DE102011080681A1

DE102011080681A1 - Media-lubricated bearing arrangement for use in a corrosive medium, in particular seawater

Info

Publication number: DE102011080681A1
Application number: DE102011080681A
Authority: DE
Inventors: Sven Claus; Frank Forbrig; Frank Straub
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2013-02-14
Also published as: WO2013020880A1

Abstract

Mediengeschmierte Lageranordnung zur Anwendung in einem korrosiven Medium, insbesondere Meerwasser, umfassend ein zu lagerndes Bauteil, insbesondere eine Welle, sowie wenigstens ein diese lagerndes Gleitlager mit einem Belagträger und einem darauf befindlichen, das Bauteil auflagernden Gleitbelag, wobei das Bauteil (3), insbesondere die Welle (4) aus einem korrosionsbeständigen Stahl mit einer Härte > 50 HRC, einer Streckgrenze > 1500 MPa, einer Zugfestigkeit > 1900 MPa und einer Biegewechselfestigkeit > 300 MPa besteht.Media-lubricated bearing arrangement for use in a corrosive medium, in particular seawater, comprising a component to be stored, in particular a shaft, and at least one bearing bearing this bearing with a lining carrier and a thereon, the component superimposed sliding coating, wherein the component (3), in particular the Shaft (4) consists of a corrosion-resistant steel with a hardness> 50 HRC, a yield strength> 1500 MPa, a tensile strength> 1900 MPa and a bending fatigue strength> 300 MPa.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine mediengeschmierte Lageranordnung zur Anwendung in einem korrosiven Medium, insbesondere Meerwasser, umfassend ein zu lagerndes Bauteil, insbesondere eine Welle, sowie wenigstens ein diese lagerndes Gleitlager mit einem Belagträger und einem darauf befindlichen, das Bauteil auflagernden Gleitbelag. The invention relates to a media-lubricated bearing assembly for use in a corrosive medium, in particular seawater, comprising a component to be stored, in particular a shaft, and at least one bearing bearing this bearing with a lining carrier and thereon, the component bearing sliding coating.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Derartige mediengeschmierte Lageranordnungen werden beispielsweise im Bereich der Energiegewinnung aus Wasser-, Fluss- und Meereskraft sowie dem Betrieb maschinentechnischer Anlagen unter Wasser eingesetzt. Beispiele für derartige Anwendungen sind Flusskraft- und Meeresströmungskraftwerke, aber auch Schleusentore, am Meeresboden angeordnete Bohrlochpumpen zur maritimen Förderung von Erdöl oder Erdgas sowie Mining-Geräte z. B. für die Ernte von Manganknollen oder den Abbau von Erzen unter Wasser. Such media-lubricated bearing assemblies are used for example in the field of energy from water, river and marine power and the operation of mechanical equipment under water. Examples of such applications are Flusskraft- and Meeresstromkraftwerke, but also floodgates, arranged on the seabed borehole pumps for the maritime production of oil or natural gas and mining equipment z. As for the harvest of manganese nodules or the mining of ores under water.

Derartige Bauwerke und Arbeitsmaschinen weisen in der Regel Lagerstellen auf, die unterhalb der Wasseroberfläche angeordnet sind. Beispielsweise haben Meeresströmungskraftwerke auf Basis von Horizontal- und/oder Vertikalrotoren klassische Radial- und/oder Axiallagerstellen, die mittels geeigneter Lageranordnung ausgebildet werden. Da die Lagerstellen unter Wasser sind, ist ein Einsatz konventioneller ölgeschmierter Getriebe inklusive Abschirmung und Kapselung von dem umgebenden Medium nicht zweckmäßig. Dagegen sind solche Lageranordnungen zweckmäßig, die äußerst robust sind, da Reparaturund Wartungsarbeiten häufig kaum oder nur unter extrem schwierigen Bedingungen möglich sind. Aus diesen Gründen bieten sich mediengeschmierte Gleitlager an, die im Hinblick auf den großen Bohrungsdurchmesser bei vergleichbar kleinen Lagerquerschnitten häufig als Dünnringlager ausgeführt sind und ohne spezielle Dichtung auf konventionelle Schmierstoffe verzichten, sondern mediengeschmiert sind. Such structures and machines usually have bearings that are located below the water surface. For example, ocean current power plants based on horizontal and / or vertical rotors have classical radial and / or axial bearing locations, which are formed by means of a suitable bearing arrangement. Since the bearings are under water, a use of conventional oil-lubricated gearbox including shielding and encapsulation of the surrounding medium is not appropriate. By contrast, such bearing arrangements are expedient, which are extremely robust, since repair and maintenance are often hardly possible or only under extremely difficult conditions. For these reasons, offer media-lubricated plain bearings, which are often designed as a thin-ring bearing in view of the large bore diameter at comparatively small bearing cross-sections and without conventional seal lubricants, but are media-lubricated.

