DE4406252A1 - Wälzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, das verwendet wird
unter Anwendung einer Einpaß-Spannung (Montage-Druck) auf
den Innenlaufring (die Innenlaufbahn) aus einem Legie
rungsstahl (wobei die Spannung (der Druck) den Durch
schnittswert der Zugkraft im Querschnitt des Innenlaufrin
ges darstellt, die auf den Umfang des letzteren einwirkt),
wobei der Innenlaufring eine lange Lebensdauer hat und
gleichzeitig verhindert wird, daß der Innenlaufring auch
dann nicht reißt (bricht bzw. rissig wird), wenn er unter
Anwendung einer hohen Einpaß-Spannung (Montage-Beanspru
chung) verwendet wird.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Wälzlager, das auch
dann eine lange Lebensdauer (Gebrauchsdauer) hat, wenn es
mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel mit zugemischtem
Fremdmaterial verwendet wird, und bei dem der Innenlauf
ring eine hohe Dimensionsbeständigkeit aufweist.
So wird beispielsweise ein automatisches Selbsteinstel
lungs-Wälzlager, wie es in einer Papierherstellungs
vorrichtung (Papiermaschine) verwendet wird, manchmal un
ter einer hohen Einpaß-Spannung von über 100 MPa verwen
det, um zu verhindern, daß sich der Innenlaufring und die
Welle (Schaft) verschieben (kriechen). Um nun leicht eine
Einpaß-Spannung ausüben zu können, wird der Innenlauf
ring, dessen innere zylindrische Oberfläche kegelförmig
ist, auf die kegelförmige Welle unter Druck montiert. Im
allgemeinen besteht der so geformte Innenlaufring aus ei
nem vollständig gehärteten Stahl, wie Chrom-Lagerstahl mit
hohem Kohlenstoffgehalt (der etwa 1 Gew.-% C und etwa 1,5
Gew.-% Cr enthält), der gehärtet und getempert (vergütet)
wird.
Wenn das Lager verwendet wird unter Anwendung einer Ein
paß-Spannung von über 100 MPa, die auf den Innenlaufring
aus vollständig gehärtetem Stahl einwirkt, kann die Ein
paß-Spannung in Kombination mit der Walz-Beanspruchung be
wirken, daß der Innenlaufring axial reißt (bricht), wenn
ein nicht-metallisches Fremdmaterial in der Nähe der Lauf
ring-Bahn angeordnet ist.
Um diese Schwierigkeit zu eliminieren, wurden bisher die
nachstehend beschriebenen Verfahren angewendet, die auf
dem allgemeinen technischen Wissen beruhen, daß es höchst
wirksam ist, die Kompressions-Eigenspannung der Laufring-
Bahn zu erhöhen oder die Bruchzähigkeit des Materials
selbst zu erhöhen. Das heißt, der vollständig gehärtete
Stahl wird einer Austempererung (Zwischenstufenvergütung)
unterworfen oder es wird ein carburierter Stahl
(Einsatzstahl) verwendet, um die Kompressions-Eigenspan
nung (-Rest bzw. -Innenspannung) der Laufringbahn zu erhö
hen.
Bei den vorstehend beschriebenen Verfahren treten jedoch
die folgenden Probleme auf:
Das Verfahren zur Austemperung (Zwischenstufenvergütung)
des vollständig gehärteten Stahls hat den folgenden Nach
teil: bei dem Verfahren beträgt die Kompressions-Eigen
spannung, die auf die Laufringbahn einwirken gelassen wer
den kann, etwa -100 MPa. Deshalb ist es für den Fall, daß
der Innenlaufring unter einer höheren Einpaß-Spannung als
130 MPa verwendet wird, unmöglich, zu verhindern, daß der
Innenlaufring reißt (bricht).
Das Verfahren, bei dem carburierter Stahl (Einsatzstahl)
verwendet wird, ist wirksam in bezug auf die Verhinderung
des Reißens (Brechens) des Innenlaufringes, der unter ei
ner Einpaß-Spannung von mehr als 130 MPa verwendet wird,
weil eine Kompressions-Eigenspannung in der Größenordnung
von -200 MPa auf die Innenlaufringbahn einwirken gelassen
werden kann durch Kontrolle (Steuerung) der Carburierungs-,
Härtungs- und Temperungs- bzw. Vergütungsbedingungen.
Das Verfahren hat jedoch noch den Nachteil, daß dann, wenn
ein Stahlmaterial mit einem geringen Kohlenstoffgehalt von
etwa 0,20 Gew.-% carburiert (aufgekohlt) wird, die Carbu
rierung verhältnismäßig lange dauert.
Andererseits ist die Carburierungszeit (Aufkohlungszeit)
proportional zum Quadrat der Carburierungstiefe
(Aufkohlungstiefe). Deshalb ist für mittlere und große La
ger, die eine tiefer carburierte (aufgekohlte) Schicht er
fordern, die Produktivität geringer; das heißt, ihre Her
stellungskosten sind unvermeidlich höher.
Außerdem tritt dann, wenn der Innenlaufring, der unter ei
ner hohen Einpaß-Spannung verwendet wird, insbesondere in
einem Hochtemperatur-Schmiermittel mit zugemischten Fremd
materialien (nachstehend als "Hochtemperatur-Schmiermittel
mit zugemischtem Fremdmaterial" bezeichnet) verwendet
wird, das Problem auf, daß die Dimensionsbeständigkeit und
die Lebensdauer (Gebrauchsdauer) desselben schlechter wer
den.
Wenn ein Chrom-Lagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt oder
ein carburierter Stahl (aufgekohlter Stahl) bei 230°C oder
höher getempert (vergütet) wird, nimmt die Menge an Rest-
Austenit ab, so daß seine Dimensionsausdehnung mit dem Ab
lauf der Zeit verhindert wird, während der Martensit aus
reichend getempert wird, so daß seine Dimensionskontrak
tion mit dem Ablauf der Zeit verhindert wird, die Oberflä
chenhärte jedoch abnimmt. Wenn ein Innenlaufring, der wie
vorstehend beschrieben wärmebehandelt worden ist, zur Her
stellung eines Wälzlagers verwendet wird, weist das Wälz
lager daher eine unzureichende Härte der Laufringbahn auf
und seine Wälz-Lebensdauer ist vermindert, wenn es mit ei
nem Hochtemperatur-Schmiermittel mit zugemischtem Fremdma
terial verwendet wird.
