DE19909709A1 - Kugellager - Google Patents
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Abstract
Ein innerer Ring 3 eines Wälzlagers ist aus einem Stahlwerkstoff mit der folgenden Zusammensetzung gefertigt. Der Stahlwerkstoff enthält als Legierungsbestandteil C, Si, Mn, Cr in Gewichtsbeträgen von jeweils 0,65 bis 1,20 Gew.-%, von 0,10 bis 0,70 Gew.-%, von 0,20 bis 1,20 Gew.-% und von 0,20 bis 1,80 Gew.-%, und einen Sauerstoffgehalt von mit mehr als 16 ppm. Der Gehalt an Rest Austenit, der nach einer Wärmebehandlung verbleibt, beträgt zwischen 0 bis 6 Vol.-% und die Oberflächenhärte HRC der Lagerfläche beträgt nicht weniger als 57 und nicht mehr als 65. Entsprechend ist es möglich, die Lebensdauer eines Wälzlagers drastisch zu erhöhen, das unter starken Vibrationen und hoher Last betrieben wird, wie dies beispielsweise bei einem Alternator auftritt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kugellager. Insbesondere betrifft die vor
liegende Erfindung ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager für Zusatzmaschi
nen eines Motors (beispielsweise einen Alternator, eine Solenoid-Kupplung, eine zwi
schenliegende Scheibe, einen Kompressor für die Klimaanlage eines Autos und eine
Wasserpumpe).
In den letzten Jahren wurde bezüglich der Zusatzmaschinen für einen Motor eine gerin
gere Größe und ein geringeres Gewicht wie auch eine höhere Leistung und Abgabe
verlangt, während die Größe und das Gewicht der Automobile abnahm. Beispielsweise
wirken auf das Lager eines Alternators starke Vibrationen und eine hohe Last (Träg
heitsbeschleunigung: ungefähr 4G bis 20G), wobei eine Drehung mit großer Drehzahl
gleichzeitig mit der Betätigung des Motors über einen Riemen begleitet ist. Entspre
chend kann ein mit Schmiermittel geschmiertes Lager, wenn es für einen Alternator
verwendet wird, festfressen, wodurch eine Blockierung verursacht wird. Ein derartiges
mit Schmiermittel geschmiertes Lager für einen Alternator ist auch deswegen von
Nachteil, da die Lagerfläche (auch als Abroll-Kontaktfläche bezeichnet, die in Kontakt
mit Rollkörpern gebracht wird) des äußeren Ringes als eine stationäre Lauffläche früh
zeitig schälen kann. Als Ergebnis weist ein derartiges mit Schmiermittel geschmiertes
Lager für einen Alternator keine ausreichend verlängerte Lebensdauer auf.
Als eine Methode zur Verlängerung der Lebensdauer von Lagern, die unter starken Vi
brationen und hoher Last betrieben werden, ist ein Verfahren offenbart, welches umfaßt:
Unterwerfen einer stationären Lauffläche aus einem Lagerstahl mit hohem Kohle- und Chromanteil (SUJ2) einem normalen Härten, Unterwerfen des dermaßen gehärteten stationären Lagerlaufrings einer Unter-Null-Behandlung, und dann Unterwerfen des sta tionären Lagerrings einem Tempern bei hoher Temperatur, um den Gehalt an Rest- Austenit im stationären Laufring auf nicht mehr als 10 Vol.-% zu verringern. Dies ist in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Hei. 7-72565 (im folgenden als JP-B-7-72565 bezeichnet) offenbart. Mit anderen Worten soll dieses Verfahren den Gehalt an Rest-Austenit im stationären Laufring verringern, so daß die Härte des stationären Laufrings hoch beibehalten wird und die plastische Verformung der Lageroberfläche des stationären Laufringes unter starken Vibrationen und hoher Last minimiert wird. Dadurch wird ein frühzeitiges Schälen verhindert.
Unterwerfen einer stationären Lauffläche aus einem Lagerstahl mit hohem Kohle- und Chromanteil (SUJ2) einem normalen Härten, Unterwerfen des dermaßen gehärteten stationären Lagerlaufrings einer Unter-Null-Behandlung, und dann Unterwerfen des sta tionären Lagerrings einem Tempern bei hoher Temperatur, um den Gehalt an Rest- Austenit im stationären Laufring auf nicht mehr als 10 Vol.-% zu verringern. Dies ist in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Hei. 7-72565 (im folgenden als JP-B-7-72565 bezeichnet) offenbart. Mit anderen Worten soll dieses Verfahren den Gehalt an Rest-Austenit im stationären Laufring verringern, so daß die Härte des stationären Laufrings hoch beibehalten wird und die plastische Verformung der Lageroberfläche des stationären Laufringes unter starken Vibrationen und hoher Last minimiert wird. Dadurch wird ein frühzeitiges Schälen verhindert.
Als eine Gegenmaßnahme gegen ein frühzeitiges Schälen bei einem stationären
Laufring ist in den Absätzen 1-14 des "SAE Technical Paper: SAE950944" (gehalten
vom 27. Februar bis 2. März 1995) ein erläuterter Ermüdungsmechanismus eines La
gers für einen Alternator offenbart, basierend auf dem das einzuschließende Schmier
mittel sich von einem E Schmiermittel zu einem M Schmiermittel ändert. Aufgrund seiner
großen Dämpfungswirkung kann M Schmiermittel Vibrationen und Last ausreichend ab
sorbieren und dadurch ein vorzeitiges Schälen der stationären Lauffläche verhindern,
wenn es bei Lagern verwendet wird, die unter starken Vibrationen und hoher Last be
trieben werden.
Andererseits offenbart die geprüfte japanische Patentveröffentlichung Hei. 6-33441 (im
folgenden als JP-B-6-33441 bezeichnet) eine Technik, die das Ausformen eines Lager
ringes aus einem Stahl enthaltend C in Mengen von 0,95 bis 1,10 Gew.-%, Se der Al in
Mengen von 1 bis 2 Gew.-%, Mn in einer Menge, die nicht mehr als 0,50 Gew.-% be
trägt, und Cr in einer Menge von 0,90 bis 1,60 Gew.-% und mit einem Sauerstoffgehalt
von nicht mehr als 13 ppm, das Härten des Lagerrings und dann Tempern des Lager
rings bei einer Temperatur zwischen 230°C bis 300°C umfaßt, um den Gehalt von Rest-
Austenit und um die Oberflächenhärte HRC desselben auf jeweils nicht mehr als 8 Vol.-%
und nicht weniger als 60 einzustellen. Ein Ziel dieser Technik ist es, ein Lager mit ho
her Maßhaltigkeit und einer verlängerten Wälzlebensdauer im Betrieb bei hohen Tem
peraturen zu erhalten.