Die Hauptanforderungen an das Gleitlager respektive die Lageranordnung für den Einsatz unter Wasser, also in korrosiver Umgebung, sind Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und statische sowie dynamische Festigkeit. Diese Hauptanforderungen werden maßgeblich durch das Werkstoffsystem des Gleitlagers, im Wesentlichen bestehend aus Gleitbelag, Gehäuse respektive Träger des Gleitbelags und das Gegenläuferbauteil, in der Regel eine Welle bei Radiallagern oder eine Scheibe bei Axiallagern, beeinflusst. The main requirements of the sliding bearing or the bearing assembly for use under water, ie in corrosive environment, corrosion resistance, wear resistance and static and dynamic strength. These main requirements are significantly influenced by the material system of the plain bearing, consisting essentially of sliding coating, housing respectively carrier of the sliding lining and the opposing member, usually a shaft for radial bearings or a disc for thrust bearings.

Als Material für das Gegenläuferbauteil, also den Gleitpartner, kommen hochlegierte korrosionsfeste Stähle auf Basis austenitischer Gefüge, wie z. B. der nicht härtbare Werkstoff X5CrNi18-10, Duplex-Stähle mit einem Mischgefüge Ferrit/Austenit, z. B. X2CrNiMoN22-5-3, oder Vergütungsstähle mit Korrosionsschutzschichten wie z. B. 42CrMo4 mit Hartchromschicht zum Einsatz.As a material for the opposing member, so the sliding, come high-alloy corrosion-resistant steels based on austenitic structure, such. B. non-hardenable material X5CrNi18-10, duplex steels with a mixed structure ferrite / austenite, z. B. X2CrNiMoN22-5-3, or tempering steels with anti-corrosion coatings such. B. 42CrMo4 with hard chrome layer for use.

Herkömmliche hochlegierte korrosionsfeste Stähle auf Austenitbasis und Duplex-Stählen lassen sich jedoch nicht bzw. nicht ausreichend härten. Werte von über 50HRC können kaum erreicht werden, wobei jedoch Härten oberhalb von 50HRC für den Betrieb eines Gleitlagers im Minimum erforderlich sind. Werden durch besondere Bearbeitungsverfahren die Härten derartiger Werkstoffe auf Maximumwerte getrimmt, führt dies in der Regel zu sehr kleinen Wechselfestigkeiten zum Ertragen der dynamischen Beanspruchung, z. B. der Biegebeanspruchung der Welle, was sich jedoch wiederum nachteilig für die Leistungsfähigkeit, die Leistungsschichten und die Tragfähigkeit der Lageranordnung respektive des Gleitlagers auswirkt. However, conventional high-alloy austenite-based and corrosion-resistant steels and duplex steels can not or do not harden sufficiently. Values of over 50HRC can hardly be achieved, but curing above 50HRC is required to operate a plain bearing at minimum. If the hardnesses of such materials are trimmed to maximum values by means of special processing methods, this usually leads to very small resistance to change in order to bear the dynamic load, eg. B. the bending stress of the shaft, which in turn, however, adversely affects the performance, the performance layers and the bearing capacity of the bearing assembly or the sliding bearing.

