DE1932676A1 - Lagerwerkstoff - Google Patents

Lagerwerkstoff

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DE1932676A1
DE1932676A1 DE19691932676 DE1932676A DE1932676A1 DE 1932676 A1 DE1932676 A1 DE 1932676A1 DE 19691932676 DE19691932676 DE 19691932676 DE 1932676 A DE1932676 A DE 1932676A DE 1932676 A1 DE1932676 A1 DE 1932676A1
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oxide
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bearing
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Jean Blouet
Francois Courcier
Robert Courtel
Rene Gras
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Description

DR. HANS ULRICH MAY
B MÜNCHEN 2, OTTOSTRASSE In TELEFON CO8I1) 59 36 82
B.2857-3 PG München, 27. Juni 1969
■■■■· ■' ■ ■ · Dr.M./m
CP 294/751
Commissariat ä l1Energie Atomique in Paris / Frankreich Lagerverkstoff |
Die Erfindung betrifft einen neuen Lagerverkstoff, insbesondere Mr Trockenlager, der insbesondere zur Herstellung einer Oberflächenbeschichtung von relativ zueinander bewegten Teilen geeignet ist.
Bekanntlich erfordern bestinmte Umgebungen, vie solche bei hohen Temperaturen befindliche, kerntechnischen Beanspruchungen untervorfene, in korrodierenden Atmosphären, in Vakuua usv..gegebenenfalls die Vervendung von Apparaturen oder Vorrichtungen, velche Teile aus Spesialverkstoffen enthalten. Es ist auch bekannt,daß die Betriebsbedingungen solcher Apparaturen in den meisten Fällen die Vervendung, Üblicher Schmiermittel nicht gestatten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Material zu schaffen, das die obigen Bedingungen erfüllt und ein trockenes Seiben der relativ zueinander beveglichen Teile bei einer erheblichen Verringerung ihres Abriebs und der Gefahr des Pest-
Üresse&s gestattet.
909887/112 1
BAD ORIGINAL
Diese Aufgabe vird erfindungsgemäß durch einen Werkstoff gelöst, der aus einem Gemisch wechselnder Mengenanteile von Chromoxid und Zirkoniumoxid besteht. Vorzugsweise liegt der Zirconiumoxidanteil in der Ausgangsmischung zwischen 5 und 25%.
Eine Verringerung des prozentualen Gewichtsgehalts des Zirconiumoxids führt zu einem stärkeren Abrieb und einer Erhöhung des Reibungskoeffizienten. Gleiche Nachteile treten auch bei einer zu starken Erhöhung des prozentualen Gewichtsgehalts des Zirconiuiaoxids ein. In den oben angegebenen Gewachtsgrenzen jedoch erhält man, wie gefunden wurde, größere Beständigkeit und Regelmäßigkeit des Reibungskoeffizienten mit höheren Prozentgehalten Zirconiumoxid. Das Material verträgt gut die Zugabe von Zusatzstoffen mit bekannten schmierwirksamen Eigenschaften, wie Graphit, Molybdändisulf id» Calcium- oder Bariumfluoritt, die dem Material später zugesetzt werden. Ferner wurde durch Versuche festgestellt, daß eine Verbesserung der Eigenschaften des Lagerwerkstoffs durch Zugabe mindestens eines dritten Oxids zum Gemisch von Chromoxid und Zirconiumoxid erhalten werden kann. Vorteilhafterweise ist dieses dritte Oxid Neodymoxid.
Der erfindungsgemäße Lagerwerkstoff kann in zwei Formen eingesetzt werden, entweder in Form von massiven Stücken oder als Überzug. Im ersten Fall kann man alle Methoden der Pulvermetallurgie zur Herstellung. solcher massiven Stücke benutzen. Im zweiten Fall kann man die Methoden der Oxidbeschichtung oder metallischer, anschließend oxydierter Beschichtungen anwenden.Insbesondere ist es vorteilhaft, die Verfahren des Auftrags mit gewöhnlichem Brenner oder Plasmabrenner anzuwenden. Man kann sowohl Brenne?
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BAD
mit Pulver- oder Stabzufuhr verwenden, wobei die Oxide zuvor gemischt oder gemeinsam aufgesprüht werden. Man kann auch den Plasmabrenner mit reinen oder gemischten Oxiden speisen. So kann man insbesondere eine dünne Schicht des Oxidgemisches auf dem zu überziehenden Werkstück abscheiden, indem man mittels eines Plasmabrenners bei einem Durchsatz von 50 1/fain. Argon und einer Leistung von 21 kW (700 A 30 V) ein feines Pulver mit einer Korngröße zwischen 10 und 40 Mikron aufspritzt.