Des weiteren offenbart die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr.
Hei. 7-103241 (im folgenden als JP-A-7-103241 bezeichnet) eine Technik, die das Einstellen
des Gehalts an Rest-Austenit im Lagerring eines Lagers aus Lagerstahl oder Edelstahl
auf nicht mehr als 6 Vol.-% beinhaltet. Diese Technik wird bei Wälzlagern für HDD oder
Audiogeräte verwendet und zielt darauf ab, das Auftreten eines Eindrucks auf der La
gerfläche zu verhindern, der während des Betriebs Vibrationen verursacht. Dadurch ist
es möglich, die akustischen Eigenschaften des Gerätes zu verbessern.
Zwar können die in der JP-B-7-72565 und im SAE Technical Paper offenbarten Techni
ken bewirken, daß ein frühzeitiges Schälen des stationären Laufrings eines Lagers ver
hindert wird, das unter starken Vibrationen und hoher Last betrieben wird, aber sie las
sen Wünsche bezüglich des Widerstandes von Lagern von Zusatzgeräten eines Motors
gegen Festfressen bei Verwendung unter hohen Temperaturen offen.
Wenn, mit anderen Worten, ein derartiges Lager bei einer Umgebungstemperatur von
nicht unter 100°C während einer gewissen Zeit verwendet wird, weist der innere Ring als
sich drehende Lauffläche tendenziell eine um 10°C oder mehr höhere Temperatur als
der äußere Ring als stationäre Lauffläche auf. Dies kann der Tatsache zugeschrieben
werden, daß die Reibungswärme, die während der Drehung im Lager entsteht, besser
durch das Gehäuse dissipieren kann, an dem der äußere Ring befestigt ist, als durch
die Welle, auf der der innere Ring sitzt. Daher ist die zersetzte Menge von Restaustenit
im inneren Ring, der eine höhere Temperatur aufweist als der äußere Ring, größer als
im äußeren Ring. Dies verursacht einen Anstieg im Lagerdurchmesser des inneren Rin
ges, was eine Erhöhung des Lagerspaltes verursacht. Aus diesem Grund kann ein
Festfressen leicht auftreten.
Des weiteren ist in der JP-B-6-33441 und in der JP-A-7-103241 nicht beschrieben, daß
sie zur Verhinderung des vorangehend beschriebenen Festfressens bei der Verwen
dung unter hohen Temperaturen geeignet sind.
Des weiteren ist bei der in der JP-B-6-33441 beschriebenen Technik der Sauerstoffge
halt zu nicht mehr als 13 ppm definiert, da der Gehalt an Si oder Al im Stahl der den
stationären Laufring bildet, in der Größenordnung von 1 bis 2 Gew.-% liegt. Diese Tech
nik kann jedoch zur Entstehung von gewaltigen, auf Silicium oder auf Aluminium basie
renden Einschlüssen führen, die eine beträchtliche Verschlechterung der Wälzlebens
dauer bewirken.
Des weiteren kann die in der JP-A-7-103241 beschriebene Technik tatsächlich bei ei
nem Kugellager mit einem Wälzkreis mit einem Durchmesser von nicht mehr als 11 mm
verwendet werden, auf dem eine Vielzahl von Kugeln mit einem Durchmesser von nicht
mehr als 3 mm angeordnet sind, wie beispielsweise einem Kleinkugellager oder einem
Miniatur-Kugellager mit einem inneren Durchmesser von weniger als 10 mm. Dies läßt
Wünsche bezüglich dem Schälwiderstand und dem Widerstand gegen Festfressen of
fen, wenn diese Technik auf ein Lager für die Zusatzmaschinen eines Motors mit einem
inneren Durchmesser von nicht weniger als 10 mm verwendet wird, und welches unter
höheren Temperaturen und unter stärkeren Vibrationen als bei HD oder Audiogeräten
betrieben wird.
Die vorliegende Erfindung wurde ausgearbeitet, indem besondere Aufmerksamkeit auf
diese Probleme im Stand der Technik gerichtet wurde. Ein Ziel der Erfindung ist es, ein
Kugellager für Zusatzmaschinen eines Motors bereitzustellen, welches unter hohen
Temperaturen bei starken Vibrationen und hoher Last über eine wesentlich verlängerte
Lebensdauer aufgrund seiner hohen Wirkung bezüglich des Verhinderns von sowohl
vorzeitigem Schälen als auch Festfressen betrieben werden kann.
Das oben geschilderte Ziel der vorliegenden Erfindung kann durch ein Wälzlager erzielt
werden, welches eine stationäre Lauffläche, eine sich drehende Lauffläche und eine
Vielzahl von Wälzkörpern aufweist, die zwischen der stationären Lauffläche und der sich
drehenden Lauffläche angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert
sind,
wobei die sich drehende Lauffläche aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthaltend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% von C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% von Si;
0,20 bis 1,20 Gew.-% von Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% von Cr,
wobei ein Gehalt an Rest-Austenit in sich drehenden Ring nach einer Wärmebehand lung (als fertiges Produkt) zwischen 0 und 6 Vol.-% beträgt, und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des sich drehenden Rings nach Unter werfen der Wärmebehandlung nicht weniger als 57 und nicht mehr als 65 beträgt.
wobei die sich drehende Lauffläche aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthaltend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% von C;
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0,20 bis 1,20 Gew.-% von Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% von Cr,
wobei ein Gehalt an Rest-Austenit in sich drehenden Ring nach einer Wärmebehand lung (als fertiges Produkt) zwischen 0 und 6 Vol.-% beträgt, und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des sich drehenden Rings nach Unter werfen der Wärmebehandlung nicht weniger als 57 und nicht mehr als 65 beträgt.