Nachteilig bei aufgebrachten harten Beschichtungen sind potentielle Fehlstellen, die sich nicht vermeiden lassen. Häufig werden derartige Schichten in einem chemischen Abscheideverfahren wie z. B. einem PVD-Verfahren aufgebracht, wo oft sogenannte „pinholes“ entstehen, die Angriffspunkte für etwaige Korrosionserscheinungen wie Lochfraß und Kontaktkorrosion sowie den Beginn von Unterwanderungen, bei denen das Wasser zwischen den Grundwerkstoff und die Beschichtung gelangt, mit der Folge, dass es zu Abplatzungen kommt, sind. Infolge der Abplatzungen entstehen Mikrozonen, in denen sich Chloridionen aufkonzentrieren und es in der Folge zu einer verstärkten Korrosion kommt. Bei Beschichtungen besteht darüber hinaus stets die Gefahr, dass die Haftung nicht genügend ist, sie partiell versagen und der Grundwerkstoff angegriffen wird. Lösen sich Teile der Beschichtung, so gelangen diese in den Bereich des Gleitkontakts und wirken abrasiv, Verschleiß und Ausfall des Lagers ist die Folge.A disadvantage of applied hard coatings are potential defects that can not be avoided. Frequently, such layers in a chemical deposition method such. B. applied to a PVD process, where often so-called "pinholes" arise, the targets for any signs of corrosion such as pitting and contact corrosion and the onset of sub-migrations, in which the water between the base material and the coating passes, with the result that it Flaking comes, are. As a result of the flaking arise microzones in which concentrate chloride ions and it comes in the episode to increased corrosion. For coatings, there is always the risk that the adhesion is not sufficient, they partially fail and the base material is attacked. If parts of the coating come loose, they reach the area of the sliding contact and have an abrasive effect, resulting in wear and failure of the bearing.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine mediengeschmierte Lageranordnung anzugeben, die sich zur Anwendung in einem korrosiven Medium, also unter Wasser, eignet und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit wie auch statische und dynamische Festigkeit aufweist. The invention is therefore based on the problem to provide a media-lubricated bearing assembly, which is suitable for use in a corrosive medium, ie under water, and has excellent corrosion resistance, wear resistance as well as static and dynamic strength.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Bauteil, insbesondere die Welle, aus einem korrosionsbeständigen Stahl mit einer Härte > 50 HRC, einer Streckgrenze > 1500 MPa, einer Zugfestigkeit > 1900 MPa und einer Biegewechselfestigkeit > 300 MPa besteht. To solve this problem, the invention provides that the component, in particular the shaft, consists of a corrosion-resistant steel with a hardness> 50 HRC, a yield strength> 1500 MPa, a tensile strength> 1900 MPa and a bending fatigue strength> 300 MPa.

Es hat sich herausgestellt, dass eine Kombination eines Gleitlagers mit einem Gleitpartner, der die beschriebenen mechanischen Parameter aufweist, eine extrem beständige und langlebige Lageranordnung realisieren lässt, die auch insbesondere für den extremen Einsatz unter Wasser wie insbesondere im Meerwasser geeignet ist. Der Gegenlaufpartner ist zum einen aus einem korrosionsbeständigen Stahl, was zwingende Voraussetzung für den Einsatz in korrosiver Umgebung ist. Darüber hinaus weist er eine Härte von mindestens 50 HRC auf, vorzugsweise mehr, bevorzugt im Idealfall wenigstens 58 HRC, was für den Betrieb respektive die Lagerung in einem Gleitlager erforderlich ist. Weitere zentrale Festigkeitsparameter sind eine Streckgrenze von wenigstens 1500 MPa sowie eine Zugfestigkeit von wenigstens 1900 MPa. Insbesondere zeichnet sich das verwendete Material durch eine hohe Biegewechselfestigkeit von mindestens 300 MPa aus, um die dynamischen Beanspruchungen, die beim Einsatz gegeben sind, ertragen zu können. It has been found that a combination of a plain bearing with a sliding partner, which has the described mechanical parameters, can realize an extremely stable and durable bearing assembly, which is also particularly suitable for extreme use under water, especially in seawater. On the one hand, the mating partner is made of corrosion-resistant steel, which is a mandatory requirement for use in corrosive environments. In addition, it has a hardness of at least 50 HRC, preferably more, preferably ideally at least 58 HRC, which is required for operation or storage in a sliding bearing. Further central strength parameters are a yield strength of at least 1500 MPa and a tensile strength of at least 1900 MPa. In particular, the material used is characterized by a high flexural fatigue strength of at least 300 MPa, in order to be able to withstand the dynamic stresses that are encountered during use.

