对分式球面轴颈大多包括一个轴颈元件以及一个单独的用于接纳 轴颈元件而打有孔的球体。这里已公开的是用冷挤压来制造用于对分 式球面轴颈的球体，准确地说球形元件，例如象带孔的球体或者球形 元件。在现有技术中通常应用调质钢来制造用于对分式球面轴颈的球 体。在球体冷挤压后首先使球体调质处理。与调质过程相联系的是使 球体淬火，其方法是将加热或者软化状态下的球体从调质炉倒入淬火 介质里。
但在倒入淬火介质时仍还软的球体相互碰撞或才撞在淬火容器壁 上，因此在球体表面上产生不希望有的撞击点。这些撞击点必须在随 后的工序中很费事地再去除掉，例如通过磨削球体表面。然而基本上 必须在整体球体表面上都磨去许多材料，如相当于撞击点的深度的材 料量。这里就要磨去相当多的材料量，这一方面大大延长了磨削时间， 另一方面导致磨具的快速磨坏。此外必须在球面加工时预先以加工余 量形式考虑所要磨去的材料量，因此就造成了附加的材料费用。
已知的制造这种球体的方法的另一个缺点在于：按照现有技术为 此必须使用调质钢。但这种调质钢比其它钢更贵，这还与以下有关联： 调质钢必须在拉拔车间里拉拔并退火到球状渗碳体(GKZ)以便实现 所希望的材料组织。
此外这由调质钢制成的球体必须在冷挤压后不言而喻地进行相应 的调质处理，从而使这由调质钢制成的球体达到所希望的，规定的调 质钢硬度值和强度性能。但所有这些花费大并因此导致球体制造成本 过高。

在这种背景下本发明的任务是提出一种尤其用于对分式球面轴颈 的球体或者说这球体的制造方法，用这种球体或者说此方法就可以克 服现有技术中的缺点。
球体应该可以特别简单和经济有利地制成。尤其应该克服球体表 面上产生撞击点的问题。并因此不必接着排除这些撞击点了。但这用 已知的方法所达到的球体的高材料质量和高表面质量以及所希望的球 体的高强度同时也应该达到或者保持。
该任务通过具有权利要求1的特征的方法或者通过具有权利要求7 的特征的球形元件来解决。优选的实施形式分别见从属权利要求。
按照发明的制造球体的方法包括以下所示的工序。
首先以本身就已知的方式在第一个工序里由毛坯制成一种杆段或 者线材段。然而其中应用一种由微合金化的碳锰钢组成的毛坯。这里 首先原则上说每种具有微合金化元件的碳锰钢都适合，这种钢在熔炼 后被热扎并生成一种细晶粒的铁素体-球光体组织。
接着使这部段酸洗，尤其要排除氧化层并为以后的工序提供所述 段的一种纯金属表面。
在下一个工序中使杆段或者线材段通过冷挤压成型，从而产生所 希望的球体形状。
最后在下一个工序中将球体表面磨削到规定的尺寸和规定的形状。
按照发明的方法在许多方面是特别有利的。首先代替了由现有技 术已知的调质钢而采用一种微合金化的碳-锰钢用来制造球体。微合金 化碳锰钢尤其不必进行调质，但如所示那样由于冷变形而达到一种突 出的强度和硬度，这种冷变形则在由杆段或者线材段冷挤压成球体的 工序中进行。
由于按照现有技术用来制造球体总是必需的调质工序可以取消， 因此首先与调质相连系的费用以及相应的成本同样也没有了。而由此 与现有技术联系的在球体表面上产生不希望的撞击点的问题尤其也完 全排除，这些撞击点是在将热的或者说软的球体从调质炉里倒入淬火 介质里时产生的。
此外用另一句话说意味着：球体在冷挤压时就可以非常接近于最 终尺寸，因为不再如现有技术那样必须考虑到磨削球体时很大的材料 磨削量了，这种磨削量是在那里用于去除撞击点所必需的。按此方式 一方面使所用的毛坯完全地充分利用，因此节省了材料成本。另一方 面大大缩短了用于随后磨削所需的时间，这是因为必须磨削掉的材料 大大减少了。按此方式尤其还大大减少了磨削工具的磨损以及随之产 生的磨削油泥，这同样也节省了成本并且有利于制造方法的环境保 护。
