DE60220011T2

DE60220011T2 - Wälzlager und Herstellungsverfahren des äusseren Laufringes welcher in ein Wälzlager eingesetzt wird

Info

Publication number: DE60220011T2
Application number: DE60220011T
Authority: DE
Inventors: Masao Chuo-ku Goto; Katsuhiko Chuo-ku Kizawa
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: DE60220011D1; JP2003172363A; US6874943B2; JP3959608B2; US20030103702A1

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft Wälzlager mit einem inneren Laufring, einem äußeren Laufring mit einer äußeren Umfangsfläche, die dazu vorgesehen ist, in Kontakt mit einem weiterem Bauteil zur Verwendung als Walze in Berührung gebracht zu werden, und einer Anzahl von Rollelementen zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring, sowie ein Verfahren zur Herstellung des äußeren Laufrings zur Verwendung in einem Wälzlager.
Die den am Nächsten kommenden Stand der Technik darstellende US-A-3 682 519 beschreibt ein Wälzlager, dessen Laufringe und Rollelemente durchgehend aus Stahl in einer konstanten chemischen Zusammenzusetzung mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,8-1,2 hergestellt und mit einer gehärteten Schicht mit einer Rockwell-C-Härte (HRC) von 58-65 zumindest auf den Abwälzflächen versehen ist, wobei die Tiefe dieser Schicht 0,1-0,3 der Wanddicke des Laufrings und die Härte der Schicht 30-45 Rockwell C betragen.
Die äußeren Laufringe von Wälzlagern werden beispielsweise als Stützwalzen in mehrstufigen Walzmaschinen eingesetzt. Solche Wälzlager werden generell mit einem Schmiermittel betrieben, das sich mit Fremdkörpern vermischt. Natürlich ist eine längere Abwälzlebensdauer für diese Wälzlager gefordert, die für den Einsatz unter Schmierbedingungen bestimmt sind, bei denen das Schmiermittel mit Fremdkörpern belastet ist, wobei Bruchfestigkeit des äußeren Laufring sowie Beständigkeit desselben gegen plastische Verformung durch auf diese wirkende Hitze oder Last als weitere Eigenschaften gefordert sind, weil bei einem Zubruchgehen des äußeren Laufrings die Walzstraße stillgesetzt werden muss und plastische Verformung des äußeren Laufrings die Qualität des Walzprodukts beeinträchtigt. Eine Walzstraße wird normalerweise turnusmäßig kontrolliert, um ihre Stillsetzung und eine Qualitätsminderung des Walzprodukts zu vermeiden, und es werden die Wälzlager ersetzt, bevor sie beschädigt werden oder zu Bruch gehen können.
In Fällen jedoch, wo der äußere Laufring eines Wälzlagers zur Verwendung als Stützwalze innerhalb kurzer Zeit zu Bruch geht oder plastisch verformt wird, muss die turnusmäßige Kontrolle, die mit beschwerlicher Arbeit verbunden ist, in relativ kurzen Intervallen durchgeführt werden.
Um ein Zubruchgehen oder eine plastische Verformung von äußeren Laufringen zu verhindern, wird nach dem Stand der Technik ein aus Lagerstahl in einer vorbestimmten Form hergestellter äußerer Laufring-Rohling aufgekohlt oder karbonitriert, um eine gehärtete Oberflächenschicht von relativ großer Härte auf dem äußeren Umfang des äußeren Laufrings auszubilden und dem Innenbereich dieser Oberflächenschicht die jeweils gewünschte Zähigkeit mitzugeben.
Ein Wälzlager mit einem äußeren Laufring zur Verwendung als Stützwalze in mehrstufigen Walzmaschinen ist ein Lager mit hoher Belastbarkeit, wobei im Falle einer Beschädigung zur Beseitigung der Fehlstelle die äußere Umfangsoberfläche des äußeren Laufrings nachgeschliffen und die gehärtete Oberflächenschicht in einer größeren Dicke ausgebildet werden muss.