Bevorzugt wird als Stahl ein martensitischer Stahl in Form eines Kaltarbeitsstahls verwendet. Ein erfindungsgemäß hervorragend geeigneter Stahl ist X30CrMoN15-1, der alle eingangs genannten Eigenschaften, die als Mindestwerte angegeben sind, weit übertrifft. Dieser Stahl, der unter dem Handelsnamen „Cronidur30“ beispielsweise von der Anmelderin verwendet wird, ist ein Hochleistungsstahl für die Herstellung von Wälzlagern. Erfindungsgemäß wird er nun für eine mediengeschmierte Lageranordnung zur Bildung des Gleitpartners verwendet. Er vereint in herausragender Weise die Eigenschaften der Korrosionsbeständigkeit (mehr als 1000 Stunden im Salzsprühnebeltest), der Verschleißbeständigkeit (mit Härten von mehr als 58 HRC), einer Streckgrenze von wenigstens 1850 MPa, einer Zugfestigkeit von wenigstens 2150 MPa sowie einer Biegewechselfestigkeit von weit über 300 MPa. Durch Einsatz dieses Stahls kann die Ermüdungslebensdauer des gleitgelagerten Bauteils, wie beispielsweise einer Welle, stark gesteigert werden. Preferably, a martensitic steel in the form of a cold work tool steel is used as the steel. An excellent steel according to the invention is X30CrMoN15-1, which far exceeds all the properties mentioned in the introduction, which are given as minimum values. This steel, which is used under the trade name "Cronidur30" by the Applicant, for example, is a high-performance steel for the manufacture of roller bearings. According to the invention, it is now used for a media-lubricated bearing arrangement for forming the sliding partner. It outstandingly combines the properties of corrosion resistance (more than 1000 hours in the salt spray test), wear resistance (with hardnesses greater than 58 HRC), a yield strength of at least 1850 MPa, a tensile strength of at least 2150 MPa and a flexural fatigue strength of well over 300 MPa. By using this steel, the fatigue life of the sliding bearing member such as a shaft can be greatly increased.

Bei X30CrMoN15-1 handelt es sich um einen druckaufgestickten, hochkorrosionsbeständigen martensitischen Kaltarbeitsstahl mit einer überragenden Zähigkeit bei einer Härte bis 60 HRC. Er weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, die auf seine Legierung und die besondere Wärmebehandlung während der Herstellung (Schmelzen, Umschmelzen unter Druck, Einbringen von Stickstoff beim Umschmelzen und hierdurch Substitution des Kohlenstoffs, Vakuumhärten, Tiefkühlen) erreicht wird. Das Legierungselement Stickstoff nimmt im Kontext mit dem im Werkstoff vorhandenen Kohlenstoff und Chrom eine zentrale Rolle ein. Denn aufgrund der sich ergebenden Bildung fein verteilter Carbonitride zeichnet sich dieser Werkstoff durch eine sehr hohe mechanische Beanspruchbarkeit aus, verglichen mit anderen Stählen der Lagerungstechnik wie z. B. 100Cr6. Die Korrosionsbeständigkeit wird durch einen hohen Cr-Anteil, insbesondere an gelöstem Chrom nach der Wärmebehandlung, gewährleistet. Zudem lagern sich die Stickstoffatome in Fehlstellen der Werkstoffmatrix ein und unterstützen bzw. verbessern somit die Korrosionsbeständigkeit nochmals. X30CrMoN15-1 is a pressure-bonded, highly corrosion-resistant martensitic cold work tool steel with outstanding toughness up to 60 HRC hardness. It has an excellent corrosion resistance, which is achieved on its alloy and the special heat treatment during production (melting, remelting under pressure, introduction of nitrogen during remelting and thereby substitution of the carbon, vacuum hardening, freezing). The alloying element nitrogen plays a central role in the context of the carbon and chromium present in the material. Because of the resulting formation of finely divided carbonitrides, this material is characterized by a very high mechanical strength, compared with other steels of storage technology such. B. 100Cr6. The corrosion resistance is ensured by a high Cr content, in particular to dissolved chromium after the heat treatment. In addition, the nitrogen atoms deposit in defects of the material matrix and thus support or improve the corrosion resistance again.

