DE1207091B

DE1207091B - Korrosionsbestaendiger Waelzkoerper aus einer Kobalt-Nickel-Chrom-Legierung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1207091B
Application number: DEI18751A
Authority: DE
Inventors: E H Dr Reinhard Strauma Dr-Ing
Original assignee: Institut Straumann AG
Current assignee: Institut Straumann AG
Priority date: 1959-09-25
Filing date: 1960-09-22
Publication date: 1965-12-16
Also published as: GB891318A; CH389331A

Description

Korrosionsbeständiger Wälzkörper aus einer Kobalt-Nickel-Chrom-Legierung und Verfahren zu seiner Herstellung Wälzkörper für Wälzlager, d. h. Kugeln, Rollen und Nadeln, werden derzeit hauptsächlich aus sogenanntem Kugellagerstahl hergestellt, der zwar hohe Festigkeiten aufweist, aber nicht rostbeständig ist. Zur Herstellung sogenannter rostfreier Wälzkörper verwendet man einen Stahl, dessen Chromgehalt über demjenigen des Kugellagerstahles liegt, wodurch zwar eine geringere Rostanfälligkeit, nicht aber Rostfreiheit erreicht wird. Ein weiterer Nachteil dieser gegen Rost weniger anfälliger Wälzkörper ist der, daß sie sich nicht für den Einbau in Lager eignen, die bei hoher Temperatur, also z. B. bei einer Temperatur von 200°C, arbeiten. Noch weniger rostanfällig, sogar bei höherer Temperatur, sind Wälzkörper aus 18:8-Cr-Ni-Stahl, jedoch ist die Festigkeit solcher Wälzkörper geringer als diejenige von Kugellagerstahl.
Der Wälzkörper nach der vorliegenden Erfindung weist nun keinen dieser Nachteile auf. Er ist in hohem Maße korrosionsbeständig und weist auch die nötige Festigkeit auf.
Er ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Legierung folgender Zusammensetzung besteht:

und außerdem bei seiner Herstellung bei einer Temperatur von 1000 bis 1200°C geglüht, in Wasser abgeschreckt, um mindestens 10 °/0 kaltverformt und während 30 Minuten bis 10 Stunden im Temperaturbereich zwischen 350 und 600°C wärmebehandelt worden ist.
Legierungen solcher Art sind an sich bekannt. So schlägt die österreichische Patentschrift 200 805 vor, Legierungen, bestehend aus 40 bis 50 °/0 Kobalt, 10 bis 20 °/0 Chrom, etwa 5 °/0 Molybdän, etwa 5 °/0 Wolfram, 0,2 bis 0,4°/0 Beryllium, 0,8 bis 1,2°/0 Titan, etwa 2°/0 Mangan + Silicium, 0 bis 10 °/0 Eisen, Rest Nickel - wie sie seinerzeit schon für Uhrfedern vorgeschlagen sind -, zu verwenden als Material für die Spitzchen, Zapfen und Wellen von Spitzenlagerungen.
Da Spitzenlager insbesondere auf Grund der Adhäsion und der Reibkorrosion abgenutzt werden, während bei Wälzkörpern die Abnutzung auf einer Schälung oder Grübchenbildung infolge lokaler Werkstoffermüdung beruht, so ließ sich aus der Eignung solcher Legierungen für Uhrfedern und Spitzchen, Zapfen und Wellen für Spitzenlagerung die Eignung für Wälzkörper von Wälzlagern nicht entnehmen. Überraschenderweise zeigen diese Legierungen Eigenschaften, die sie auch als Material für Wälzkörper ausgezeichnet geeignet machen.
So können z. B. Lagerrollen dadurch hergestellt werden, daß man eine Stange mit einem Durchmesser von 6 mm aus einer Legierung, bestehend aus 18 °/0 Cr, 5 °/0 Fe, 210/0 Ni, 4 °/0 Mo, 4 °/0 W, 0,3 °/0 Be, 10/0 Ti, 10/, Mn, 0,6 °/0 Si, 0,03 °/0 C, Rest Co, über 1 Stunde bei 1100°C glüht, in Wasser abschreckt, durch Herunterwalzen auf einen Durchmesser von 3 mm und 75 °/0 kaltverformt, aus diesem Stab Rollen der gewünschten Länge abschneidet, diese während 4 Stunden bei 480°C glüht, sie auf das Endmaß schleift und poliert.
Kugeln für Kugellager lassen sich z. B. aus einer Legierung, bestehend aus 120/, Cr, 100/, Fe, 270/" Ni, 4 °/0 Mo, 4 °/0 W, 0,15 °/0 Be, 1 °/0 Ti, 1 °/0 Mn, 0,5 °/0 Si, 5097581344 0,03 °/° C, Rest Co, herstellen, indem man einen 3 mm dicken Draht aus einem solchen Material über 1 Stunde bei 1150°C im Durchlaufofen glüht, im Wasser abschreckt, auf 1,5 mm Durchmesser herunterzieht, in Teile von 1,5 mm Länge schneidet, diese zu Kügelchen preßt, sie dann während einer halben Stunde bei 550°C glüht, schleift und poliert.
Infolge des Gehaltes an Beryllium und/oder Titan lassen sich Vickershärten von über 700 kg/mm2 erreichen, die mit den üblichen rostfreien Legierungen für Wälzkörper nicht erreicht werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Wälzkörper hoher Korrosionsbeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, daßeraus einer Legierung folgender Zusammensetzung besteht:

und außerdem bei seiner Herstellung bei einer Temperatur von 1000 bis 1200°C geglüht, in Wasser abgeschreckt, um mindestens 100/, kaltverformt und während 30 Minuten bis 10 Stunden im Temperaturbereich zwischen 350 und 600°C wärmebehandelt worden ist.
2. Wälzkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer Legierung folgender Zusammensetzung: 18 °/° Chrom, 5 °/° Eisen, 210/, Nickel, 40/0 Molybdän, 40/0 Wolfram, 0,3 0/,Beryllium, 10/0 Titan, 10/, Mangan, 0,6 °/° Silizium, 0,03 °/° Kohlenstoff, Rest Kobalt.
3. Wälzkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung einer Legierung folgender Zusammensetzung: 12 °/° Chrom, 10 °/° Eisen, 270/, Nickel, 4 °/° Molybdän, 40/0 Wolfram, 0,15 °/° Beryllium, 10/0 Titan, 11)1, Mangan= 0,5010 Silizium, 0,03 °/° Kohlenstoff, Rest Kobalt.
4. Verfahren zur Herstellung eines Wälzkörpers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück aus der Legierung mindestens 1 Stunde bei 1100°C geglüht, nach dem Abschrecken einer 70- bis 950%igen Kaltverformung und anschließend einer 4stündigen Wärmebehandlung bei 480°C unterworfen wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Wälzkörpers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstück aus der Legierung mindestens 45 Minuten bei einer Temperatur von 1150°C geglüht, nach dem Abschrecken einer 70- bis 95°/°igen Kaltverformung und anschließend einer 1/zstündigen Wärmebehandlung bei 550°C unterworfen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 200 805; schweizerische Patentschrift Nr. 286 927.