Im Hinblick auf die vorstehenden Angaben besteht ein Ziel
gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
darin, ein Wälzlager mit einem Innenlaufring (einer Innen
laufbahn) zu schaffen, das unter einer hohen Einpaß-Span
nung von über 130 MPa verwendet werden kann und schneller
be- bzw. verarbeitet werden kann als ein übliches Wälzla
ger.
Das obengenannte Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch
ein Wälzlager, das einen Innenlaufring (eine Innenlauf
bahn) enthält, das verwendet wird unter Anlegung einer
Einpaßspannung zwischen der Bohrung des Innenlaufringes
(Innenlaufbahn) und der Welle (Schaft), wobei erfindungs
gemäß
mindestens der Innenlaufring (Innenlaufbahn) besteht aus einem Legierungsstahl, dessen Kohlenstoffgehalt in dem Be reich von 0,3 bis 0,7 Gew.-% liegt,
der Innenlaufring (Innenlaufbahn) einer Carburierung oder Carbonitrierung unterworfen worden ist und
in dem Innenlaufring (Innenlaufbahn) die Differenz (ΔC = C₁-C₂) zwischen dem Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflä chenschicht und dem Kohlenstoffgehalt (C₂) des Kerns des Innenlaufringes (Innenlaufbahn) mindestens 0,4 Gew.-% be trägt.
mindestens der Innenlaufring (Innenlaufbahn) besteht aus einem Legierungsstahl, dessen Kohlenstoffgehalt in dem Be reich von 0,3 bis 0,7 Gew.-% liegt,
der Innenlaufring (Innenlaufbahn) einer Carburierung oder Carbonitrierung unterworfen worden ist und
in dem Innenlaufring (Innenlaufbahn) die Differenz (ΔC = C₁-C₂) zwischen dem Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflä chenschicht und dem Kohlenstoffgehalt (C₂) des Kerns des Innenlaufringes (Innenlaufbahn) mindestens 0,4 Gew.-% be trägt.
Außerdem darf in dem Wälzlager der Absolutwert der auf den
Innenlaufring einwirkenden Kompressions-Eigenspannung
nicht weniger als 160 MPa betragen.
Ferner darf in der Stahllegierung der Kohlenstoffgehalt
(C₁) der Oberflächenschicht der Laufbahn des Innenlaufrin
ges höchstens 1,3 Gew.-% betragen. Außerdem kann in dem
Legierungsstahl, dessen Chromgehalt in einem Bereich von
0,8 bis 3,0 Gew.-% liegen kann, die Härte der Laufringbahn
in dem Bereich von Hv 720 bis Hv 760 liegen oder die Menge
des Rest-Austenits des Innenlaufringes darf nicht mehr als
4,0 Vol.-% betragen.
Zusätzlich zu dem Ziel gemäß dem ersten Aspekt der vorlie
genden Erfindung besteht ein weiteres Ziel gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, ein Wälz
lager mit einem Innenlaufring (Innenlaufbahn) zu schaffen,
das eine hohe Dimensionsbeständigkeit und eine lange Le
bensdauer (Gebrauchsdauer) mit einem Hochtemperatur-
Schmiermittel mit zugemischtem Fremdmaterial aufweist.
Das Ziel gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird er
reicht durch ein Wälzlager, das einen Innenlaufring auf
weist, bei dem zusätzlich zu dem obengenannten ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung die Menge des Rest-Au
stenits in der Oberflächenschicht der Laufringbahn nicht
mehr als 4,0 Vol.-% beträgt und die Härte der Laufringbahn
in dem Bereich von Hv 720 bis Hv 760 liegt.
Die obengenannten Daten beruhen auf den folgenden Fakten:
- (1) Die Differenz (ΔC =ΔC₁-C₂) zwischen dem Kohlen stoffgehalt (C₁) der Oberflächenschicht und dem Kohlen stoffgehalt (C₂) des Kerns des Innenlaufringes beträgt mindestens 0,4 Gew.-%:
Die Fig. 3 zeigt in Form einer graphischen Darstellung die
Kompressions-Eigenspannung in Abhängigkeit von der Rißbil
dungs-Lebensdauer eines Innenlaufringes für den Fall der
Anwendung einer Einpaß-Spannung von 200 MPa auf die Lauf
ringbahn des Innenlaufringes, der mit einer Kompressions-
Eigenspannung beaufschlagt worden ist durch das Carburie
ren (Aufkohlen), wobei die Rißbildungs-Lebensdauer des In
nenlaufringes gemessen wurde. Wie aus der graphischen Dar
stellung hervorgeht, ist dann, wenn der Absolutwert der
Kompressions-Eigenspannung des Laufringweges 160 MPa oder
mehr beträgt, die Lebensdauer sehr lang, d. h. sie beträgt
mehr als 108 Umdrehungen, und der Innenlaufring kann mit
einem hohen Wirkungsgrad verwendet werden selbst bei einer
hohen Einpaß-Spannung von über 130 MPa.
Die Fig. 4 zeigt ebenfalls in Form einer graphischen
Darstellung die Beziehung zwischen der Kompressions-Eigen
spannung der Laufringbahn und der Differenz ΔC. Wie aus
der Fig. 4 ersichtlich, ist es zur Erhöhung des Absolut
wertes der Kompressions-Eigenspannung der Laufringbahn auf
160 MPa oder höher erforderlich, die Differenz (ΔC=C₁-C₂)
zwischen dem Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflächen
schicht und dem Kohlenstoffgehalt (C₂) des Kerns des In
nenlaufringes auf mindestens 0,4 Gew.-% einzustellen. In
der Fig. 4 geben die mit (×) markierten Daten an, daß auch
dann, wenn ΔC < 0,4 Gew.-%, der Absolutwert der Kompressi
ons-Eigenspannung größer ist als 160 MPa; dies ist jedoch
bei den nachstehend beschriebenen anderen Bedingungen (bei
einem Kohlenstoffgehalt von 0,3 bis 0,7 Gew.-%)
ausgeschlossen.