Dieser Stahl wird nun erfindungsgemäß für die Fertigung des Gleitpartners verwendet, so dass sich in Verbindung mit dem hochbelastbaren Gleitlager, das erfindungsgemäß für eine Flächenpressung von wenigstens 30 MPa ausgelegt ist, eine extrem beständige, mediengeschmierte und auch in stark korrosiver Umgebung einsetzbare Lageranordnung ergibt.This steel is now used according to the invention for the production of the sliding partner, so that in conjunction with the heavy-duty sliding bearing, which is designed according to the invention for a surface pressure of at least 30 MPa, results in an extremely durable, media-lubricated and also usable in highly corrosive environment bearing arrangement.

Dabei kann das Bauteil beispielsweise eine Welle und das Gleitlager ein Radiallager in Form einer Lagerbuchse sein, die den Gleitbelag trägt. Alternativ kann das Bauteil auch eine Axialscheibe und das Gleitlager ein Axiallager in Form einer Axialscheibe mit Gleitbelag sein. In this case, the component may for example be a shaft and the sliding bearing is a radial bearing in the form of a bearing bush, which carries the sliding coating. Alternatively, the component may also be an axial disk and the sliding bearing may be a thrust bearing in the form of an axial disk with a sliding lining.

Die Lagergrößen können letztlich beliebig sein, angefangen von Lagerdurchmessern im Bereich weniger Millimeter (beispielsweise bei sehr kleinem Wellendurchmesser) bis hin zu Lagerdurchmessern im Bereich von 100... 3000 mm und mehr, wobei auch insbesondere Radiallagerbuchsen mit Durchmessern von mehr als 10000 mm ohne weiteres realisierbar sind. The bearing sizes can ultimately be arbitrary, ranging from bearing diameters in the range of a few millimeters (for example, with a very small shaft diameter) up to bearing diameters in the range of 100 ... 3000 mm and more, in particular radial bearing bushes with diameters of more than 10000 mm readily are feasible.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In der gezeigten Figur ist eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1 dargestellt, die zur Anwendung in einem korrosiven Medium, wie hier beispielsweise Wasser 2, dient. Das heißt, dass sich die Lageranordnung im Betrieb vollständig unter Wasser, beispielsweise Meerwasser, befindet. Gezeigt ist in der Prinzipskizze ein zu lagerndes Bauteil 3, hier in Form einer Welle 4, die lediglich beispielhaft einen Propeller 5 trägt, und die in ein Gehäuse 6 läuft, in dem nachgeschaltete Betriebskomponenten beispielsweise eines Energie erzeugenden Motors oder dergleichen angeordnet sind. In the figure shown is a bearing arrangement according to the invention 1 shown for use in a corrosive medium, such as water here 2 , serves. This means that the bearing assembly is completely under water during operation, for example seawater. Shown in the schematic diagram is a component to be stored 3 , here in the form of a wave 4 that merely exemplifies a propeller 5 carries, and in a housing 6 runs, are arranged in the downstream operating components, for example, a power-generating motor or the like.

Die Lageranordnung 1 umfasst ferner ein die Welle 4 lagerndes Gleitlager 7 in Form eines Radiallagers 8, bestehend aus einer Lagerbuchse 9 mit aufgebrachtem Gleitbelag 10. Die Lagerbuchse 9 ist in eine entsprechende Aufnehmung des Gehäuses 6 eingesetzt.The bearing arrangement 1 further includes a shaft 4 bearing plain bearing 7 in the form of a radial bearing 8th , consisting of a bearing bush 9 with applied sliding coating 10 , The bearing bush 9 is in a corresponding Aufnehmung of the housing 6 used.