Bei der eine größere Dicke aufweisenden und einer Aufkohlungs- oder Karbonitrierbehandlung unterzogenen gehärteten Oberflächenschicht besteht dennoch das Problem, dass eine längere Behandlungszeit und höhere Produktionskosten erforderlich sind.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Ausschaltung der vorgeschilderten Probleme und die Bereitstellung eines Wälzlagers mit einem äußeren Laufring, der ohne Zubruchgehen oder plastische Verformung innerhalb kurzer Zeit eingesetzt werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines äußeren Laufrings für den Einsatz in Wälzlagern mit geringeren Kosten.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Wälzlagers, bei dem den Laufflächen der inneren und äußeren Laufringe sowie den Abwälzflächen der Rollelemente eine verbesserte Abwälzlebensdauer mitgegeben wird und bei dem der äußere Laufring weiterhin eine äußere Umfangsoberfläche mit einer effektiven gehärteten Schicht von größerer Tiefe aufweist und eine Alterungsverformung verhindert wird.
Im Rahmen der Erfindung wird ein Wälzlager nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager lassen sich ein schnelleres Zubruchgehen des äußeren Laufrings durch die Entstehung eines Oberflächenrisses oder eine kurzzeitige plasti sche Verformung verhindern, so dass diesem eine längere Lebensdauer mitgegeben wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager kann eine Stirnfläche des äußeren Laufrings eine Oberflächenhärte von 45 bis 59 Rockwell C (HRC)) aufweisen mit Ausnahme eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 3 mm von einem äußeren Umfang desselben und eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 1 mm von einem inneren Umfang desselben.
Ein vollständiges Zubruchgehen des Lagers lässt sich in diesem Fall selbst dann vermeiden, wenn in der Stirnfläche des äußeren Laufrings und einer benachbarten Anlaufscheibe Risse entstehen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines in einem Wälzlager einzusetzenden äußeren Laufrings, d.h. des äußeren Laufrings eines Wälzlagers nach Anspruch 1, bereitgestellt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerer Laufring-Rohling, der in einer vorbestimmten Form aus einem Stahl mit 0,8 bis 1,3 Gew.-& C, 0,35-0,8 Gew.-% Si, 0,3-1,2 Gew.-% Mn und 0,9-1,5 Gew.-% Cr sowie einem Rest bestehend aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen auf die Dauer von 1 bis 3 Stunden auf 800°C bis 880°C erhitzt und anschließend in einem Abschreckölbad unter Aufspritzen des Abschrecköls auf eine innere Umfangsoberfläche des Rohlings mit einem Druck von 0,2-0,8 kg/cm² und entsprechendem Aufspritzen von Abschrecköl auf eine äußere Umfangsoberfläche des Rohlings mit einem Druck von 1,4 bis 2,1 kg/cm² gehärtet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet für die Herstellung eines äußeren Laufrings für ein Wälzlager, von dem ein Bereich von der äußeren Umfangsoberfläche desselben bis zu einer Tiefe von 3 mm eine Härte von 58 bis 62 Rockwell C und einen Härtegradienten von bis zu 1 HRC/1 mm von der äußeren Umfangsoberfläche nach innen aufweist sowie der Tiefenbereich 5 bis 18 Vol.-% Restaustenit enthält, wobei ein Bereich von der inneren Umfangsoberfläche desselben bis zu einer Tiefe von 1 mm eine Härte von 61 bis 64 Rockwell C besitzt und 5 bis 15 Vol.-% Restaustenit enthält und wobei ein Bereich des äußeren Laufrings von einer inneren Umfangsoberfläche desselben bis zu einer Tiefe von 1 mm eine Härte von 61 bis 64 Rockwell C und einen Restaustenitgehalt von 5 bis 15 Vol.