- (2) Der Kohlenstoffgehalt eines Legierungsstahls für die Herstellung des Innenlaufringes beträgt 0,3 bis 0,7 Gew.-%:
Die Fig. 5 zeigt in Form einer graphischen Darstellung die
Beziehung zwischen den Kohlenstoffgehalten der Legierungs
stähle, die für die Herstellung der Innenlaufringe verwen
det worden sind, und der Kompressions-Eigenspannung der
Laufringbahnen der Innenlaufringe, die ihnen durch Carbu
rierung oder Carbonitrierung auferlegt worden sind. Wie
aus der Fig. 5 ersichtlich, ist es dann, wenn der Kohlen
stoffgehalt mehr als 0,7 Gew.-% beträgt, unmöglich, auf
die Innenringbahn eine hohe Kompressions-Eigenspannung an
zuwenden, deren Absolutwert über 160 MPa beträgt.
Andererseits kann dann, wenn der Kohlenstoffgehalt auf 0,3
Gew.-% oder mehr erhöht wird, die für die Carburierung
oder Carbonitrierung erforderliche Zeitspanne abgekürzt
werden.
In der Fig. 6 sind die Zeitspannen angegeben, die bei un
terschiedlichen Kohlenstoffgehalten der Legierungsstähle
für die Carburierung der Legierungsstähle auf dieselbe
Tiefe erforderlich sind (der C-Gehalt der Oberfläche be
trägt 1,0 Gew.-% und der C-Gehalt in einer Tiefe von 1 mm
beträgt 0,75 Gew.-%). Wie aus der Fig. 6 ersichtlich, ist
die Carburierungs-Zeitdauer sehr lang, wenn der Koh
lenstoffgehalt weniger als 0,3 Gew.-% beträgt. In der Fig. 6
ist die Carburierungs-Zeit bei einem Kohlenstoffgehalt
von 0,2 Gew.-% etwa doppelt so lang wie diejenige bei ei
nem Kohlenstoffgehalt von 0,3 Gew.-%.
In der Fig. 5 genügen die mit (○) markierten Daten sowohl
der Bedingung "Kohlenstoffgehalt von 0,3 bis 0,7 Gew.-%"
als auch der Bedingung "ΔC 0,4 Gew.-%". Bei diesen Daten
beträgt der Absolutwert der Kompressions-Eigenspannung
mehr als 160 MPa und die Carburierungsdauer ist kurz.
- (3) Der Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflächenschicht der Laufringbahn des Innenlaufringes beträgt höchstens 1,3 Gew.-%:
Wenn der Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflächenschicht der
Laufringbahn des Innenlaufringes mehr als 1,3 Gew.-% be
trägt, werden auf der Laufringbahn große Carbide gebildet,
wodurch die Wälz-Lebensdauer herabgesetzt wird.
- (4) Der Chromgehalt des Legierungsstahls, der verwendet werden soll, liegt in dem Bereich von 0,8 bis 3,0 Gew.-%:
Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit (Abriebsbestän
digkeit) ist es bevorzugt, einen Legierungsstahl zu ver
wenden dessen Chromgehalt mindestens 0,8 Gew.-% beträgt
(Tabelle II). Wenn andererseits der Chromgehalt in dem Le
gierungsstahl über 3,0 (insbesondere 3,5) Gew.-% liegt,
werden größere Carbide auf der Laufringbahn gebildet, wo
durch die Wälz-Lebensdauer des Innenlaufringes vermindert
wird (Tabelle II).
- (5) Die Menge des Rest-Austenits des Innenlaufringes be trägt 4,0 Vol.-% oder weniger:
Wenn die Menge des Rest-Austenits γR 4,0 Vol.-% oder weni
ger beträgt, liegt die Dimensionsänderungsrate innerhalb ±
0,010% und die Dimensionsbeständigkeit ist zufriedenstel
lend, so daß der thermische Stabilitäts-Code 27 des ISO-
Standards erfüllt ist (Fig. 7).
- (6) Die Härte der Innenlaufbahn liegt in dem Bereich von Hv 720 bis Hv 760:
Wenn die Härte größer ist als Hv 720, beträgt die Lebens
dauer (Gebrauchsdauer) mit dem Hochtemperatur-Schmiermit
tel mit zugemischtem Fremdmaterial 2,0 × 10⁶ Cyclen oder
mehr, die groß genug ist für die praktische Verwendung des
Wälzlagers (Fig. 8). Der obere Grenzwert der Härte der
Laufringbahn, Hv 760, wurde gewählt, weil es schwierig
ist, mit den erfindungsgemäßen Materialien eine Härte von
Hv 760 zu überschreiten.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Konturen-Diagramm einer Rißbildungs-Lebens
dauer-Testvorrichtung eines Innenlaufringes, wie
sie in erfindungsgemäßen Ausführungsformen ver
wendet wird;
Fig. 2 ein Konturen-Diagramm einer Verschleißfestig
keits-Testvorrichtung vom Saban (phonetischen)-
Typ, wie sie in erfindungsgemäßen Ausführungs
formen verwendet wird;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen der Kompressions-Eigenspannung und der
Rißbildungs-Lebensdauer, die enthalten sind in
den Ergebnissen der Bewertung der Proben bei ei
ner ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen den Kompressions-Eigenspannungs-Werten und
den Differenzen ΔC (zwischen dem Kohlenstoffge
halt der Oberflächenschichten und dem
Kohlenstoffgehalt der Kerne der Proben), die in
den Ergebnissen der Bewertung der Proben bei der
ersten Ausführungsform der Erfindung enthalten
sind;
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen den Kompressions-Eigenspannungs-Werten und
den Kohlenstoffgehalten der verwendeten Legie
rungsstähle, die in den Ergebnissen der Bewer
tung der Proben in der ersten Ausführungsform
der Erfindung enthalten sind;
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen den Kohlenstoffgehalten der verwendeten
Legierungsstähle und den für die Carburierung
derselben erforderlichen Zeitspannen, die in den
Ergebnissen der Bewertung der Proben in der er
sten Ausführungsform der Erfindung enthalten
sind;
Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen den Mengen an Rest-Austenit R und den Di
mensionsänderungsraten, die in den Ergebnissen
der Bewertung der Proben in einer zweiten Aus
führungsform der Erfindung enthalten sind; und
Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwi
schen der Härte der Laufringbahnen der Innen
laufringe und der Lebensdauer der Innenlaufringe
mit einem mit einem Fremdmaterial gemischten
Hochtemperatur-Schmiermittel, die in den Ergeb
nissen der Bewertung der Proben in der zweiten
Ausführungsform der Erfindung enthalten sind.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin
dung unter Bezugnahme auf konkrete Ausführungsbeispiele
näher beschrieben.