Bei dem obengenannten Wälzlager ist es bevorzugt, daß ein Gehalt von Rest Austenit
eines jeden Wälzelementes zwischen 0 bis 6 Vol.-% nach der Wärmebehandlung be
trägt.
Beim obenerwähnten Kugellager ist es außerdem bevorzugt, daß ein Gehalt an Rest-
Austenit im stationären Ring nicht weniger als 7 Vol.-% nach dem Unterwerfen der
Wärmebehandlung beträgt.
Bei dem o.g. Wälzlager ist es mehr bevorzugt, daß eine Oberflächenhärte HRC einer
Lagerfläche des stationären Rings nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 60
und nicht mehr 65 beträgt.
Das oben genannte Ziel kann auch durch ein Wälzlager erreicht werden, umfassend:
einen stationären Ring, einen sich drehenden Ring und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem stationären Ring und dem sich drehenden Ring angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert sind,
wobei der stationäre Ring aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthaltend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% Se;
0,20 bis 1,20 Gew.-% Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% Cr,
wobei ein Gehalt an Rest-Austenit des stationären Rings nach der Wärmebehandlung (als fertiges Produkt) nicht weniger als 7 Vol.-%, und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des stationären Rings nach der Wärme behandlung nicht weniger als 60 und nicht mehr als 65 beträgt.
einen stationären Ring, einen sich drehenden Ring und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen dem stationären Ring und dem sich drehenden Ring angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert sind,
wobei der stationäre Ring aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthaltend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% Se;
0,20 bis 1,20 Gew.-% Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% Cr,
wobei ein Gehalt an Rest-Austenit des stationären Rings nach der Wärmebehandlung (als fertiges Produkt) nicht weniger als 7 Vol.-%, und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des stationären Rings nach der Wärme behandlung nicht weniger als 60 und nicht mehr als 65 beträgt.
Desweiteren ist es bei dem o.g. Wälzlager bevorzugt, daß der Stahlwerkstoff des weite
ren aufweist:
einen Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm.
einen Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht, in der ein Wälzlager entsprechend einem Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Zusammensetzung des Stahlwerkstoffes, aus
dem die sich drehende Lauffläche besteht, derart, daß der Gehalt von C, Si, Mn, Cr und
O innerhalb der oben bestimmten Bereiche fallen. Die kritische Bedeutung der Definitio
nen dieser Werte wird im folgenden beschrieben.
Kohlenstoff ist ein Element, welches dem Stahl Härte verleiht. Wenn der Kohlenstoffge
halt unter 0,65 sinkt, kann für den daraus resultierenden Stahlwerkstoff gelegentlich kei
ne Härte (nicht weniger als 57 auf der Rockwell-Härteskala C (HRC), wie sie für Wälzla
ger erforderlich ist, sichergestellt werden. Kohlenstoff untersteht einer Feststofflösung in
der Matrix und verbindet sich mit anderen Legierungselementen (insbesondere Cr), um
ein Karbid zu erzeugen. Wenn der Kohlenstoffgehalt 1,20 Gew.-% überschreitet, ent
stehen während der Stahlherstellung leicht große Karbide, was möglicherweise die Er
müdungslebensdauer oder die Stoßfestigkeit verringert.
Silicium ist ein Element, welches während der Stahlherstellung als ein Desoxidations
mittel wirkt, um sowohl die Härtbarkeit des Stahlwerkstoffes als auch eine Verzögerung
in den Gefügeveränderungen des Stahlwerkstoffes zu verstärken. Wenn der Silicium-
Gehalt unter 0,1 Gew.-% fällt, ist die daraus resultierende deoxidierende Wirkung nicht
ausreichend. Wenn im Gegensatz dazu der Siliciumgehalt 0,7 Gew.-% überschreitet,
wird eine bemerkenswerte Verschlechterung der Bearbeitbarkeit bewirkt. Gleichzeitig
werden Einschlüsse auf Silikatbasis erzeugt, von denen man annimmt, daß sie die
Härte und Festigkeit beträchtlich verschlechtern.
Mangan ist ein Element, welches die Härtbarkeit des Stahls verstärkt. Wenn der Man
gangehalt unter 0,20 Gew.-% fällt, ist die daraus resultierende Wirkung unzureichend.
Wenn im Gegensatz dazu der Mangangehalt 1,20 Gew.-% überschreitet, zeigt der dar
aus resultierende Stahl eine verschlechterte Bearbeitbarkeit. Des weiteren bildet Silici
um MnS mit Silicium, wenn überhaupt, dann als einen Einschluß, der eine Verringerung
der Lebensdauer bewirkt. Daher ist es bevorzugt, daß der Siliciumgehalt nicht mehr als
0,02 Gew.-% beträgt, um die erzeugte Menge an MnS zu minimieren.
Chrom ist ein Element, welches die Härtbarkeit von Stahl verbessert und die Kugelbil
dung von Karbid beschleunigt. Wenn der Chromgehalt unter 0,20 Gew.-% fällt, treten
diese Wirkungen im wesentlichen nicht auf. Des weiteren kann Chrom sich mit Kohlen
stoff verbinden und große Karbide bilden. Daher kann Chrom, wenn es in hohen Men
gen enthalten ist, die Bearbeitbarkeit von Stahl verschlechtern. Um diese Probleme zu
vermeiden, ist die Obergrenze des Chromgehalts auf 1,80 Gew.-% bestimmt.
Sauerstoff ist ein Element, welches einen auf Oxid basierenden Einschluß (beispiels
weise Al2O3, CaO) im Stahl bildet und die Wälzlebensdauer des Lagers verringert.
Wenn der Sauerstoffgehalt 16 ppm überschreitet, wird die Wälzlebensdauer des Lagers
beträchtlich verringert. Daher ist die Obergrenze des Sauerstoffgehalts auf 16 ppm be
stimmt.