正如所示那样，由微合金化碳锰钢冷挤压成的球体在挤压之后， 由于冷加工以及由于所述的微合金化钢的特殊性能，甚至具有比由现 有技术已知的调质球体更高得多的硬度。
这种较高的硬度一方面改善了球体的可磨削性并缩短了必需的磨 削时间。另一方面在整个制造过程中在操作球体时，尤其也在磨削之 后，在球体，表面上产生还要少的撞击点。这是有利的，因为一种尽 可能地接近于理想球体表面的没有撞击点的球体形状就形成特别轻便 灵活和少磨损的球节，这种球节在工作中当球体于轴承套里运动时产 生尽可能小的滞滑效应。
按照发明的一种优选的实施形式这些部段在酸洗之后在下一个工 序中进行拉拢或者说在酸洗之后将部段退火并拉拢至球形渗碳体 (GKZ处理)。按此方式在最终的冷挤压之前就达到材料的一种冷作 硬化，因此进一步提高了接着所获得的球体的强度。
按照另外一种同样也优选的发明的实施形式，在拉拔前或者说在 GKZ处理之前使线材段或者杆段进行磷化处理和/或涂上一种干润滑 剂。因为在冷挤压时，在工件和工具之间产生高的压应力，因此大多 数必须采取措施，通过这些措施防止在工具和工件之间发生冷焊接。 这在此处通过在线材段或者杆段上涂上一个载体层或者磷化层。在这 载体层上又设有一层干润滑层，这干润滑层在冷挤压时具有足够的耐 压性并因此阻碍了在工作和工具之间的金属接触。作为耐压的固体润 滑剂例如可以使用石墨、二硫化钼、特殊的皂粉润滑剂或蜡。
按照发明的一种优选实施形式在球体表面磨削之后在下一个工序 中进行球体的氮碳共渗。
氮碳共渗可以改善耐蚀性和耐磨性，尤其是在球体和轴瓦之间有 表面粘附时。此外氮碳共渗的表面具有减小的磨擦系数。其原因是在 氮碳共渗时在球体表面上产生的具有特别高的稳定性的所谓连接层， 此连接层只具有百分之几毫米的厚度。此外这氮碳共渗是一种比较环 保的方法并形成一种有利的例如对于电镀离析层的备选方案。氮碳共 渗优选在盐浴中进行。
按照发明的另一种优选的实施形式，使球体在磨削之后或者在氮 碳共渗之后在另外一个工序里进行抛光或者说重新磨削并接着抛光。 因此进一步提高了球体表面的耐蚀性和耐磨性，并且进一步降低了磨 擦系数。
按照发明的另外一个同样也是优选的实施形式这种碳锰钢具有一 种微合金化元素用于加速在渗氮或者氮碳共渗时氮的渗透。对于微合 金化元素来说特别优选的是指钒。
通过应用尤其是钒作为微合金化元素使渗氮时氮的渗透加速。按 此方式可以在不改变渗氮时间的情况下实现连接层较大的硬度值和较 大的淬火深度，因此除此之外还进一步改善腐蚀性能。另一种可选方 案用较短的工序时间或者渗氮时间可以实现连接层的如同在调质钢时 那样相同的有利的性能。试验例如已经表明：盐浴过程时间按此方式 可以以90分钟降低33％至60分钟。
总之通过优化的渗氮过程或者通过缩短渗氮时间相比于由现有技 术所已知的使用调质钢的球体的制造方法来说，按发明的方法具有另 一个成本方面的优点。
发明还涉及一种球形元件，尤其用于对分式球面轴颈。一种对分 式球面轴颈以其本身已知的方式基本上由一个轴颈元件和一个打有孔 的球形元件组成。然而按照发明球形元件的特征在于：它由具有微合 金化元素的非调质碳锰钢组成。
微合金化碳锰钢不需要调质过程，而由于通过冷挤压的冷加工而 具有突出的强度和硬度。如开头已表示的那样，因此可以取消用于按 现有技术制造球体所必需的调质，因而就取消了相应的费用以及与之 关联的成本。此外也解决了在球体表面上不想要的撞击点问题，因为 无备用地取消了与之有关的成问题的将热的或者说软的球体从调质炉 里倾倒入淬火介质里的过程。微合金化碳锰钢按照发明的优选实施形 式进行了拉拔、GKZ处理或者涂层，尤其是磷化。