Das Material, aus dem die Welle 4 gefertigt ist, ist ein martensitischer Stahl, wobei erfindungsgemäß der Stahl X30CrMoN15-1 verwendet ist. Die Welle aus diesem Stahl weist eine Härte von ca. 58 HRC auf, ihre Streckgrenze liegt bei ca. 1850 MPa, ihre Zugfestigkeit bei ca. 2150 MPa sowie ihre Biegewechselfestigkeit bei mehr als 300 MPa. Die Bruchzähigkeit beträgt mehr als 20 MPa√m. Dieses Material ist hochkorrosionsbeständig. The material from which the shaft 4 is made of a martensitic steel, according to the invention, the steel X30CrMoN15-1 is used. The shaft of this steel has a hardness of about 58 HRC, its yield strength is about 1850 MPa, its tensile strength at about 2150 MPa and their bending fatigue strength at more than 300 MPa. The fracture toughness is more than 20 MPa√ m , This material is highly corrosion resistant.

Die hervorragenden mechanischen Festigkeitsparameter des Stahls X30CrMoN15-1 werden durch die besondere Wärmebehandlung des Ausgangsmaterials erreicht. Der Stahl besteht aus folgenden Bestandteilen:
C: 0,25–0,35 Gew.-%
Si: maximal 1 Gew.-%
Mn: maximal 1 Gew.-%
P: maximal 0,030 Gew.-%
S: maximal 0,025 Gew.-%
Cr: 14–16 Gew.-%
Mo: 0,95–1,10 Gew.-%
Ni: maximal 0,5 Gew.-%
N: 0,3–0,5 Gew.-%
Rest: Fe.The excellent mechanical strength parameters of the steel X30CrMoN15-1 are achieved by the special heat treatment of the starting material. The steel consists of the following components:
C: 0.25-0.35% by weight
Si: at most 1% by weight
Mn: at most 1% by weight
P: maximum 0.030% by weight
S: at most 0.025% by weight
Cr: 14-16% by weight
Mo: 0.95-1.10% by weight
Ni: at most 0.5% by weight
N: 0.3-0.5 wt%
Rest: Fe.

Dieses Material wird im Rahmen der Wärmebehandlung gleichmäßig auf eine Temperatur von ca. 780–820 °C erwärmt, bei einer Haltezeit nach vollständiger Durchwärmung von ca. 8 Stunden. Anschließend erfolgt das Spannungsarmglühen durch Erwärmung auf ca. 600–650 °C bei einer Haltezeit von ca. 2 Stunden nach erfolgter Durchwärmung. Hiernach erfolgt eine Abkühlung auf ca. 350 °C, wonach das Bauteil an Luft abkühlt.This material is uniformly heated to a temperature of about 780-820 ° C during the heat treatment, with a holding time after complete heating of about 8 hours. Subsequently, the stress relief annealing is carried out by heating to about 600-650 ° C with a holding time of about 2 hours after being soaked. Thereafter, it is cooled to about 350 ° C, after which the component is cooled in air.

Hieran schließt sich der Härtevorgang, der bei einer Austenitisierungstemperatur zwischen 1000–1030 °C je nach Produktanforderung erfolgt. Für Härten von mehr als 58 HRC beträgt die Härtetemperatur ca. 1030 °C. Das Härten erfolgt im Vakuum bei einem Stickstoffpartialdruck von 100–200 mbar. Nach erfolgter Härtung wird das Bauteil durch Ölabschrecken abgekühlt, wonach ein Tiefkühlschritt bei ca. –80 °C für ca. 60 Minuten folgt, wonach ein letztmaliges Anlassen erfolgt. Hierdurch können die eingangs genannten mechanischen Kennwerte (HRC > 58, Streckgrenze ca. 1850 MPa, Zugfestigkeit ca. 2150 MPa, Bruchdehnung ca. 3%, Bruchzähigkeit > 20 MPa√m ) erreicht werden. This is followed by the hardening process, which takes place at an austenitizing temperature between 1000-1030 ° C depending on the product requirement. For hardnesses greater than 58 HRC, the hardening temperature is approximately 1030 ° C. Hardening is carried out in vacuo at a nitrogen partial pressure of 100-200 mbar. After curing, the component is cooled by oil quenching, followed by a freezing step at about -80 ° C for about 60 minutes, followed by a final tempering occurs. As a result, the mechanical properties mentioned above (HRC> 58, yield strength about 1850 MPa, tensile strength about 2150 MPa, elongation at break about 3%, fracture toughness > 20 MPa√ m ) can be achieved.