Es wurden Lager-Innenlaufringe hergestellt unter Verwen
dung einer Vielzahl von Legierungsstählen, deren wesentli
che Komponenten mit Ausnahme von Fe unter den Nummern 1
bis 34 in dem folgenden Tabellen I und II angegeben sind.
Wie in Fig. 1 dargestellt, wurde ein Rißbildungs-Lebens
dauer-Test für Innenlaufringe durchgeführt mit zylin
drischen Wälzlagern 1, welche die so hergestellten Innen
laufringe 11 enthielten.
Insbesondere wurde jeder der unter Verwendung der obenge
nannten Vielzahl von Legierungsstählen hergestellten In
nenlaufringe in der Mitte der Laufringbahn halb-elliptisch
eingekerbt, wie bei 2 in der Fig. 1 dargestellt. Danach
wurden die Innenlaufringe carburiert, gehärtet und getem
pert (vergütet) bei den in den Tabellen I und II angegebe
nen Temperaturen und dann wurden sie durch Polieren ober
flächenbehandelt zur Bildung von Innenlaufringen 11 mit
kegelförmigen inneren zylindrischen Oberflächen. In diesem
Zusammenhang waren die Wärmebehandlungs-Zeiträume wie
folgt: für das Carburierungsverfahren mit Rx-Gas waren die
Carburierungszeiten wie in Fig. 6 angegeben entsprechend
den Kohlenstoffgehalten der Legierungsstähle. Die Här
tungsdauer wurde auf 40 min eingestellt und die Tempe
rungsdauer wurde auf 120 min eingestellt.
Jeder der so geformten Innenlaufringe 11 wurde auf eine
kegelförmige Welle 3 unter Druck aufgesetzt, wobei eine
Einpaß-Spannung (von 200 MPa) auf den Innenlaufring 11
einwirken gelassen wurde. Unter diesen Bedingungen wurde
die kegelförmige Welle 3 mit einer Geschwindigkeit von
1800 UpM in Rotation versetzt mit einem Radialgewicht von
38 000 N. Das heißt, die Laufringbahn des Innenlaufringes
11 wurde mit einer Wälz-Beanspruchung beaufschlagt, um die
Kerbe (den Bruch) 2 zu vergrößern. Unter diesen Bedingun
gen wurde die Anzahl der Umdrehungen gemessen, bis der In
nenlaufring II axial brach.
Andererseits wurden vor Durchführung des Innenlaufring-
Rißbildungs-Lebensdauer-Tests der Kohlenstoffgehalt (C₁)
der Oberflächenschicht der Laufringbahn des wärmebehandel
ten Innenlaufringes 11 und der Kohlenstoffgehalt (C₂) des
Kerns des letzteren bestimmt und es wurde die Differenz ΔC
= C₁-C₂ errechnet und es wurde die Kompressions-Eigen
spannung der Laufringbahn des Innenlaufringes II gemessen.
Es wurden Abriebs-Testproben hergestellt unter Verwendung
der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Legierungsstäh
len und es wurde ein Abriebstest mit ihnen durchgeführt
unter Verwendung einer Abriebstestvorrichtung vom Saban
(phonetischen)-Typ. Insbesondere wurden eine stationäre
Probe 41 und eine Rotationsprobe 42 aus der gleichen
Stahllegierung hergestellt und mit der Testvorrichtung
verbunden. Danach wurden ein Beschwerungsgewicht 43 und
ein Ausgleichsgewicht 44 auf die Testvorrichtung aufge
setzt, um einen anfänglichen Oberflächendruck von 100 MPa
zu erzielen. Unter diesen Bedingungen wurde die Rotations
probe 42 mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s gegenüber der
stationären Probe 41 gedreht, um den Grad des Abriebs
(Verschleißes) festzustellen. Wenn der spezifische Ab
riebsverlust 1,5 × 10-7 mm³/kgf·mm oder weniger betrug,
wurde er als akzeptabel angesehen.
Außerdem wurde die Laufringbahn des wärmebehandelten In
nenlaufringes unter einem Elektronenmikroskop betrachtet,
um festzustellen, ob sich große Carbide darauf gebildet
hatten oder nicht.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Bedingungen und
Testergebnisse von konkreten Beispielen des erfindungsge
mäßen Innenlaufringes sind in der Tabelle I angegeben und
diejenigen von Vergleichsbeispielen des Innenlaufringes
sind in der Tabelle II angegeben. Die Testergebnisse sind
graphisch dargestellt in den Fig. 3, 4 und 5. Die Fig. 6
gibt die Zeitspannen an, die erforderlich waren für die
Carburierung der Innenlaufringe bis zu einer vorgegebenen
gleichen Tiefe (der C-Gehalt der Oberfläche betrug 1,0
Gew.-% und der C-Gehalt in einer Tiefe von 1 mm betrug
0,75 Gew.-%), bezogen auf die Kohlenstoffgehalte der Le
gierungsstähle.
Der Absolutwert der Kompressions-Eigenspannung der unter
den Bedingungen Nr. 1 bis 15 in der Tabelle I hergestell
ten Innenlaufringe, die konkreten Beispielen des er
findungsgemäßen Innenlaufring entsprechen, betrug jeweils
160 MPa oder mehr und die Innenlaufring-Rißbildungs-Le
bensdauer war jeweils lang mit 10⁸ Umdrehungen oder höher.
Das heißt, bei ihnen trat kaum ein Bruch (Rißbildung) auf.
Außerdem wiesen die Innenlaufringe eine hohe Verschleißfe
stigkeit (Abriebsbeständigkeit) auf und auf ihren Ring
laufbahnen wurden keine großen Carbide gebildet.
Bei den Vergleichsbeispielen, die unter den Bedingungen
Nr. 16 und Nr. 19 bis 29 hergestellt wurden, war die Dif
ferenz ΔC zwischen dem Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflä
chenschicht der Ringlaufbahn und dem Kohlenstoffgehalt
(C₂) des Kerns geringer als in den erfindungsgemäßen Bei
spielen. Die Innenlaufringe wiesen kleine Absolutwerte der
Kompressions-Eigenspannung auf und die Innenlaufring-Riß
bildungs-Lebensdauer war kurz.
Die Vergleichsbeispiele entsprechend den Bedingungen Nr.