按照发明的一种优选实施形式球形元件进行了氮碳共渗。因此改 善了球形元件的耐蚀性和耐磨性以及磨擦特性，尤其是涉及到对于球 节来说由于小的角速度而产生的在球体和轴瓦之间的粘附。
按照发明的另一种优选的实施形式将球形元件磨削和/或抛光，因 此得到用于质量特别高级的，长寿命和少磨擦的球节的球体。
按照另一种同样也优选的发明的实施形式微合金化元素包括有 钒。
因此渗氮的或者氮碳共渗的球体有一种特别硬的或者说特别厚的 连接层，因此尤其是改善了耐蚀性能。
附图说明
以下根据只是表示了一个实施例的附图对发明详细加以说明。附 图示出：
图1：按现有技术的一种用于球体的调质钢的组织的显微照片图，
图2：按照本发明的用于球体的一种微合金化碳锰钢的组织的对应 于图1的图；
图3：按韦泊分布的累积断裂概率P与抗拉强度σ(MPa)的对数图；
图4：按发明制造的球体与按现有技术的调质的球体的强度对比的 一种直线柱图；
图5：在按照发明制造的球体的通过氮碳共渗制造的连接层与按照 现有技术调质的球体对比的性能曲线图；
图6：用于对分式球面轴颈的一种按照发明制造的球体的二个不同 视图。

图1高倍放大表示了按照现有技术用于球体的一种调质钢的铁素 体-珠光体组织的显微照片图。具体是指一种热轧的钢号为41Cr4的标 准调质钢的组织。
图2表示了按照本发明的用于球体的微合金化碳锰钢的同样也是 铁素体-珠光体组织的显微照片，它有与按图1的调质钢的显微照片相 同的放大倍数。
在此这是指制造时同样也热轧的微合金化钢，其牌号为35V1或者 C-M-V。
这种钢具有以下合金元素(所有参数为重量百分比)：
0.35％C；0.20％Si；0.75％Mn；0.02％P；0.02％S；0.20％Cr； 0.15％Ni；0.20％Cu；0.10％V；0.02％Al；0.01％N。
综观图1和2可以见到在与按图1的通常调质钢相比时，按图2 的微合金化钢的组织要细得多。按照图2的微合金化钢的细组织尤其 造成了微合金化钢的特别良好的冷加工性，这有利地有助于通过冷挤 压制造按照本发明的球体。
图3表示了不同冷挤压的球体的由硬度测量值计算出的强度。此 图中纵轴是双对数表示的累积断裂概率P，以韦泊分布的形式，而横轴 表示的是抗拉强度σ(MPa)。按DIN 50 150的抗拉强度由所测的硬度值 计算出，其中测量了在球体不同点上的硬度值。
按图3所示为三个不同类型球体的测量值。图中用字母A表示的 菱形测量点是指按照发明通过冷挤压制成的由微合金化碳-锰钢组成的 球体。图3中用字母B所表示的方块形测量点涉及由调质钢制成的按 照现有技术的球体。具体来说指一种牌号为38MnB5的通常的调质钢。 图3中用字母C表示的三角形测量点又是指按发明的由微合金化碳锰 钢制成的球体，其中三角形测量点涉及在氮碳共渗之后的按照发明的 球体。
由图3可见，按发明的由微合金化碳锰钢制成的球体(菱形)的 强度远远高于按现有技术的调质钢的强度(正方形)。这种较高的硬 度还在通过磨削加工球体时是有利的，这是因为按此方式可以明显缩 短磨削时间，因此节省了成本。
另一方面由于较高的硬度而在操作球体时在制造过程期间和之后 特别少地在球体表面上产生撞击点。无撞击点的用于球节的球体是特 别有利的，因为按此方式可以使球节特别轻巧灵便、长寿命和少磨损， 这种球节在运行时当球体在轴瓦里显示出一种特别小的滞滑效应倾 向。
按照发明的由微合金化碳锰钢制成的球体的较大硬度最终也是有 利的，这是由于在球节里使用球体时，因此也改善了耐蚀性和耐磨性 能。
图3还表示了用三角形测量点形式表示的按照发明的由微合金化 碳锰钢制成的球体的强度，是在按照发明的球体进行了氮碳共渗之 后。