-% aufweist. Der äußere Laufring-Rohling wird auf die Dauer von 1 bis 3 Stunden auf 800°C bis 880°C erhitzt und anschließend lediglich einer Härtebehandlung in einem Abschreckölbad unter Aufspritzen des Öls auf dessen innere Umfangsoberfläche mit einem Druck von 0,2 bis 0,8 kg/cm und entsprechendem Aufspritzen des Öls auf die äußere Umfangsoberfläche des Rohlings mit einem Druck von 1,4 bis 2,1 kg/cm² unterzogen. Damit ist der äußere Laufring mit einem geringeren Kostenaufwand herstellbar als nach dem herkömmlichen Verfahren, welches eine Aufkohl- oder Karbonitrierbehandlung beinhaltet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des äußeren Laufrings für ein Wälzlager wird eine Stirnfläche des äußeren Laufring-Rohlings, der in dem Abschreckölbad gehärtet werden soll, mit einem Ring aus einem Stahlmaterial über einen Bereich hinweg abgedeckt, der außerhalb eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 3 mm vom äußeren Umfang desselben und eines Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 1 mm vom inneren Umfang desselben liegt. Die über die Här tebehandlung erzielte Härte des von dem Ring abgedeckten Bereichs der Stirnfläche des äußeren Laufring-Rohlings ist in diesem Falle durch entsprechende Wahl der Ringdicke einstellbar. Hierdurch besteht die Möglichkeit, dem mit dem Ring abgedeckten Bereich eine geringere Härte als den gehärteten inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufrings, d.h. eine Härte von 45 bis 59 Rockwell C, mitzugeben. Beispielsweise erhält der mit dem Ring abgedeckte Bereich einer jeden Stirnfläche des gehärteten äußeren Laufrings bei Verwendung eines Rings von 5 mm Dicke eine Härte, die der Härte des Bereichs derselben bis zu einer Tiefe von 5 mm von der Oberfläche entspricht, die sich ohne den Abdeckring einstellen würde.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Senkrechtschnittansicht einer Hälfte des äußeren Laufrings eines Wälzlagers in einer ersten Ausführungsform;
2 eine Senkrechtschnittansicht, welche an einem erhitzten äußeren Laufring-Rohling angebrachte Ringe zeigt;
3 eine schematische Darstellung einer Anzahl von Düsen zum Spritzen von Abschrecköl über den äußeren Laufring-Rohling in das Ölbad;
4 ein Diagramm, welches die Härteverteilung in einem als erstes Ausführungsbeispiel hergestellten äußeren Laufrings zeigt;
5 eine Senkrechtschnittansicht einer Hälfte des äußeren Laufrings eines Wälzlagers in einer zweiten Ausführungsform; und
6 ein Diagram, aus welchem die Härteverteilung in einem als zweites Ausführungsbeispiel hergestellten äußeren Laufring hervorgeht.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUGNSFORMEN
Es folgt eine Beschreibung eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einer ersten Ausführungsform.
Wie aus 1 ersichtlich, welche den äußeren Laufring eines Wälzlagers zur Verwendung als Stützwalze in einer mehrstufigen Walzmaschine zeigt, weist ein Bereich 3 des äußeren Laufrings 1 von der äußeren Umfangsoberfläche 2 desselben bis zu einer Tiefe von 3 mm eine Härte von 58 bis 62 Rockwell C sowie einen Härtegradienten von bis zu 1 HRC/1 mm von der äußeren Umfangsoberfläche 2 nach innen auf. Ein Bereich 5 des äußeren Laufrings 1 von der inneren Umfangsfläche 4 desselben bis zu einer Tiefe von 1 mm besitzt eine Härte von 61 bis 64 Rockwell C. Die Härte eines Mittelbereichs der Dicke des äußeren Laufrings 1 zwischen den inneren und äußeren Umfangsoberflächen 4, 2 desselben beträgt 35 bis 42 Rockwell C. Der äußere Laufring 1 weist eine Härteverteilung in seiner Dickenrichtung dahingehend auf, dass die Rockwell-C-Härte des Laufrings von den inneren und äußeren Umfangsoberflächen in Richtung auf den Mittelbereich der Dicke ganz allmählich abnimmt. Der Bereich 3 des äußeren Laufrings 1 von dessen äußerer Umfangsoberfläche 2 bis in eine Tiefe von 3 mm enthält 5 bis 18 Vol.- Restaustenit, während der Bereich 5 des äußeren Laufrings 1 von dessen innerer Umfangsoberfläche 4 bis zu einer Tiefe von 1 mm einen Restaustenitgehalt von 5 bis 15 Vol.-% aufweist.