16 bis 19 wiesen eine geringe Verschleißfestigkeit
(Abriebsbeständigkeit) auf, weil die Chromgehalte in den
Legierungsstählen niedrig waren. Zur Verbesserung der Ver
schleißfestigkeit (Abriebsbeständigkeit) ist es daher be
vorzugt, einen Legierungsstahl zu verwenden, dessen Chrom
gehalt mindestens 0,8 Gew.-% beträgt. Außerdem war bei den
Legierungsstählen der Innenlaufringe gemäß den Bedingungen
Nr. 16 bis 19 der Kohlenstoffgehalt niedriger als bei den
jenigen der konkreten Beispiele der Erfindung und ihre
Carburierung dauerte verhältnismäßig lange, wie in Fig. 6
dargestellt.
In jedem der Vergleichsbeispiele gemäß den Bedingungen Nr.
30 bis 33 wies der verwendete Legierungsstahl einen gerin
geren Kohlenstoffgehalt auf als in den erfindungsgemäßen
Proben und der Absolutwert der Kompressions-Eigenspannung
der Laufringbahn war gering und die Innenlaufring-Rißbil
dungs-Lebensdauer war kurz. Außerdem war in jedem der Ver
gleichsbeispiele gemäß den Bedingungen Nr. 30 bis 33 die
Menge des in dem Legierungsstahl enthaltenen Chroms höher,
3,5 Gew.-%, als in anderen und deshalb wurden auf der
Laufringbahn große Carbide gebildet, wodurch die Wälz-
Lebensdauer des Innenlaufringes herabgesetzt wurde. Auf
grund dieser Tatsache und unter Berücksichtigung der vor
stehend angegebenen Verschleißfestigkeit (Abriebsbestän
digkeit) ist es bevorzugt, daß der Chromgehalt eines Le
gierungsstahls, wie er verwendet werden soll, in dem Be
reich von 0,8 bis 3,0 Gew.-% liegt.
In dem Vergleichsbeispiel gemäß der Bedingung Nr. 34 in
der Tabelle II war der Kohlenstoffgehalt der Oberflächen
schicht der Laufringbahn größer als in den erfindungsgemä
ßen konkreten Beispielen und auf der Laufringbahn wurden
große Carbide gebildet, wodurch die Wälz-Lebensdauer des
Innenlaufringes verringert wurde, obwohl der Chromgehalt
des Legierungsstahls nicht mehr als 3 Gew.-% betrug.
Die zweite Ausführungsform bezieht sich auf ein Wälzlager,
das frei von den vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten
ist und auch unter einer hohen Einpaß-Spannung von über
130 MPa verwendet werden kann und bei dem die Carburie
rungs- oder Carbonitrierungszeit kürzer ist als bei
konventionellen Wälzlagern und das eine lange Betriebsle
bensdauer hat, selbst wenn es zusammen mit einem Hochtem
peratur-Schmiermittel mit zugemischtem Fremdmaterial ver
wendet wird, und bei dem der Innenlaufring eine hohe
Dimensionsbeständigkeit aufweist.
Zur Herstellung von Lager-Innenlaufringen mit einem Innen
durchmesser von 80 mm, einem Außendurchmesser von 100 mm
und einer Breite von 16 mm wurde eine Vielzahl von Legie
rungsstählen verwendet, deren Komponenten mit Ausnahme von
Fe unter den Nummern 35 bis 48 in der folgenden Tabelle
III angegeben sind. Die so gebildeten Innenlaufringe wur
den unter den in der Tabelle III angegebenen Temperaturbe
dingungen wärmebehandelt. Danach wurde wie bei der ersten
Ausführungsform ein Innenlaufring-Rißbildungs-Lebensdauer-
Test durchgeführt, die Kompressions-Eigenspannung wurde
gemessen, es wurde ein Verschleißfestigkeits-Test durchge
führt und es wurde festgestellt, ob sich große Carbide
bildeten, wobei die in der Tabelle III angegebenen Ergeb
nisse erhalten wurden. In diesem Zusammenhang waren die
Wärmebehandlungs-Zeiträume wie folgt: für das Carburie
rungsverfahren mit Rx-Gas waren die Carburierungszeiten
wie in der Fig. 6 angegeben entsprechend den Kohlenstoff
gehalten der Legierungsstähle. Die Härtungszeit wurde auf
40 min eingestellt und die Temperungszeit (Vergütungszeit)
wurde auf 120 min eingestellt.
Außerdem wurde die Menge an Rest-Austenit in der Oberflä
chenschicht (100 µm von der Oberfläche entfernt) der Lauf
ringbahn jedes Innenlaufringes durch Röntgenbeugung be
stimmt (der hier verwendete Ausdruck "Menge an Rest-Auste
nit" steht für den Rest-Austenit in der Oberflächenschicht
der Laufringbahn), es wurden ein Lebensdauer-Test mit ei
nem Hochtemperatur-Schmiermittel mit zugemischtem
Fremdmaterial, ein Laufringbahn-Vickers-Härte-Test und ein
Dimensionsbeständigkeitstest durchgeführt, wobei Ergeb
nisse erzielt wurden, wie sie in der folgenden Tabelle IV
angegeben sind.
Im Hinblick auf die Rißbildungs-Lebensdauer und die Dimen
sionsbeständigkeit sollten dann, wenn der Innenlaufring
unter einer hohen Temperatur verwendet wird, die innere
Zone sowie die Kernzone des Innenlaufringes (d. h. der ge
samte Abschnitt des Innenlaufringes) der Bedingung genü
gen, daß die Menge des Rest-Austenits nicht mehr als 4,0
Vol.-% beträgt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß in
der Oberflächenzone die Menge des Rest-Austenits größer
ist als in der Kernzone wegen der Menge des Kohlenstoffs
bei der Carburierungsbehandlung, so daß dann, wenn die Be
dingung der Oberflächenzone erfüllt ist, man sagen kann,
daß die Bedingung des gesamten Abschnitts des Innen
laufringes unter einer Qualitätskontrolle ebenfalls er
füllt ist. Deshalb wurde die Menge des Rest-Austenits be
stimmt durch Betrachtung der Oberflächenzone des Innen
laufringes.
