[发明专利]用于制造被断裂分离的构件的方法和按该方法制造的构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造被断裂分离的构件特别是连杆的方法，该构件具有一个至少部分涂层的通孔。此外，本发明还涉及一个按照该方法制造的构件。

背景技术

已知，在不具有分开的滑动轴承或滚动轴承的构件中，例如在用于汽车内燃机的整体连杆中，对构件的轴承面进行调质处理或涂层，由此使该构件经得起高载荷。同样已知，将轴承构件一步制成并且当之后的安装需要一个分开的构件（例如连杆大头和连杆轴承盖）时，才在之后通过断裂分离分开一个轴承半体。

在DE 10 2004 003 403A1和DE 10 2004 018 921A1中描述了一些制造方法，在这些制造方法中，在连杆被断裂分离之前，至少该连杆的大的轴承孔被涂层。这些方法的出发点为：在用高熔点的轴承材料（例如铜（Cu-）基的，在完成涂层之后允许的构件温度或基质温度＞200″C）进行热涂层之后，不仅在本来的连杆中而且还在材料锁合连接的涂层中都没有或只有可忽略的内应力，从而被断裂分离的构件半体不用矫正过程或安装辅助装置就可以再次配合精确地被组装在一起。

但是在试验中显示，在用低熔点的轴承材料（例如锡-锑-合金（SnSb-体系），在完成涂层之后允许的构件温度或基质温度＜100″C）对轴承构件进行涂层之后，在涂层中存在内部拉应力，这些内部拉应力在断裂分离轴承半体时释放出来。轴承半体的在此出现的不同强度的翘曲由于不同的刚度导致：为了配合精确地再次组装轴承半体，在最后加工时或在安装时或是必须矫正各轴承半体，或是需要辅助装置。

根据意义相同的内容也适于在完成涂层之后自调节的构件温度或基质温度＜200″C的高熔点的轴承材料。

由DE 10 2007 021 622A1已知一种用于制造由碳钢制成的被断裂分离的轴承构件的方法，在该方法中，对一个轴承面进行至少区域性调质处理和/或涂层，这种调质处理和/或涂层伴随着引入应力。因此在断裂分离之前或之后，设置一种用于针对性地引入反向应力的局部热处理或一种变形。在这种情况下出发点为：在断裂分离一个设有铜基涂层的由碳钢制成的连杆时，会发生轴承半体（连杆大头和连杆轴承盖）的不同强烈程度的“弹开”。弹开的意思是，轴承半体的外部尺寸（宽向尺寸）在断裂分离之后比在断裂分离之前大。当在靠近表面的通孔区域内例如存在一种马氏体组织转变（通过形成马氏体而体积增大）时，产生弹开。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用于被断裂分离的构件的有利的制造方法，在该方法中，特别是在用一种低熔点的材料进行涂层的情况下确保：在断裂分离后，两个构件半体可以再次配合精确地被组装在一起。

所述目的通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求6的特征的方法来实现。在从属权利要求中提供根据本发明的制造方法的有利的且合乎目的的设计方案。

根据本发明的第一方面，根据本发明的用于制造一个被断裂分离的具有一个至少部分涂层的通孔的构件特别是连杆的方法包括以下步骤：

-提供一个构件毛坯；

-在一个通孔表面上涂敷一个由轴承材料构成的涂层；和

-使涂层变形，用于平衡在断裂分离构件之前在涂层中的内部拉应力。

本发明以这样的认识为基础，即特别在用一种低熔点的轴承材料例如用一种Sn基粉末对构件涂层情况下，在涂层中引起拉应力，这些拉应力在断裂分离之后导致一种“下陷”。轴承半体的外部尺寸（宽向尺寸）因此在断裂分离之后比在断裂分离之前小。在一个在大的轴承孔处被断裂分离的连杆的具体情况下，由于不同的刚度，被涂层的连杆轴承盖相对于未被涂层的连杆大头而下陷。根据本发明，通过使涂层在断裂分离构件之前机械变形的方式来应对这种不期望的效果，以平衡在涂层中的内部拉应力。

所述变形包括优选对涂层进行滚压，特别是强化滚压。

可以附加地通过以下方式抵消在涂层中的内部拉应力，即在变形之前，在一种切削的中间加工的框架中将涂层减小到一个确定的尺度。

对于承受最高负荷的轴承构件，可以将变形（滚压）有意地提高到一个程度，以致在涂层中保留固有压应力。除了涂层的变形外，还可以附加地构成一个用于产生对应压应力的对应硬化区，这些对应压应力反向于涂层的内部拉应力。

优选在涂敷涂层之前且优选在构件的一个外轮廓上构成所述对应硬化区。对应硬化区的大小、形状和位置可以通过实验确定。

根据本发明的第二方面，根据本发明的用于制造一个被断裂分离的具有一个至少部分涂层的通孔的构件特别是连杆的方法包括以下步骤：

-提供一个构件毛坯；