Jede der gegenüberliegenden Stirnflächen 6 des äußeren Laufrings 1 besitzt eine Oberflächenhärte von 45 bis 59 Rockwell C mit Ausnahme eines ringförmigen Bereichs 7 mit einer Breite von 3 mm von dem äußeren Umfang desselben sowie eines ringförmigen Bereichs 8 mit einer Breite von 1 mm von dessen innerem Umfang.
Die Zahlenwerte bezüglich des äußeren Laufrings 1 sind somit aus folgenden Gründen eingeschränkt:
Härte des Bereichs des äußeren Laufrings von dessen äußerem Umfang bis in eine Tiefe von 3 mm
Der Grund ist der, dass der äußere Laufring bei einer Härte von weniger als 58 Rockwell C empfindlich für eine plastische Verformung und bei einer Härte von mehr als 62 Rockwell C rissanfällig ist.
Härtegradient des Bereichs des äußeren Laufrings von dessen äußerem Umfang bis in eine Tiefe von 3 mm
Ist dieser Gradient größer als 1 HRC/1 mm, so entstehen Oberflächenrisse. Eine wirksame Maßnahme, die Bruchfestigkeit durch Unterbindung von Oberflächenrissen zu verbessern, ist eine Erhöhung der Restdruckspannung. Um die Restdruckspannung des Bereichs des äußeren Laufrings von seiner äußeren Umfangsoberfläche bis zu einer Tiefe von 3 mm zu erhöhen, muss der Härtegradient bis zu 1 HRC/1 mm betragen und gleichförmig sein.
Restaustenitgehalt des Bereichs des äußeren Laufrings von dessen äußerem Umfang bis zu einer Tiefe von 3 mm
Bei einem Restaustenitgehalt von weniger als 5 Vol.-% ergibt sich eine unzureichende Zähigkeit, die eine verminderte Bruchfestigkeit zur Folge hat. Bei einem Gehalt von mehr als 18 Vol.-% ist der äußere Laufring anfällig für eine Alterungsverformung mit dem Ergebnis von Maßfehlern, wobei stellenweise ein Bereich hohen Lagerdrucks entsteht, in dem die Möglichkeit eines Bruchs gegeben ist.
Der Bereich des äußeren Laufrings von dessen äußerer Umfangsoberfläche bis zu einer Tiefe von 3 mm weist die vorgenannte Härte, den vorgenannten Härtegradienten und den vorgenannten Restaustenitgehalt auf, so dass ein bereits einmal eingesetzter äußerer Laufring wiederverwendet werden kann. Zwar ist ein bereits benutzter äußerer Laufring erneut einsetzbar, nachdem er über seine gesamte äußere Umfangsoberfläche nachgeschliffen wurde, doch muss sein Bereich von dessen äußerer Umfangsoberfläche bis zu einer Tiefe von 3 mm hinsichtlich Härte, Härtegradient und Restaustenitgehalt spezifische Werte aufweisen, wenn der nachgeschliffene äußere Laufring die gewünschte Leistung bringen soll.
Härte des Bereichs des äußeren Laufrings von seinem inneren Umfang bis zu einer Tiefe von 1 mm
Liegt die Härte unter 61 Rockwell C, so besteht die Wahrscheinlichkeit, dass Fremdkörper Eindrücke verursachen, während bei einer Härte von mehr als 64 ein Bruch wahrscheinlich ist.
Restaustenitgehalt des Bereichs des äußeren Laufrings von seinem inneren Umfang bis zu einer Tiefe von 1 mm
Liegt der Restaustenitgehalt unter 5 Vol.-%, so ergibt sich eine unzureichende Zähigkeit mit daraus resultierender geringerer Bruchfestigkeit sowie einer kürzeren Lebensdauer aufgrund des Vorhandenseins von Fremdkörpern. Bei einem Gehalt von über 15 Vol.-% ist der äußere Laufring anfällig für eine Alterungsverformung und daraus resultierend durch Maßfehler beeinträchtigt, wobei ein Bereich hohen Lagerdrucks entsteht, in dem möglicherweise ein Bruch stattfindet und der eine kürzere Abwälzlebensdauer zur Folge hat.
Der Bereich des äußeren Laufrings von dessen innerer Umfangsoberfläche bis zu einer Tiefe von 1 mm ist mit der vorgenannten Härte und dem vorgenannten Restaustenitgehalt ausgestattet, weil die maximale Scherspannungstiefe, welche für die intern initiierte Abschälfestigkeit maßgeblich ist, bis zu 1 mm beträgt.