Die Innenlaufringe entsprechend den Bedingungen Nr. 39 und
40 wurden nicht carburiert, sondern carbonitriert mit ei
nem Gas, das hergestellt wurde durch Zugabe von 5% NH₃-
Gas zu Rx-Gas. Die Innenlaufringe entsprechend den Bedin
gungen Nr. 39, Nr. 47 und Nr. 48 wurden nach dem Härten
einer Tieftemperatur-Behandlung bei einer Temperatur von
-80°C unterzogen und dann getempert (vergütet). Der
Lebensdauer-Test mit dem Hochtemperatur-Schmiermittel mit
zugemischtem Fremdmaterial und der Dimensionsbeständig
keitstest wurden wie folgt durchgeführt:
Es wurden Drucklager (Axiallager) hergestellt, die Innen
laufringe (Nr. 38-48) aus den gleichen Materialien mit der
gleichen Wärmebehandlung wie die vorstehend beschriebenen,
davon verschiedenen Innenlaufringe (Nr. 35-48) enthielten,
und auf eine Lebensdauer-Testvorrichtung vom Druck-Typ,
wie in der Publikation "Special Steel Handbook", erste
Auflage (herausgegeben von Denki Seikoh Kenkyuujo, publi
ziert von Rikohsha, 25. Mai 1969, S. 10 bis 12, beschrie
ben, montiert, und es wurde ein Lebensdauer-Test mit dem
Schmiermittel mit zugemischtem Fremdmaterial durchgeführt
und es wurde die L₁₀-Lebensdauer unter den folgenden Be
dingungen gemessen:
eingemischtes Fremdmaterial:
Eisenpulver mit einer durchschnittlichen Korngröße von 100 µm
HRC: 52
zugemischte Menge 100 ppm
Schmiermittel:
Hochtemperatur-Turbinenöl
Mobile Sekiyu (Co. Ltd.) Jet Oil II (entsprechend MIL-L-23699C)
Belastungsbedingungen: Pmax = 4900 MPa
Lagerumdrehungsgeschwindigkeit: 1000 UpM
Testtemperatur: 130°C.
eingemischtes Fremdmaterial:
Eisenpulver mit einer durchschnittlichen Korngröße von 100 µm
HRC: 52
zugemischte Menge 100 ppm
Schmiermittel:
Hochtemperatur-Turbinenöl
Mobile Sekiyu (Co. Ltd.) Jet Oil II (entsprechend MIL-L-23699C)
Belastungsbedingungen: Pmax = 4900 MPa
Lagerumdrehungsgeschwindigkeit: 1000 UpM
Testtemperatur: 130°C.
Der Lebensdauer-Test wurde mit 10 Lagern pro jeweiliger
Gruppe von Drucklagern, die den gleichen Innenlaufring
enthielten, durchgeführt und die Anzahl der Umdrehungen
(Cyclen) wurde bestimmt, bis entsprechend der Weibull-
Verteilungsfunktion bei 10% der Lager von der Seite der
kurzen Lebensdauer her ein Abblättern (Schuppenbildung)
auftrat. Die auf diese Weise gemessene Anzahl der Umdre
hungen wurde als ihre Lebensdauer angesehen. Wenn die Le
bensdauer mit dem Hochtemperatur-Schmiermittel mit einge
mischtem Fremdmaterial mindestens 2,0 × 10⁶ Cyclen be
trägt, wird das Wälzlager als für die praktische Verwen
dung ausreichend angesehen.
Vor Durchführung des Tests wurde jedes der Lager 2500 h
lang bei einer Temperatur von 150°C gehalten. Danach wurde
der Innendurchmesser des Innenlaufringes des Lagers gemes
sen und der Prozentsatz der Differenz ΔD, bezogen auf den
Durchmesser D des Innenlaufringes, der vor dem Test gemes
sen wurde, wurde als Dimensionsänderungsrate (%) verwen
det. Wenn die Dimensionsänderungsrate innerhalb ±0,010%
liegt, ist die Dimensionsbeständigkeit zufriedenstellend
und erfüllt den thermischen Stabilitätscode 27 des ISO-
Standards.
Bezüglich der Testergebnisse zeigt die Fig. 7 die Mengen
an Rest-Austenit γR in den Oberflächenschichten der Lauf
ringbahnen der Innenlaufringe in Abhängigkeit von den Di
mensionsänderungsraten und die Fig. 8 zeigt die Härte des
Laufringbahnen in Abhängigkeit von der Lebensdauer mit dem
Hochtemperatur-Schmiermittel mit zugemischtem Fremdma
terial.
Bei der zweiten Ausführungsform wurden die Innenlaufringe
entsprechend den Bedingungen Nr. 35 bis 48 der Tabelle III
gebildet. Das heißt, in jedem der Innenlaufringe lagen die
Komponenten des Legierungsstahls, der Kohlenstoffgehalt C₁
in der Oberflächenschicht ihrer Laufringbahn und die Dif
ferenz ΔC zwischen dem Kohlenstoffgehalt in der Oberflä
chenschicht und demjenigen in dem Kern innerhalb derjeni
gen der erfindungsgemäßen Innenlaufringe; diese Innenlauf
ringe waren jedoch voneinander verschieden in bezug auf
die Menge an Rest-Austenit und Härte der Laufringbahn. An
dererseits wurden Untersuchungen in bezug auf die Lebens
dauer mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel mit zuge
mischtem Fremdmaterial bei diesen Innenlaufringen und in
bezug auf die Dimensionsbeständigkeit der Innenlaufringe
in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Mengen an Rest-
Austenit und in bezug auf die Härte durchgeführt.
Wie aus der Tabelle III hervorgeht, betrug der Absolutwert
der Kompressions-Eigenspannung bei den Innenlaufringen,
die gemäß den Bedingungen Nr. 35 bis 48 gebildet wurden,
160 MPa oder höher und die Innenlaufring-Rißbildungs-Le
bensdauer war lang, d. h. sie betrug mindestens 108
Umdrehungen, so daß sie kaum brachen. Außerdem wiesen
diese Innenlaufringe eine hohe Verschleißfestigkeit
(Abriebsbeständigkeit) auf und es entstanden keine großen
Carbide auf den Laufringbahnen.
Außerdem wurden, wie aus den Tabellen III und IV ersicht
lich, im Falle der Innenlaufringe, die entsprechend den
Bedingungen Nr. 35 bis 38 gebildet wurden, diese bei einer
Temperatur von 960°C carburiert, bei einer Temperatur von
850°C gehärtet und bei Temperaturen von 230°C, 260°C bzw.