根据想象的韦泊直线(这由各自一组测量点所规定的直线)与y 轴线在零点时的交点可以看到：按照发明的由微合金化碳锰钢制成的 球即使在氮碳共渗之后(三角形测量点)也还具有如同由调质钢制成 的球体那样高(正方形测量点)的强度值。
尽管原本预料的是：由于在氮碳共渗时所用的接近600℃的温度应 该使球体在挤压时在球体表面上的冷作硬化的组织得到恢复并与之相 关地使得由于挤压而达到的高强度大大回复降低，但令人惊奇地已经 表明：按照发明的球体的高强度即使在氮碳共渗之后以有利的方式几 乎完全保持住。这原因在于：在按照发明的球体材料里所含有的微合 金化元素在氮碳共渗过程的条件下没有使冷作硬化的组织完全恢复。
在图3中可见的按照发明的由微合金化碳锰钢(三角形或者正方 形)制成的球体的韦泊直线在与调质钢比较中的较小斜度只是表明： 由于在球体的不同点上有不同的应变，因此材料的冷作硬化程度也不 同，因为所示的测量值是在整个球体断面上求出的。如试验所指出的 那样，由此没有得出对于按照发明的用在球节中的球体的突出性能的 负面影响。
图4又表示了由另一种钢号为10MnSi7的微合金化碳锰钢制成的 不同的按发明的球体(分别为右侧)点出的竖柱条的按DIN 50150由 硬度确定的抗拉强度以及用于制成各自球体的线材的抗拉强度(分别 为左边阴影线的竖柱条)。此外为了比较在图4中又包含了按照现有 技术的调质钢的强度值(水平柱条)。在横轴上的百分比说明了各自 挤压成示体的线材在挤压之前已经拉拔多大尺寸。其中线材的拉拔在 在热轧之后以及挤压之前进行。
可见，未调质的，由微合金化碳锰钢制成的球体(分别为右侧点 出的柱条)比由调质钢(水平柱条)制成的球体无例外地都具有更高 的强度，也就是说很大程度上与线材拉拔程度并和与之相关的线材或 者初始材料的强度(分别为左侧的阴影柱条)无关。
图5表示了一种按照发明由一种不调质的微合金化碳锰钢 (35V1)制成的球体在氮碳共渗之后的硬度曲线，其中硬度测量值为 纵座标，球体表面之下的深度为横座标。
按照图5的说明字母C又表示碳锰钢的测量值(三角形测量点)。 为了进行比较，在这图5中还标出有由通常的调质钢按照现有技术制 成的球体的对应的硬度测量值，又见图5的说明中的字母B(正方形测 量点)。
可见，按照发明的由微合金化碳锰钢制成的球体(三角形测量点) 甚至在氮碳共渗之后还比由调质钢按照现有技术制成的对应球体(正 方形测量点)具有更高的硬度。这较高的硬度，正如上面所述那样， 还对于按照发明的球体的特别良好的耐磨性以及对于磨削时球体的省 时、省经费的改善的可加工性是有利的。
为了进行对比，在图5中还指明了在用于球节的球体中结构方面 规定的表面硬度或者0.2mm深度处硬度的名义值，见图5中的二个水 平柱条。可见，按照发明的球体(三角形测量点)的连接层达到或者 说甚至超出所要求的硬度名义值。
最后图6表示了一种按照发明由非调质的，微合金化碳锰钢制成 的用于一种对分式球面轴颈的球体，它打有孔用于承接轴颈元件，有 二个视图。可见，根据按照发明的方法可以没有问题地，尤其是无裂 缝地以及具有无可指责的表面质量地制成球体。
结果因此很明显，由于发明可以比过去更简单、更经济有利地制 成尤其是用于对分式球面轴颈的球体，并且同时可以保持或者甚至提 高球体表面质量和材料质量以及必需的强度和耐磨性。此外还由于取 消了以前必要的调质，一方面大大节省了成本，而且另一方面消除了 在调质时常常在球体表面上产生的撞击点的问题。
因此发明对于特别经济地生产高质量的球体，尤其是用于球节、 轮悬挂装置、稳定装置以及用于类似的使用目的的球体具有重要作 用。