Härte des Mittelbereichs der Dicke des äußeren Laufrings zwischen dem inneren und dem äußeren Umfang
Liegt die Härte unter 35 Rockwell C, so ist der äußere Laufring anfällig für eine plastische Verformung und weist er eine unzureichende Festigkeit auf, wodurch er beispielsweise zur Verwendung als Stützwalze in einer mehrstufigen Walzmaschine nicht geeignet ist. Eine Härte von mehr als 42 Rockwell C resultiert in unzureichender Zähigkeit mit dem Ergebnis einer verminderten Bruchfestigkeit.
Oberflächenhärte des Stirnflächenbereichs des äußeren Laufrings außerhalb eines 3 mm breiten ringförmigen Bereichs entlang dem äußeren Umfang und eines 1 mm breiten ringförmigen Bereichs entlang dem inneren Umfang
Die Oberflächenhärte des Stirnflächenbereichs ist auf 45 bis 59 Rockwell C beschränkt, weil bei einer Härte von weniger als 45 Rockwell C der äußere Laufring des Lagers insgesamt eine unzureichende Festigkeit und weiter bei einer Härte von über 59 Rockwell C eine unzureichende Bruchfestigkeit aufweist.
Der vorbeschriebene Laufring 1 wird gemäß dem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt.
Zunächst wird ein äußerer Laufring-Rohling 10 in einer vorbestimmten Form aus einem Stahl mit 0,8 bis 1,3 Gew.-% C, 0,35 bis 0,8 Gew.-% Si, 0,3 bis 1,2 Gew.-Mn und 0,9 bis 1,5 Gew.-% Cr sowie einem Rest bstehend aus Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen hergestellt. Der Rohling 10 wird sodann 3 Stunden lang auf 800°C bis 880°C erhitzt und danach in Abschrecköl gehärtet. Vor dem Härten wird jede der gegenüberliegenden Stirnflächen des äußeren Laufring-Rohlings 10 mit einem Ring 11 aus Stahlmaterial über einen Bereich desselben hinweg abgedeckt, der wie aus 2 ersichtlich außerhalb eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 3 mm von seinem äußeren Umfang und eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 1 mm vom inneren Umfang liegt, und werden die beiden Ringe 11 mit nicht dargestellten Klammern befestigt. Weiter sind wie in 3 dargestellt im Abschrecköl eine erste Abschrecköl-Spritzdüse 12, die sich in axialer Richtung des Rohlings 10 erstreckt und in der Mittelachse des Rohlings 10 innerhalb des inneren Umfangs desselben positioniert wird, und zweite Abschrecköl-Spritzdüsen 13, welche sich in axialer Richtung des Rohlings 10 erstrecken bzw. in gleichen Abständen um den äußeren Umfang des Rohlings 10 herum angeordnet sind, vorgesehen. Das Abschrecköl wird über die erste Spritzdüse 12 mit einem Druck von 0,2 bis 0,8 kg/cm² auf die innere Umfangsoberfläche und entsprechend über die zweiten Spritzdüsen 13 mit einem Druck von 1,4 bis 2,1 kg/cm² auf die äußere Umfangsoberfläche des Rohlings 10 gespritzt.
Nach Beendigung der Härtebehandlung wird der äußere Laufring-Rohling 10 dem Abschreckölbad entnommen, werden die Ringe 11 entfernt und wird der Rohling einer Temperbehandlung unterzogen. Schließlich werden die inneren und äußeren Umfangsoberflächen und die gegenüberliegenden Seitenflächen des Rohlings 10 nach Vorgabe geschnitten. Damit ist der äußere Laufring 1 fertiggestellt.