280°C getempert (vergütet), so daß sie in bezug auf die
Laufringbahn-Härte in dem Bereich Hv 720 bis 740 lagen und
ihre Menge an Rest-Austenit 0 bis 4,0 Vol.-% betrug. Als
Ergebnis wurde gefunden, daß ihre Lebensdauer mit einem
Hochtemperatur-Schmiermittel mit eingemischtem Fremdmate
rial lang war, d. h. 2,0 × 10⁶ Cyclen betrug, und daß ihre
Dimensionsänderungsraten gering waren, unter 0,01% lagen.
Der Innenlaufring gemäß der Bedingung Nr. 39 wurde bei ei
ner Temperatur von 960°C carbonitriert, bei einer Tempera
tur von 850°C gehärtet, einer Tieftemperatur-Behandlung
unterworfen und dann bei einer Temperatur von 260°C getem
pert (vergütet), so daß die Härte der Laufringbahn auf den
Wert Hv 760 eingestellt wurde und die Menge an Rest-Auste
nit auf den Wert 0 eingestellt wurde. Als Ergebnis wurde
erhalten, daß der Innenlaufring eine lange Lebensdauer von
2,8 × 10⁶ Cyclen aufwies mit dem Hochtemperatur-Schmier
mittel mit eingemischtem Fremdmaterial und daß seine Di
mensionsänderungsrate 0% betrug, so daß er eine hohe
Dimensionsbeständigkeit aufwies.
Der Innenlaufring gemäß der Bedingung Nr. 40 wurde bei ei
ner Temperatur von 960°C carbonitriert, bei einer Tempera
tur von 850°C gehärtet und dann bei einer Temperatur von
230°C getempert (vergütet), so daß die Härte der Laufring
bahn auf Hv 725 eingestellt wurde und die Menge an Rest-
Austenit 2,0 Vol.-% betrug. Als Ergebnis wurde erhalten,
daß die Lebensdauer mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel
mit eingemischtem Fremdmaterial auf 2,3 × 10⁶ Cyclen er
höht wurde und daß die Dimensionsänderungsrate auf 0,003%
herabgesetzt wurde.
Andererseits wurden Innenlaufringe gemäß den Bedingungen
Nr. 41 bis 43 bei einer Temperatur von 930°C carburiert,
bei einer Temperatur von 820°C gehärtet und dann bei einer
verhältnismäßig niedrigen Temperatur von 180 bis 220°C ge
tempert (vergütet), so daß die Härte der Laufringbahn auf
Hv 730 bis 770 eingestellt wurde und die Menge an Rest-Au
stenit auf 5,0 bis 13,0 Vol.-% eingestellt wurde. Als Er
gebnis wurde erhalten, daß die Lebensdauer der Innenlauf
ringe mit dem Hochtemperatur-Schmiermittel mit eingemisch
tem Fremdmaterial auf mindestens 2,0 × 10⁶ Cyclen erhöht
wurde, daß jedoch die Dimensionsänderungsrate auf große
Werte von mehr als 0,01% erhöht wurde.
Die erfindungsgemäßen Innenlaufringe Nr. 44 bis 46 wurden
bei einer Temperatur von 930°C carburiert, bei einer Tem
peratur von 820°C gehärtet und dann bei einer verhältnis
mäßig hohen Temperatur von 230 bis 260°C getempert
(vergütet), so daß die Mengen an Rest-Austenit auf 0 bis
3,0 Vol.-% herabgesetzt wurden, wodurch die Dimensionsän
derungsraten auf 0,002% oder weniger abnahmen, während
die Härte der Laufringbahn auf Hv 675 bis 695 verringert
wurde; das heißt, die Lebensdauer dieser Innenlaufringe
mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel mit eingemischtem
Fremdmaterial nahm ab auf 0,6 × 10⁶ bis 1,4 × 10⁶ Cyclen.
Der Innenlaufring gemäß der Bedingung Nr. 47 wurde bei ei
ner Temperatur von 930°C carburiert, bei einer Temperatur
von 820°C gehärtet, einer Tieftemperatur-Behandlung bei
einer Temperatur von -80°C unterworfen und dann bei einer
Temperatur von 170°C getempert (vergütet), so daß die
Härte der Laufringbahn auf Hv 785 eingestellt wurde und
die Menge an Rest-Austenit auf 4,0 Vol.-% eingestellt
wurde. Als Ergebnis wurde erhalten, daß die Lebensdauer
des Innenlaufringes mit dem Hochtemperatur-Schmiermittel
mit eingemischtem Fremdmaterial auf 2,5 × 10⁶ Cyclen zu
nahm; die Dimensionsänderungsrate nahm jedoch auf einen
großen Wert von -0,017% zu, weil der Martensit bei 170°C
ungenügend getempert wurde, obgleich die Menge an Rest-Au
stenit nur 4,0 Vol.-% betrug.
Der Innenlaufring gemäß der Bedingung Nr. 48 wurde bei ei
ner Temperatur von 930°C carburiert, bei einer Temperatur
von 820°C gehärtet, einer Tieftemperatur-Behandlung bei
einer Temperatur von -80°C unterworfen und dann bei einer
Temperatur von 230°C getempert (vergütet), so daß die
Härte der Laufringbahn auf Hv 705 eingestellt wurde und
die Menge an Rest-Austenit auf 0 Vol.-% eingestellt wurde.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß die Dimensionsänderungs
rate auf 0% eingestellt wurde; das heißt, die
Dimensionsbeständigkeit war hoch; die Lebensdauer des In
nenlaufringes mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel mit
eingemischtem Fremdmaterial war jedoch kurz und betrug 1,6
× 10⁶ Cyclen.
Wie aus der Fig. 7 hervorgeht, liegt dann, wenn die Menge
an Rest-Austenit γR 4,0 Vol.-% oder weniger beträgt, die
Dimensionsänderungsrate innerhalb ± 0,010% und die Dimen
sionsbeständigkeit ist zufriedenstellend und erfüllt den
thermischen Stabilitätscode 27 des ISO-Standards. In der
Fig. 7 entspricht die Markierung dem resultierenden In
nenlaufring gemäß der Bedingung Nr. 47. Das heißt, die
Menge an Rest-Austenit γR war kleiner als 4,0 Vol.-%, die
Temperungstemperatur war jedoch niedrig, sie betrug 170°C,
und deshalb wurde der Martensit unzureichend getempert, so
daß eine Dimensionskontraktion mit dem Ablauf der Zeit
auftrat.