Eine große Anzahl von sich drehenden Laufflächen (innere Ringe) wurden aus einem
Stahlwerkstoff mit derselben Zusammensetzung, die die Bedürfnisse der vorliegenden
Erfindung erfüllt, hergestellt. Diese sich drehenden Laufringe wurden dann einer Wär
mebehandlung unter unterschiedlichen Bedingungen unterworfen, um sich drehende
Laufflächen mit unterschiedlichen Gehalten an Rest-Austenit zu bilden, von denen dann
Wälzlager hergestellt wurden. Diese Wälzlager wurden dann einem Test der Wälzle
bensdauer bei hoher Temperatur unter starken Vibrationen und hoher Last unterworfen.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß, wenn der Gehalt von Rest-Austenit 6 Vol.-% über
schreitet, die Lebensdauer extrem verringert ist. Je geringer der Gehalt an Rest-Austenit
ist, desto höher ist die Wirkung bezüglich der Verhinderung von Festfressen während
des Betriebs bei hohen Temperaturen. Insbesondere beträgt der Gehalt an Rest-
Austenit bevorzugt nicht mehr als 4 Vol.-%.
Wenn HRC unter 57 fällt, kann eine für das Lager benötigte, ausreichende Steifigkeit
nicht erhalten werden. Wenn HRC 65 überschreitet, zeigt die resultierende Lagerfläche
eine verschlechterte Härte, die die Bruchfestigkeit beträchtlich verschlechtert.
Die vorangegangene Definition der Zusammensetzung des Stahlwerkstoffes und der
Gehalt an Rest-Austenit verhindert eine Änderung der Abmessungen (Aufweiten des
Durchmessers des inneren Ringes) der sich drehenden Lauffläche, die nur unter
Schwierigkeiten die Wärme, verglichen mit der stationären Lauffläche, während des Be
triebs bei hohen Temperaturen dissipieren kann. Dadurch ist es möglich, eine Verkleine
rung des Lagerspaltes zu verhindern. Als Ergebnis kann ein Festfressen während des
Betriebs bei hohen Temperaturen verhindert werden, wodurch es möglich ist, die Wälz
lebensdauer des Lagers zu verlängern. Des weiteren verhindert die Bestimmung des
Sauerstoffgehalts bei der Zusammensetzung des Stahlwerkstoffes die Erzeugung von
nichtmetallischen Einschlüssen. Die Verhinderung der Erzeugung von nicht
metallischen Einschlüssen und die Bestimmung der Härte der Lagerfläche bewirkten ei
ne weitere Verlängerung der Wälzlebensdauer des Lagers.
Des weiteren verhindert die Bestimmung des Gehalts an Rest-Austenit im Wälzkörper
auf einen Bereich von 0 bis 6 Vol.-% die Aufweitung des Wälzkörpers während des Be
triebs bei hohen Temperaturen, wodurch es möglich ist, den Effekt der Verhinderung
des Festfressens weiter zu verbessern.
Des weiteren zeigt das Wälzlager umfassend eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwi
schen einer stationären Lauffläche und einer sich drehenden Lauffläche angeordnet
sind, die mit einem Schmiermittel geschmiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumin
dest der sich drehende Laufring aus einem Stahlwerkstoff gebildet ist, enthaltend als
Legierungsbestandteil C, Si, Mn und Cr in Mengen von 0,65 bis 1,20 Gew.-%, von 0,10
bis 0,70 Gew.-%, von 0,20 bis 1,20 Gew.-% und von 0,20 bis 1,80 Gew.-% jeweils und
mit einem Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm, wobei ferner der Gehalt an
Austenit, der nach der Wärmebehandlung übrigbleibt, zwischen 0 bis 6 Vol.-% beträgt,
und die Härte HRC der Lagerfläche nicht weniger als 57 und nicht mehr als 65 ist, und
daß die stationäre Lauffläche aus einem Stahlwerkstoff mit derselben Zusammenset
zung wie oben erwähnt gefertigt ist, wobei der Gehalt an Austenit, der nach der Wärme
behandlung übrigbleibt, nicht weniger als 7 Vol.-% beträgt und die Härte HRC der La
gerfläche zwischen nicht weniger als 60 und nicht mehr 65 beträgt, eine verlängerte
Wälzlebensdauer verglichen mit einem Wälzlager mit einem Rest-Austenitgehalt von 0
bis 6 Vol.-% sowohl in der sich drehenden Lauffläche als auch in der stationären Lauf
fläche.
Tabelle 1 zeigt den Unterschied in der Wälzlebensdauer von verschiedenen Kombina
tionen eines inneren Ringes (sich drehende Lauffläche) und äußeren Ringes (stationäre
Lauffläche) mit unterschiedlichen Rest Austenitgehalten (γR).
An der Tabelle 1 ist zu erkennen, daß bei einem Rest-Austenitgehalt im inneren Ring
von 0 bis 6 Vol.-% die Aufweitung des Durchmessers des inneren Rings während des
Betriebs bei hohen Temperaturen verhindert werden kann, was die Maßhaltigkeit ver
bessert. Wenn im Gegensatz dazu der Rest-Austenitgehalt im inneren Ring nicht weni
ger als 7 Vol.-% ist, weist der daraus resultierende innere Ring eine verschlechterte
Maßhaltigkeit auf. Wenn des weiteren der Rest-Austenitgehalt im äußeren Ring nicht
weniger als 7 Vol.-% ist, weist der daraus resultierende äußere Ring eine verstärkte Wi
derstandsfähigkeit gegen Eindrücken auf, was die Wälzlebensdauer des Lagers verlän
gert. Wenn im Gegensatz dazu der Rest-Austenitgehalt im äußeren Ring zwischen 0 bis
6 Vol.-% beträgt, zeigt der daraus resultierende äußere Ring eine nicht ausreichende
Widerstandsfähigkeit gegen Eindrücken, was die Wälzlebensdauer des Lagers verkürzt.
Entsprechend lassen die Kombinationen der Typen B, C und D Wünsche bezüglich der
Maßhaltigkeit des inneren Ringes oder der Wälzlebensdauer des Lagers offen. Ande
rerseits ist die Kombination des Typs A sowohl hinsichtlich der Maßhaltigkeit des inneren
Ringes als auch bezüglich der Wälzlebensdauer des Lagers hervorragend. Mit anderen
Worten ist das Wälzlager umfassend einen inneren Ring mit einem Rest-Austenitgehalt
von 0 bis 6 Vol.-% und einem äußeren Ring mit einem Rest-Austenitgehalt von nicht
weniger als 7 Vol.-% in dieser Kombination sowohl hinsichtlich der Maßhaltigkeit des in
neren Ringes als auch der Wälzlebensdauer des Lagers hervorragend.