Die folgende Tabelle gibt zur Erläuterung die Ergebnisse einiger Versuche wieder, die an Werkstücken vorgenommen wurden, insbesondere an einer im Inneren eines Lagerkörpers laufenden Welle, wobei das Material dieser Werkstücke mit einer Oberflächenbeschichtung gemäß der Erfindung versehen bzw. zum Vergleich ohne eine solche belassen wurde.
Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Versuche wurden unter folgenden Bedingungen durchgeführt:
Trockene Reibung
Last von 30 Decanewtons,
Lineare Geschwindigkeit 0,14 m/s
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BAD ORlGINAl, -ι ^
_ 4 Tabelle
Art des Werk der Welle Reibungs Versuchs- Gesamtge- wichtsver- des Lagers Beobach-*
stoffs des Lagers koeffizient dauer lust während 1»45 g tungen
des Versuchs
a) Lager: in Gramm
a) der Welle
Rostfreier E)
Stahl a) 0,13 g
a) (inox) 0.9 32 Min. Heftiges
Welle: Pestfressen
Rostfreier
Stahl b) 1.52
b) (inox)
Rostfreier
Stahl 0,011
verchromt a)
a) Rostfreier 0,85 45 Min. Sehr rasche
Stahl 0,06 Abnutzung
verchromt b) 0,07 der Welle
b) Cr2O3
Cr2O3 0,30
a) 0.07
a) ZrO2 0,3 46 Std. b) 0,04 Rasche Ab
b) ZrO2 nutzung und
rasches
Gemisch a) 0,04 Pestfressen
a) 1 1 Min. b) Pestfressen
b) . a)
a) .. 0.25 400 Std. Sehr gerin
CrO3-ZrO2C15%) b) ger Abrieb
b) Cr0O,
Im übrigen wurden auf einem Frictiografen bei hoher Temperatur unter Vakuum die folgenden Ergebnisse erhalten:
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Werkstoffpaar Cr3O3 + ZrO2ZCr2O3
Last 500 Newtons
Geschwindigkeit m/Sek. 0,14
Umgebung 3.1O~5 torr , 500° C
Versuchsdauer 1 Std.
Reibungskoeffizient 0,8
Beobachtungen Sehr beständiger Rei
geringer Abrieb, kein Pestfressen
Zur Erläuterung sind in der beigefügten Figur Ergebnisse einer ä
Versuchsreihe mit
durchgehenden /- überzug^ aus Gemischen von Chromoxid und Zirconiumoxid in verschiedenen Anteilen viedergegeben. Die Kurven geben den Abrieb bzv. den Reibungskoeffizienten in Luft bei Raumtemperatur für eine Welle aus nitriertem Stahl, die mit einer 0,2 mm dicken Schicht aus einem Gemisch von Chromoxid und Zirconiumoxid überzogen war, auf einem Lager aus dem gleichen Stahl, der mit reinem Chromoxid beschichtet var, an.
Die Teile werden vor dem Anlaufen der Maschine in Berührung gebracht und belastet. Die Maschine vird 3 Std. nach ihrem Anlaufen angehalten. Die Welle und das Lager bleiben 1 Std. lang unter Last in Berührung. Nach Verlauf dieser Zeit vird die Maschine für einen neuen Zyklus von 4 Std. 30 Min. in Gang gesetzt.
In der Figur sind der Abrieb und der Reibungskoeffizient 'jeveils in der Ordinate und der Prozentgehalt Cr3O3 des Gemisches Cr2°3+ZrO2 des ^berzu9s an der Abszisse aufgetragen.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    Γ1.) Lagerv/eskstoPf, bestehend aus einem Gemisch von Chromoxid und Zirkoniumoxid in verschiedenen Mengenanteilen.
  2. 2.) Lagerwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zirconiumoxidgehalt des Gemisches zwischen 5 und 25% liegt.
  3. 3.) Lagerwerkstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einem dritten Oxid.
  4. 4.) Lagerwerkstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Oxid Neodymoxid ist.
  5. 5.) Lagerwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4f dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Zusätze mit bekannter Schmiervirkung, vie Graphit, Molybdändisulfid. Calcium- oder Barium- fluorid, enthält.
    9098 87/1121
    BAD ORIQINAt.
DE19691932676 1968-06-27 1969-06-27 Lagerwerkstoff Pending DE1932676A1 (de)

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