Die Zahlenwerte im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung des äußeren Laufrings 1 sind aus folgenden Gründen beschränkt:
Stahlgütesorte
C-Gehalt:
C ist ein Element, das für die erforderliche Festigkeit des Lagers wesentlich ist. Liegt dieser Gehalt unter 0,8 Gew.-%, so ist es schwierig, sowohl den inneren als auch äußeren Umfangsoberflächen des gehärteten und getemperten äußeren Laufrings die gewünschte Härte mitzugeben mit dem Resultat, dass die Wälzlebensdauer geringer ist. Bei einem Gehalt von mehr als 1,3 Gew.-% werden in dem Schritt der Aufbereitung des Stahlmaterials durch Schmelzen schnell große Karbidteilchen gebildet, was sich in einer schlechteren Verarbeitbarkeit, einer geringeren Bruchfestigkeit und einer kürzeren Abwälzlebensdauer niederschlägt.
Si-Gehalt:
Si besitzt Eigenschaften, die eine verlängerte Abwälzlebensdauer ermöglichen. Bei einem Gehalt von weniger als 0,35 Gew.-% jedoch wird eine wirksam verbesserte Wälzlebensdauer nicht bereitgestellt, während sich beim Vorhandensein von mehr als 0,8 Gew.-% Si nach einer Erweichungs-Wärmebehandlung des Si eine höhere Härte erzeugt mit dem Ergebnis, dass die Schneidfähigkeit ernsthaft beeinträchtigt und die Umformbarkeit stark reduziert ist.
Mn-Gehalt:
Mn wird als Desoxidationsmittel eingesetzt und besitzt Eigenschaften, die gleichzeitig eine verbesserte Härtbarkeit und Bruchfestigkeit sicherstellen. Bei einem Gehalt von weniger als 0,3 Gew.-% sind die Kosten für die Schmelzaufbereitung des Stahls hoch, während sich bei Vorhandensein von mehr als 1,2 Gew.-% Mn eine deutlich verringerte Schneidfähigkeit ergibt.
Cr-Gehalt:
Cr besitzt Eigenschaften, die eine verbesserte Härtbarkeit, Bruchfestigkeit und Abwälzlebensdauer sicherstellen. Bei einem Gehalt von weniger als 0,9 Gew.-% ist keine die Bruchfestigkeit und Abwälzlebensdauer verbessernde Wirkung gegeben, während große Karbidteilchen gebildet und damit eine unerwünschte Verringerung der Bruchfestigkeit und Verkürzung der Wälzlebensdauer gegeben sind, wenn der Gehalt höher ist als 1,5 Gew.-%.
Aufheiztemperatur
Ist die Aufheiztemperatur niedriger als 800°C, so ist es unmöglich, den inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufrings jeweils die gewünschte Härte mitzugeben, während Temperaturen über 880°C das Wachstum grobkörniger Kristalle sowie die Bildung eines Überschusses an Karbidfestlösung als zweite Phase in der Matrix ermöglichen, so dass die geforderte Abwälzlebensdauer und Bruchfestigkeit nicht bereitgestellt werden können.
Aufheizzeit
Ist die Aufheizzeit kürzer als 1 Stunde, so läuft durch unzureichendes Durchwärmen eine mangelhafte Wärmebehandlung ab, während sich eine Aufheizzeit von mehr als 3 Stunden in höheren Wärmebehandlungskosten niederschlägt.
Druck zum Aufspritzen des Abschrecköls auf die inneren und äußeren Umfänge des äußeren Laufring-Rohlings
Liegt der Druck zum Aufspritzen des Abschrecköls auf die inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufring-Rohlings unter dem unteren Grenzwert, so kann diesen inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufrings nicht die geforderte Härte mitgegeben werden, während bei einem über dem oberen Grenzwert liegenden Druck das Innere des Laufrings eine übermäßige Härte von mehr als 42 Rockwell C erhält. Spritzdruck ist der Druck an der Öffnung der Spritzdüse. Die Öffnungen der Düsen zum Spritzen von Abschrecköl auf die äußere Umfangsoberfläche des äußeren Laufring-Rohlings werden vorzugsweise in einem Abstand von 150 bis 300 mm, weiter be vorzugt von 200 bis 250 mm, von der äußeren Umfangsoberfläche des Rohlings angeordnet.
Als Nächstes sei nachfolgend ein Beispiel für die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ein hohlzylindrischer äußerer Laufring-Rohling 10 mit einem äußeren Durchmesser von 300 mm, einem inneren Durchmesser von 220 mm und einer Länge von 170 mm wurde aus einem Stahl mit 1,02 Gew.-% C, 0,55 Gew.-% Si, 1,01 Gew.-% Mn, 0,015 Gew.% P, 0,003 Gew.-% S, 0,09 Gew.-% Cu, 0,07 Gew.-Ni, 1,10 Gew.-% Cr und 0,02 Gew.-% Mo sowie einem Rest bestehend aus Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen hergestellt.

Der äußere Laufring-Rohling 10 wurde sodann 100 Minuten lang bei 860°C erhitzt. Jede der gegenüberliegenden Stirnflächen des äußeren Laufring-Rohlings 10 wurde anschließend mit einem 5 mm dicken Ring 11 aus JIS S45C über einen Bereich desselben außerhalb eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 3 mm vom äußeren Umfang desselben und eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 1 mm vom inneren Umfang desselben abgedeckt und es wurden die beiden Ringe 11 mittels nicht dargestellter Klammern befestigt. Anschließend wurde der Rohling 10 zum Härten in Abschrecköl der Qualität Master Quench A mit einer Temperatur von 80°C eingesetzt, wobei das Abschrecköl aus einer ersten Ölspritzdüse 12 gegen die innere Umfangsoberfläche des Rohlings gerichtet mit einem Druck von 0,6 kg/cm² und entsprechend über zweite Ölspritzdüsen 13 gegen die äußere Umfangsoberfläche des Rohlings 10 gerichtet mit einem Druck von 1,9 kg/cm² in das Ölbad eingespritzt wurde. Es waren acht zweite Spritzdüsen 13 vorgesehen. Tabelle 1 zeigt die Härtebedingungen. TABELLE 1

Aufheizbedingungen	Temperatur (°C) Zeit (Min.)	860 100
Härtedingungen	Verfahren	Ölspritzen in Ölbad
	Anzahl Ölspritzdüsen	1. Düse 1 2. Düsen 8
	Abstand (mm) der Zweitdüsenöffnungen vom äußeren Umfang des Rohlings	220
	Düsendruck (kg/cm²)	1. Düse 0,6 2. Düsen 1,9
	Spritzzeit (Min.)	6
	Ölabschreckzeit (Min.)	6

Nach Beendigung der Härtebehandlung wurde der äußere Laufring-Rohling 10 dem Abschreckölbad entnommen, wurden die Ringe 11 entfernt und wurde der Rohling 10 auf die Dauer von 5 Stunden zum Tempern auf 200°C erhitzt. Die inneren und äußeren Umfangsoberflächen und die gegenüberliegenden Seitenflächen des Rohlings 10 wurden anschließend nach Vorgabe geschnitten und geschliffen.
Die Härteverteilung des so hergestellten äußeren Laufrings 1 wurde in dessen Bereich von der äußeren Umfangsoberfläche 2 bis zur inneren Umfangsoberfläche 4 in der Mitte der Laufringlänge gemessen. Wie aus der die Ergebnisse darstellenden 4 ersichtlich, hatte die äußere Umfangsoberfläche 2 eine Härte von 61 Rockwell C und der Bereich 3 bis zu einer Tiefe von 3 mm von der äußeren Umfangsoberfläche 2 eine Härte von 59 Rockwell C sowie dieser Bereich mit einer Tiefe von 3 mm von der Oberfläche 2 einen Härtegradienten von 2/3 HRC/1 mm von der Oberfläche 2 nach innen. Die innere Umfangsoberfläche 4 wies eine Härte von 62 Rockwell C auf, der Bereich 5 bis zu einer Tiefe von 1 mm von der Oberfläche 4 eine Härte von 61 Rockwell C und die Mitte der Dicke des Laufrings eine Härte von 39 Rockwell C. Weiter enthielten der Bereich 3 bis zu einer Tiefe von 3 mm von der äußeren Umfangsoberfläche 2 einen Gehalt an Restaustenit von 11 Vol.-% und der Bereich 5 mit einer Tiefe von 1 mm von der inneren Umfangsoberfläche 4 einen Austenitrestgehalt von 13 Vol.%.