Besonders in dem Fall, in dem es notwendig ist, einen inneren Ring mit einer verbes
serten Maßhaltigkeit und mit einer hervorragenden Wirkung bezüglich der Verhinderung
von Festfressen während der Verwendung bei hohen Temperaturen bereitzustellen,
sollte der innere Ring vorzugsweise einen Rest-Austenitgehalt von 0 bis 6 Vol.-% auf
weisen. Damit ist es gleichzeitig möglich, ein Kriechen (zwischen dem inneren Umfang
des inneren Ringes und der Welle) zu verhindern und das Aufheizen des inneren Rin
ges auf einen kleinen Betrag zu begrenzen (vgl. Typen A und B in Tabelle 1).
Andererseits sollte der äußere Ring in dem Fall, in dem es notwendig ist, beim äußeren
Ring das Schälen zu verhindern und die Festigkeit gegen Eindrücken zu verbessern,
während gleichzeitig die Oberflächenhärte der Lagerfläche beibehalten wird, vorzugs
weise einen Rest-Austenitgehalt von nicht mehr als 7 Vol.-% aufweisen (vgl. Typ A und
C).
Es ist anzumerken, daß ein Wälzlager mit einem inneren Ring mit einem Rest-
Austenitgehalt von 0 bis 6 Vol.-% und mit einem äußeren Ring mit einem Rest-Austenit
gehalt von nicht weniger als 7 Vol.-% in der oben erwähnten Kombination (vgl. Typ A.)
eine hervorragende Wälzlebensdauer aufweist, die verglichen mit den anderen Typen
am längsten ist und gleichzeitig das Entstehen eines Kriechens verhindert. Dadurch ist
es möglich, dasselbe unter einen hohen Last und starken Vibrationen zu betreiben, die
von einer Drehung mit hohen Drehzahlen resultieren.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in den folgen
den Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt, in
dem ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wälzlagers gezeigt ist.
Das Wälzlager 1 ist ein Kugellager mit tiefer Laufrille mit der JIS Bestimmungs-Nummer 6303,
welches einen äußeren Ring 2, der mit einem Gehäuse 8 verbunden ist, als einen
stationären Laufring und einen inneren Ring 3, der auf eine Welle 7 gesetzt ist, als einen
sich drehenden Laufring aufweist. Zwischen dem äußeren Ring 3 und dem inneren Ring
2 sind eine große Anzahl von Wälzkörpern 4 angeordnet, die durch einen Käfig 5 ge
halten sind. Zwischen dem äußeren Ring 2 und dem inneren Ring 3 sind an beiden
Seiten des Käfigs 5 Dichtelemente 6, 6 eingepaßt. In dem durch die Dichtelemente 6, 6
umschlossenen Raum ist das zuvor erwähnte Schmiermittel M als Schmiermittel 10 ein
geschlossen.
Beim Betrieb des Wälzlagers 1 dreht sich der innere Ring 3 mit der Welle 7. Die daraus
resultierenden Vibrationen und die daraus resultierende Last von der Welle 7 wirkt auf
die belastete Zone des äußeren Rings 2 durch den inneren Ring 3 und den Wälzkörper
4.
Der innere Ring 3 wurde aus einem Stahlwerkstoff mit der in Tabelle 2 unten beschrie
benen Zusammensetzung gefertigt und dann einem Härte- und Temperprozeß unter ei
ner der folgenden Bedingungen unterworfen, um eine Härte (HRC) und einen Rest-
Austenitgehalt (γR), wie in Tabelle 2 unten beschrieben, aufzuweisen.
Bedingung I: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C,
getempert bei einer Temperatur von 160°C,
Bedingung II: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 200°C,
Bedingung III: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 250°C,
Bedingung IV: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 300°C,
Bedingung V: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 400°C,
Bedingung VI: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, unter-Null-Behandlung bei einer Temperatur von -80°C, getempert bei einer Temperatur von 160°C.
Bedingung II: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 200°C,
Bedingung III: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 250°C,
Bedingung IV: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 300°C,
Bedingung V: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, getempert bei einer Temperatur von 400°C,
Bedingung VI: Gehärtet bei einer Temperatur von 840°C, unter-Null-Behandlung bei einer Temperatur von -80°C, getempert bei einer Temperatur von 160°C.
Sowohl bei den Beispielen als auch bei den Vergleichsbeispielen wurden der äußere
Ring 2 und der Wälzkörper 4 aus demselben Lagerstahl des zweiten Typs (SUJ2) mit
hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt gefertigt und dann einer Wärmebehandlung ge
mäß Bedingung I unterworfen, um einen Rest-Austenitgehalt zwischen 3 bis 5 Vol.-%
und eine Oberflächenhärte HRC von 62 aufzuweisen. Bei dieser Anordnung betrug die
Oberflächenrauhigkeit Ra des inneren Ringes 3 und des äußeren Ringes 2 zwischen
0,01 bis 0,04 µm und die Oberflächenrauhigkeit Ra des Wälzkörpers 4 betrug zwischen
0,003 bis 0,010 µm.
Die Wälzlager 1 mit unterschiedlichen inneren Ringen 3 (Beispiele 1 bis 10, Vergleichs
beispiele 1 bis 10) und dem gleichen äußeren Ring 2 und Wälzkörper 4, die auf diese
Weise hergestellt wurden, wurden dann auf die gleiche Weise einem Test der Lebens
dauer unterworfen.
Als Prüfstand wurde eine Prüfmaschine für die Lagerlebensdauer verwendet, wie sie in
der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei. 9-89724 (im folgenden als
JP-A-9-89724 bezeichnet) offenbart ist. Die Drehgeschwindigkeit wurde von 9000 U/min
auf 18 000 U/min oder umgekehrt in vorbestimmten Zeitintervallen (beispielsweise 9 s)
umgeschaltet, um einen Test bei einer schnellen Beschleunigung und Verzögerung zu
erhalten. Der Lebensdauertest wurde bei einer Temperatur von 130°C unter Lastbedin
gungen von 0,10 ausgedruckt als P (Last)/C (dynamische Nominallast) durchgeführt,
wobei die Lücke des Wälzlagers 1 zwischen 10 bis 15 µm betrug.
Da die berechnete Lebensdauer (theoretische maximale Lebensdauer) des Wälzlagers
1 unter diesen Bedingungen 1350 Stunden beträgt, wurde die maximale Prüfdauer vor
ab auf 1500 Stunden festgesetzt. Für diesen Lebensdauertest wurden 10 Proben eines
jeden Beispiels 1 bis 10 und eines jeden Vergleichsbeispiels 1 bis 10 vorbereitet. Dann
wurde die Zeit gemessen, die benötigt wurde, bis diese Proben Probleme wie beispiels
weise Fressen oder Schälen aufwiesen. Die kürzeste Zeit, die benötigt wurde, bis bei ei
ner der 10 Proben Probleme auftraten, wurde zur Bewertung der Lebensdauer (der zu
testenden Lebensdauer) verwendet. Diese Resultate sind in der Tabelle 3 unten wider
gegeben.
Die unterstrichene Zahl in der Fig. 3 weicht vom Bereich ab, wie er erfindungsgemäß
bestimmt ist. Wenn alle der zehn Proben kein Fressen, Schälen oder andere Probleme
aufwiesen, bis die maximale Prüfzeit vorüber war, wurde die Lebensdauer mit 1500
Stunden bewertet.
Wie anhand der Ergebnisse des Lebensdauertests zu sehen ist, kann eine Lebensdau
er, die größer ist als die berechnete Lebensdauer von 1350 Stunden beim Lebensdau
ertest bei hoher Temperatur unter starken Vibrationen und hoher Last nur dann erreicht
werden, wenn die Zusammensetzung des Stahlwerkstoffes, der den inneren Ring 3 bil
det, die folgenden Bedingungen erfüllt:
C: 0,65 bis 1,20 Gew.-%;
Si: 0,10 bis 0,70 Gew.-%;
Mn: 0,20 bis 1,20 Gew.-%;
Cr: 0,20 bis 1,80 Gew.-; und
O: 0 ≦ 16 ppm,
der Austenitgehalt, der nach der Wärmebehandlung übrigbleibt, zwischen 0 und 6 Vol.-% beträgt, und die Härte HRC der Lagerfläche nicht weniger als 57 und nicht mehr als 56 (Beispiele 1 bis 10) beträgt.
C: 0,65 bis 1,20 Gew.-%;
Si: 0,10 bis 0,70 Gew.-%;
Mn: 0,20 bis 1,20 Gew.-%;
Cr: 0,20 bis 1,80 Gew.-; und
O: 0 ≦ 16 ppm,
der Austenitgehalt, der nach der Wärmebehandlung übrigbleibt, zwischen 0 und 6 Vol.-% beträgt, und die Härte HRC der Lagerfläche nicht weniger als 57 und nicht mehr als 56 (Beispiele 1 bis 10) beträgt.
Die Wälzlager der Beispiele 1 und 2 weisen einen relativ großen Rest-Austenitgehalt
von jeweils 6 Vol.-% und 5 Vol.-% auf und unterlagen daher Freßerscheinungen in ei
nem Verhältnis von jeweils 3 von 10 Proben und 2 von 10 Proben. Die Wälzlager der
Beispiele 1 und 2 wiesen jedoch eine Wälzlebensdauer auf, die länger ist als die be
rechnete Lebensdauer von 1350 Stunden und die ungefähr das doppelte oder mehrfa
che der Vergleichsbeispiele 1 bis 10 beträgt. Diejenigen Lagerproben unter den Proben
der Beispiele 1 und 2, die keinerlei Freßerscheinungen aufwiesen, wurden dann nach
dem Test bezüglich der Aufweitung des Lagerdurchmessers des inneren Rings vermes
sen. Die Ergebnisse lagen zwischen 5 bis 10 µm. Die Lagerproben, die Freßerschei
nungen aufwiesen, zeigten eine größere Aufweitung.
Die Wälzlager der Beispiele 3 bis 10 wiesen einen Rest-Austenitgehalt von nicht mehr
als 4 Vol.-% auf. Daher zeigte keine dieser Proben Probleme wie beispielsweise Fres
sen und Schälen, bis die maximale Testzeit vorüber war. Die Wälzlager der Beispiele 3
bis 10 nach dem Test wurden bezüglich der Aufweitung des Lagerdurchmessers des in
neren Rings vermessen. Die Ergebnisse betrugen nicht mehr als 5 µm. Anschließend
wurde der Zustand der Lagerfläche untersucht. Im Ergebnis zeigte die Lagerfläche ei
nen guten Zustand. Daher wurde herausgefunden, daß ein derartig kleiner Abfall des
Lagerspaltes nicht groß genug ist, um ein Fressen zu verursachen.
Die Wälzlager der Vergleichsbeispiele 1 und 7 wiesen eine Härte der Lagerfläche HRC
von 55 auf und hatten daher eine gemessene Lebensdauer von ungefähr 1/3 der be
rechneten Lebensdauer. Nach dem Lebensdauertest wurde die Mikrostruktur des inne
ren Ringes untersucht. Im Ergebnis wurde gefunden, daß die plastische Verformung des
inneren Ringes extrem weit fortgeschritten war. Der innere Ring wurde dann mittels
Röntgenstrahlen bezüglich Ermüdung untersucht (vgl. "Combination of decrease of half
width and decomposed amount of residual austenite", NSK Bearing Journal No. 643,
Seiten 1-10, 1982). Im Ergebnis wurde gefunden, daß der innere Ring innere Ermü
dungserscheinungen aufwies, was beweist, daß sämtliches Schälen bei der Matrix be
ginnt.
Die Wälzlager der Vergleichsbeispiele 2 und 5 wurden aus einem Stahlwerkstoff mit ho
hen Kohlenstoff- und Chromgehalt gefertigt und wiesen große Karbide (Chromium
karbide) mit einer Größe von nicht weniger als 10 µm auf der Lagerfläche nach der
Wärmebehandlung auf. Als Ergebnis eines Schälens der Lagerfläche, das bei diesen
Karbiden begann, betrug die gemessene Lebensdauer nur jeweils 525 Stunden und
504 Stunden.
Das Wälzlager des Vergleichsbeispiels 3 war aus einem Stahlwerkstoff mit einem Silici
umgehalt gefertigt, der den darin bestimmten Bereich überschritt, und schälte daher
nach etwa der Hälfte der berechneten Lebensdauer an den Einschlüssen auf Silicium-
Basis. Das Wälzlager des Vergleichsbeispiels 4 wurde aus einem Stahlwerkstoff mit ei
nem Mangangehalt gefertigt, der den darin bestimmten Bereich überschritt, und schälte
daher beginnend an Einschlüssen auf MnS-Basis bei etwa der Hälfte der berechneten
Lebensdauer. Das Wälzlager des Vergleichsbeispiels 6 war aus einem Stahlwerkstoff
mit einem Sauerstoffgehalt gefertigt, der den darin bestimmten Bereich überschritt und
schälte daher beginnend bei Einschlüssen auf Aluminiumbasis bei etwa der Hälfte der
berechneten Lebensdauer.
Die Wälzlager der Vergleichsbeispiele 8 bis 10 wurden aus einem Stahlwerkstoff mit ei
ner Zusammensetzung und einer Härte der Lagerfläche gefertigt, die innerhalb des
darin bestimmten Bereichs fielen. Allerdings war der Rest Austenitgehalt größer als 6
Vol.-%, so daß die Wälzlager einen Abfall im Lagerspalt aufwiesen. Als Ergebnis fraßen
diese Wälzlager bei etwa 1/7 bis 1/10 der berechneten Lebensdauer fest.
Der innere Ring 3, äußere Ring 2 und die Wälzlagerkörper 4, die in Fig. 1 dargestellt
sind, wurden dann aus einem Lagerstahl von der zweiten Art (SUJ2) mit hohem Kohlen
stoff-Chrom-Gehalt gefertigt. Der dermaßen hergestellte innere Ring 3 und äußere Ring
2 wurden dann einer Wärmebehandlung gemäß einer der oben beschriebenen Bedin
gungen I-VI unterworfen, um den Rest-Austenitgehalt und die Härte der Lagerflächen
einzustellen. Die dermaßen geformten Wälzkörper wurden dann allesamt der gleichen
Wärmebehandlung (normale Wärmebehandlung) unterzogen. Auf diese Weise zeigten
der innere Ring 4 und der äußere Ring 2 eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 0,01 bis
0,04 µm und der Wälzkörper 4 wies eine Oberflächenrauhigkeit von 0,003 bis 0,0010
µm auf.
Diese unterschiedlichen inneren und äußeren Ringe, die auf diese Weise hergestellt
wurden, wurden dann zu Wälzlagern 1 der 4 Typen zusammengebaut, wie sie in Tabelle
1 oben beschrieben sind. Wie in Tabelle 4 unten gezeigt ist, wurden zwei Arten von
Proben für einen jeden der Typen A bis D vorbereitet. Diese Proben wurden dann einem
Lebensdauertest bei einer Schmierung mit einem Schmiermittel M bei einer Temperatur
bis zu 130°C und einer Drehgeschwindigkeit von 10 000 U/min unter einer hohen Last
(P/C = 0,4) unterworfen, wobei derselbe Prüfstand wie oben verwendet wurde. Während
dieses Prüfverfahrens wurde die Drehgeschwindigkeit nicht verändert. Mit anderen
Worten wurden keine Vibrationen erzeugt.
Da die berechnete Lebensdauer des Wälzlagers 1 bei diesen Bedingungen 26 Stunden
beträgt, wurde die Prüfzeit auf maximal 50 Stunden voreingestellt. Für diesen Lebens
dauertest wurden 10 Proben für eine jede unterschiedliche Art von Proben vorbereitet.
Dann wurde die Zeit gemessen, die benötigt wurde, bis bei diesen Proben Probleme wie
beispielsweise Festfressen oder Schälen auftraten. Die kürzeste Zeit, die benötigt wur
de, bis bei einer der 10 Proben Probleme auftraten, wurde zur Bewertung der Lebens
dauer verwertet. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle 4 unten dargestellt. Wenn alle 10
Proben kein Festfressen, Schälen oder andere Probleme bis zum Ablauf der maximalen
Testzeit aufwiesen, wurde die Lebensdauer auf 50 Stunden festgesetzt.
Wie anhand der Resultate des Lebensdauertests erkannt wird, trat bei den Wälzlagern
mit einem inneren Ring mit einem Rest-Austenitgehalt von 0 bis 6 Vol.-% und einem
äußeren Ring mit einem Rest-Austenitgehalt von nicht weniger als 7 Vol.-% in dieser
Kombination (Typ A) weder ein Schälen noch ein Fressen bei dem vorliegenden Le
bensdauertest unter hoher Last und hoher Temperatur auf. Diese Wälzlager wiesen
demzufolge eine Lebensdauer auf, die länger war als die berechnete Lebensdauer. Die
Wälzlager, die einen inneren Ring und einen äußeren Ring mit einem Rest-
Austenitgehalt von 0 bis 6 Vol.-% in dieser Kombination (Typ B) aufwiesen, wiesen am
äußeren Ring eine Härte der Lagerfläche von HRC von 57 oder 58 auf und zeigten da
her eine verschlechterte Widerstandsfähigkeit gegen Eindrücken unter hoher Last, wo
hingegen kein bemerkenswerter Schaden am inneren Ring auftrat. Als Ergebnis trat bei
etwa der Hälfte der Proben von diesem Typ Wälzlager ein Schälen am äußeren Ring
auf. Daher entsprach bei diesen Wälzlagern die Lebensdauer etwa der berechneten
Lebensdauer.
Die Wälzlager, die einen inneren Ring und einen äußeren Ring aufweisen, die beide in
Kombination (Typ C) einen Rest-Austenitgehalt von weniger als 7 Vol.-% aufweisen,
wiesen eine Aufweitung in den Abmessungen der Lagerfläche des inneren Ringes auf.
Wenn der innere Ring einen Rest-Austenitgehalt von 10 Vol.-% aufwies, was einen rela
tiv hohen Wert darstellt, trat bei sieben von zehn Proben beim inneren Ring Festfressen
auf. Als Ergebnis betrug die gemessene Lebensdauer bei diesen Proben des Typs C 21
Stunden. Wenn des weiteren der innere Ring einen Rest-Austenitgehalt von 15 Vol.-%
aufwies, was einen relativ hohen Wert darstellt, wiesen acht von zehn Proben Festfres
sen am inneren Ring auf. Als Ergebnis betrug die gemessene Lebensdauer dieser Pro
ben vom Typ C 24 Stunden. Zu diesem Zeitpunkt trat beim äußeren Ring kein Schälen
auf.