Wie aus der Fig. 8 ersichtlich, beträgt dann, wenn die
Härte gleich oder größer ist als Hv 720 die Lebensdauer
mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel mit zugemischtem
Fremdmaterial 2,0 × 10⁶ Cyclen oder mehr, die groß genug
ist für die praktische Verwendung des Wälzlagers.
Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse das folgende:
ein Wälzlager, bei dem mindestens der Innenlaufring gebil
det wird durch Carburierung oder Carbonitrierung eines Le
gierungsstahls, dessen Kohlenstoffgehalt in dem Bereich
von 0,3 bis 0,7 Gew.-% liegt und bei dem der Kohlenstoff
gehalt (C₁) der Oberflächenschicht der Laufringbahn des
Innenlaufringes höchstens 1,3 Gew.-% beträgt und die Dif
ferenz (ΔC =ΔC₁-C₂) zwischen dem Kohlenstoffgehalt (C₁)
der Oberflächenschicht und dem Kohlenstoffgehalt (C₂) des
Kerns des Innenlaufringes mindestens 0,4 Gew.-% beträgt,
und bei dem der Innenlaufring bei einer Temperatur in dem
Bereich von 230 bis 280°C getempert worden ist, so daß die
Menge an Rest-Austenit in der Oberflächenschicht der Lauf
ringbahn 4,0 Vol.-% oder weniger beträgt und die Härte der
Laufringbahn in dem Bereich Hv 720 bis 760 liegt, kann in
zufriedenstellender Weise unter einer hohen Einpaß-Span
nung von über 130 MPa verwendet werden und es kann schnel
ler carburiert oder carbonitriert werden als ein konven
tionelles Wälzlager. Außerdem weist der Innenlaufring in
dem Wälzlager eine hohe Dimensionsbeständigkeit und eine
lange Lebensdauer mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel
mit eingemischtem Fremdmaterial auf.
Wenn die Temperungstemperatur oberhalb des oberen Grenz
wertes von 280°C liegt, dann ist es schwierig, den unteren
Grenzwert Hv von 720 für die Härte der Laufringbahn mit
den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Materialien
einzuhalten. Der obere Grenzwert für die Härte der Lauf
ringbahn, Hv = 760, wurde ausgewählt, weil es schwierig
ist, eine Härte Hv von 760 mit den erfindungsgemäßen Mate
rialien zu überschreiten.
Wie vorstehend angegeben, werden in dem erfindungsgemäßen
Wälzlager der Kohlenstoffgehalt des den Innenlaufring bil
denden Stahls, der Kohlenstoffgehalt C₁ der Oberflächen
schicht der Laufringbahn des Innenlaufrings und die Diffe
renz C zwischen dem Kohlenstoffgehalt C₁ der Oberflächen
schicht und dem Kohlenstoffgehalt C₂ des Kerns des Innen
laufringes in geeigneter Weise festgelegt. Daher arbeitet
der Innenlaufring auch unter einer hohen Einpaß-Spannung
von über 130 MPa zufriedenstellend. Außerdem kann der In
nenlaufring schneller carburiert oder carbonitrieret wer
den als ein konventioneller Innenlaufring.
Daher können mittlere und große Lager, die eine tiefere
carburierte Schicht erfordern, in ihrer Produktivität ver
bessert werden.
Außerdem kann das Wälzlager gemäß dem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung, bei dem der Innenlaufring bei ei
ner Temperatur in dem Bereich von 230 bis 280°C getempert
(vergütet) worden ist, so daß die Menge an Rest-Austenit
in der Oberflächenschicht der Laufringbahn 4,0% oder we
niger beträgt und die Härte der Laufringbahn in dem Be
reich von Hv 720 bis Hv 760 liegt, unter einer hohen Ein
paß-Spannung von über 130 MPa zufriedenstellend gehandhabt
(betrieben) werden und es kann schneller carburiert oder
carbonitiriert werden als ein konventionelles Wälzlager.
Außerdem weist in dem Wälzlager der Innenlaufring eine
hohe Dimensionsbeständigkeit und lange Lebensdauer
(Gebrauchsdauer) mit einem Hochtemperatur-Schmiermittel
mit zugemischtem Fremdmaterial auf.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf
spezifische bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert,
es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie
darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in
vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden kön
nen, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfin
dung verlassen wird.
Claims (8)
1. Wälzlager, das einen Innenlaufring enthält, das ver
wendet wird unter Anwendung einer Einpaß-Spannung, die auf
den Innenlaufring einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenlaufring (11) besteht aus einem Legierungsstahl,
dessen Kohlenstoffgehalt in dem Bereich von 0,3 bis 0,7
Gew.-% liegt;
der Innenlaufring (11) einer Carburierungs- oder Carboni
trierungs-Behandlung unterworfen worden ist; und
in dem Innenlaufring (11) die Differenz (ΔC = C₁-C₂)
zwischen dem Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflächenschicht
der Laufringbahn des Innenlaufringes (11) und dem
Kohlenstoffgehalt (C₂) des Kerns des Innenlaufringes (11)
mindestens 0,4 Gew.-% beträgt.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Absolutwert der Kompressions-Eigenspannung des In
nenlaufring (11) nicht weniger als 160 MPa beträgt.
3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflächenschicht der
Laufringbahn des Innenlaufringes (11) höchstens 1,3 Gew.-%
beträgt und daß der Legierungsstahl Chrom enthält in einer
Menge in dem Bereich von 0,8 bis 3,0 Gew.-%.
4. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kohlenstoffgehalt (C₁) der Oberflächenschicht der
Laufringbahn des Innenlaufringes (11) höchstens 1,3 Gew.-%
beträgt und daß der Legierungsstahl Chrom in einer Menge
innerhalb des Bereiches von 0,8 bis 3,0 Gew.-% enthält.
5. Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Härte der Laufringbahn in dem Bereich Hv 720 bis
Hv 760 liegt.
6. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Härte der Laufringbahn in dem Bereich Hv 720 bis
Hv 760 liegt.
7. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an Rest-Austenit in dem Innenlaufring nicht
mehr als 4,0 Vol.-% beträgt.
8. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge an Rest-Austenit in dem Innenlaufring nicht
mehr als 4,0 Vol.-% beträgt.
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- 1994-02-25 GB GB9403619A patent/GB2275509B/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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D2 | Grant after examination | ||
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |