ist, daß die Wechselwirkung zwischen den Verbundpartnern eingeleitet wird. Die
Druckspannungen sollten dann möglichst solange aufrecht gehalten bleiben, bis ein ausreichender
Flächenkontakt hergestellt ist‘°. Beginnt die a/y-Umwandlung des Sinterstahls bei Temperaturen, bei
denen die Umwandlung des Massivstahls fast schon beendet ist, d.h. wird der Ausdehnungskoeffi-
zient des PM-Stahls erst dann negativ, wenn der des Massivstahls bereits schon wieder positiv ist,
können an den Kontaktflächen über eine ausreichende Zeitspanne Druckspannungen aufbaut und
aufrecht gehalten bleiben, zumal bei höheren Temperaturen die Sinterschrumpfung hinzukommt. Bei
der Kombination PM-IV/100Cr6 erfolgt die a/y-Umwandlung des PM-Stahls dann, wenn der
Massivstahl einen erhöhten Ausdehnungskoeffizienten zeigt (siehe Fig. 8). Das Ende der Umwand-
lung fällt jedoch zusammen, so daß der bereits vorhandene Kontakt erhalten und aufgrund der
Schwindung des PM-III im weiteren Verlauf des Sinterns bestehen bleibt. a]
2.5.3 Integration der AK(T)-Kurven Un
Die AK(T)-Kurven geben Auskunft darüber, in welchen Temperaturintervallen Druck- oder Zug- N
x e x Kur
spannungen zwischen Welle und Nabe auftreten können. Um eine bessere Beziehung zwischen or
Festigkeit der Fügeverbindung und dem thermischen Ausdehnungsverhalten aufstellen zu können, die
MM
A