Die Buchse 9 kann beispielsweise ebenfalls aus diesem Material bestehen, ansonsten kann auch ein anderer, hinreichend korrosionsbeständiger Stahl (auch austenitischer Stahl) zur Bildung der Buchse 9 verwendet werden.The socket 9 For example, can also be made of this material, otherwise, another, sufficiently corrosion-resistant steel (including austenitic steel) to form the socket 9 be used.

Der Gleitbelag 10 besteht bevorzugt aus Kunststoff, z.B. PTFE oder einem anderen Gleitkunststoff z.B. auf Kautschukbasis. Denkbar ist auch die Verwendung einer Keramik, z.B. SiC, als Gleitbelag.The sliding coating 10 is preferably made of plastic, for example PTFE or another sliding plastic, for example based on rubber. It is also conceivable to use a ceramic, for example SiC, as a sliding coating.

Alternativ zur gezeigten Ausführung des Gleitlagers aus Buchse und aufgebrachtem Gleitbelag ist es auch möglich, das Gleitlager einteilig aus z.B. Kunststoff auszuführen, indem z.B. ein PTFE-Faden gewickelt und mit einem Epoxydharz vergossen wird, so dass sich eine Gleithülse ergibt, die unmittelbar in die Gehäuseaufnahme eingesetzt wird. Auch kann die Hülse oder Buchse aus Keramik, z. B. SiC, sein. As an alternative to the embodiment of the sleeve bearing made of bushing and applied sliding coating, it is also possible for the sliding bearing to be made in one piece from e.g. Plastic perform by e.g. a PTFE thread is wound and potted with an epoxy resin, so that there is a sliding sleeve, which is inserted directly into the housing receptacle. Also, the sleeve or socket made of ceramic, z. As SiC be.

Wenngleich in der Figur ein Radiallager gezeigt ist, ist es selbstverständlich auch denkbar, ein entsprechendes Axiallager auszubilden. Das Axiallager bestünde dann aus einer entsprechenden Axiallagerscheibe mit aufgebrachtem Gleitbelag. Der Gleitpartner, der auf dem Gleitbelag läuft und ebenfalls bevorzugt aus X30CrMoN15-1 ist, wäre dann eine entsprechende Axialscheibe, wobei natürlich der Axialscheibe zugeordnete Bauteile, beispielsweise eine hierüber gelagerte Achse oder dergleichen, gegebenenfalls ebenfalls aus diesem Stahl bestehen können. Although a radial bearing is shown in the figure, it is of course also conceivable to form a corresponding thrust bearing. The thrust bearing would then consist of a corresponding thrust washer with applied sliding coating. The sliding partner, which runs on the sliding surface and is also preferably made of X30CrMoN15-1, would then be a corresponding axial disc, wherein of course the axial disc associated components, such as an axle mounted thereon or the like, if appropriate, may also consist of this steel.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lageranordnung bearing arrangement
22: Wasser water
33: Bauteil component
44: Welle wave
55: Propeller propeller
66: Gehäuse casing
77: Gleitlager bearings
88th: Radiallager radial bearings
99: Lagerbuchse bearing bush
1010: Gleitbelag sliding lining

Claims

Media lubricated bearing arrangement for use in a corrosive medium, in particular seawater, comprising a component to be stored, in particular a shaft, and at least one bearing bearing this bearing with a lining carrier and a thereon, the component bearing sliding coating, characterized in that the component ( 3 ), especially the wave ( 4 ) consists of a corrosion-resistant steel with a hardness> 50 HRC, a yield strength> 1500 MPa, a tensile strength> 1900 MPa and a flexural fatigue strength> 300 MPa.

Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the steel is a martensitic steel.

Bearing arrangement according to claim 2, characterized in that the steel is X30CrMoN15-1.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the plain bearing ( 7 ) is designed for a surface pressure> 30 MPa.

Bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 3 ) a wave ( 4 ) and the sliding bearing ( 7 ) a radial bearing ( 8th ) is in the form of a bearing bush.

Bearing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the component ( 3 ) An axial disc and the sliding bearing is a thrust bearing in the form of an axial disc with a sliding coating.