Die Wälzlager mit einem inneren Ring mit einem Rest-Austenitgehalt von nicht weniger
als 7 Vol.-% und einem äußeren Ring mit einem Rest-Austenitgehalt von 0 bis 6 Vol.-%
zeigten in dieser Kombination (Typ D) eine Aufweitung der Abmessung der Lagerfläche
des inneren Ringes und eine Verschlechterung der Widerstandsfähigkeit gegen Ein
drücken beim äußeren Ring. Als Ergebnis trat bei diesen Proben ein Festfressen an der
Mehrzahl der inneren Ringe und ein Schälen an einigen der äußeren Ringe auf. Daher
war die Lebensdauer kürzer als die berechnete Lebensdauer.
Ein Wälzlager, das aus der gleichen Kombination von einem inneren Ring und einem
äußeren Ring wie Typ A zusammengebaut ist, bis auf die Tatsache, daß der Lagerstahl
mit dem hohen Kohlenstoff-Chromgehalt durch einen induktionsgehärteten Stahl ersetzt
wurde, der dann der Wärmebehandlung unterzogen wurde, um einen Rest-
Austenitgehalt aufzuweisen, der dem vorbestimmten Bereich entsprach, erzeugte die
gleiche Wirkung wie sie mit dem Lagerstahl mit hohem Kohlenstoff-Chrom-Gehalt erzielt
wurde.
Wie oben erwähnt wurde beinhaltet das erfindungsgemäße Herstellverfahren die Be
stimmung der Zusammensetzung des Stahlwerkstoffes, der die sich drehende Laufflä
che bildet, des Rest-Austenitgehalts im Stahlwerkstoff und der Härte der Lagerfläche,
wodurch es möglich ist, die Lebensdauer eines Wälzlagers zu verlängern, das bei ho
hen Temperaturen unter starken Schwingungen und einer hohen Last betrieben wird.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr.
Hei. 10-053724, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Inbezugnahme eingeschlossen wird.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann offensichtlich, daß verschiede
ne Änderungen und Ergänzungen vorgenommen werden können, ohne daß von der
Erfindung abgewichen wird. Es ist daher beabsichtigt, in den beigefügten Ansprüchen
alle derartigen Änderungen und Ergänzungen, die innerhalb des Kerns und Schutzbe
reiches der Erfindung fallen, einzuschließen.
Claims (10)
1. Wälzlager umfassend:
eine stationäre Lauffläche, eine sich drehende Lauffläche und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen der stationären Lauffläche und der sich drehenden Lauffläche angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert sind,
wobei der sich drehende Laufring aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthal tend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% Si;
0,20 bis 1,20 Gew.-% Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% Cr,
wobei ein Gehalt an Rest-Austenit der sich drehenden Lauffläche nach einer Wärmebehandlung zwischen 0 bis 6 Vol.-% beträgt und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des sich drehenden Ringes nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 57 und nicht mehr als 65 beträgt.
eine stationäre Lauffläche, eine sich drehende Lauffläche und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen der stationären Lauffläche und der sich drehenden Lauffläche angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert sind,
wobei der sich drehende Laufring aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthal tend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% Si;
0,20 bis 1,20 Gew.-% Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% Cr,
wobei ein Gehalt an Rest-Austenit der sich drehenden Lauffläche nach einer Wärmebehandlung zwischen 0 bis 6 Vol.-% beträgt und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des sich drehenden Ringes nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 57 und nicht mehr als 65 beträgt.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem ein Rest-Austenitgehalt im stationären Ring
nicht weniger als 7 Vol.-% nach der Wärmebehandlung beträgt.
3. Wälzlager nach Anspruch 2, bei dem eine Oberflächenhärte einer Lagerfläche
des stationären Rings nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 60 und
nicht mehr als 65 beträgt.
4. Wälzlager umfassend:
eine stationäre Lauffläche, eine sich drehende Lauffläche und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen der stationären Lauffläche und der sich drehenden Lauffläche angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert sind,
wobei die stationäre Lauffläche aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthaltend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% Si;
0,20 bis 1,20 Gew.-% Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% Cr,
wobei ein Rest-Austenitgehalt im stationären Ring nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 7 Vol.-% beträgt, und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des stationären Ringes nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 60 und nicht mehr als 65 beträgt.
eine stationäre Lauffläche, eine sich drehende Lauffläche und eine Vielzahl von Wälzkörpern, die zwischen der stationären Lauffläche und der sich drehenden Lauffläche angeordnet sind und die mit einem Schmiermittel geschmiert sind,
wobei die stationäre Lauffläche aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist, enthaltend:
0,65 bis 1,20 Gew.-% C;
0,10 bis 0,70 Gew.-% Si;
0,20 bis 1,20 Gew.-% Mn; und
0,20 bis 1,80 Gew.-% Cr,
wobei ein Rest-Austenitgehalt im stationären Ring nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 7 Vol.-% beträgt, und
eine Oberflächenhärte HRC einer Lagerfläche des stationären Ringes nach der Wärmebehandlung nicht weniger als 60 und nicht mehr als 65 beträgt.
5. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem das Wälzlager als ein Lager für Zusatzge
räte eines Motors ausgestaltet ist.
6. Wälzlager nach Anspruch 2, bei dem das Wälzlager als ein Lager für Zusatzge
räte eines Motors ausgestaltet ist.
7. Wälzlager nach Anspruch 3, bei dem das Wälzlager als ein Lager für Zusatzge
räte eines Motors ausgestaltet ist.
8. Wälzlager nach Anspruch 4, bei dem das Wälzlager als ein Lager für Zusatzge
räte eines Motors ausgestaltet ist.
9. Wälzlager nach Anspruch 1, wobei der Stahlwerkstoff desweiteren aufweist:
einen Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm.
einen Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm.
10. Wälzlager nach Anspruch 4, wobei der Stahlwerkstoff desweiteren aufweist:
einen Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm.
einen Sauerstoffgehalt von nicht mehr als 16 ppm.
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