Die nach dem vorbeschriebenen Verfahren hergestellten äußeren Laufringe 1 wurden für den Zusammenbau zu Wälzlagern benutzt, die sodann als Stützwalzen in einer mehrstufigen Walzmaschine eingesetzt wurden. In diesem Falle waren selbst nach 6-monatigem Einsatz, d.h. einer Einsatzzeit, nach der bei Verwendung von konventionellen äußeren Laufringen eine Abnahme und Auswechslung erforderlich wäre, noch keinerlei Brüche oder plastische Verformungen an den äußeren Laufringen 1 festzustellen.
Als Nächstes folgt eine Beschreibung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Wälzlagers.
Das Wälzlager umfasst einen inneren Laufring, dessen äußere Umfangsoberfläche als Lauffläche dient, einen äußeren Laufring mit einer als Lauffläche dienenden inneren Umfangsoberfläche zur Verwendung als Stützwalze in mehrstufigen Walzmaschinen, und eine Anzahl zylindrischer Rollen, die zwischen den inneren und äußeren Laufringen angeordnet sind.
Der innere Laufring und die Rollen sind aus einsatzgehärtetem Stahl wie Nickel-Chrom-Molybdän- oder Chrom-Molybdän- Stahl hergestellt. Die Lauffläche des inneren Laufrings und die Abwälzflächen der Rollelemente weisen jeweils eine Oberflächenhärte von 61 bis 65 Rockwell C sowie eine effektive gehärtete Schicht mit einer Härte von 61 bis 65 Rockwell C bis zu einer Tiefe von mindestens 0,35 mm auf. Die effektive gehärtete Schicht enthält 15 bis 35 Vol.-% Restaustenit und besitzt eine Restdruckspannung von mindestens 100 MPa auf.
Wie aus 5 ersichtlich, ist der äußere Laufring 20 aus einem Lagerstahl hergestellt und die Oberflächenhärte der inneren Umfangsoberfläche 21 des äußeren Laufrings 20, d.h. der Lauffläche desselben, geringer als die der Abwälzflächen der Rollelemente. Die Differenz zwischen den Oberflächenhärten der inneren Umfangsoberfläche 21 des äußeren Laufrings 20 und der Abwälzfläche eines jeden der Rollelemente liegt für das Beispiel 1 im Bereich zwischen 0,8 und 1,3 Rockwell C. Der Bereich 23 des äußeren Laufrings 20 von dessen äußerer Umfangsoberfläche 22 bis zu einer Tiefe von 3 mm weist eine Härte von 58 bis 62 Rockwell C auf und enthält 5 bis 18 Vol.-% Restaustenit. Der Mittelbereich der Dicke des äußeren Laufrings 20 zwischen dessen inneren und äußeren Umfangsoberflächen 21, 22 hat eine Härte von 30 bis 45 Rockwell C. Die Härteverteilung beim äußeren Laufring 20 in Richtung der Dicke ist dergestalt, dass die Rockwell-C-Härte des Laufrings von den inneren und äußeren Umfangsoberflächen 21, 22 aus in Richtung auf den Mittelabschnitt der Dicke ganz allmählich abnimmt. Der Bereich 23 des äußeren Laufrings 20 von dessen äußerer Umfangsoberfläche bis zu einer Tiefe von 3 mm enthält 5 bis 18 Vol.-% Restaustenit.
Die Zahlenwerte für das vorbeschriebene Wälzlager sind somit aus folgenden Gründen eingeschränkt:
Oberflächenhärte der Lauffläche des inneren Laufrings und der Abwälzflächen der Rollelemente
Beträgt die Oberflächenhärte weniger als 61 Rockwell C, so besteht die Wahrscheinlichkeit, dass Fremdkörper im Schmiermittel Eindrücke verursachen, während bei einer Härte von mehr als 65 Rockwell C das Entstehen von Brüchen wahrscheinlich ist.
Tiefe der effektiven gehärteten Schicht in der Lauffläche des inneren Laufrings und in den Abwälzflachen der Rollelemente
Eine Tiefe von 0,35 mm ist die Mindesttiefe, um das Entstehen von Eindrücken durch das Vorhandensein von Fremdkörpern im Schmiermittel bedingt zu verhindern.
Restaustenitgehalt der effektiven gehärteten Schicht in der Lauffläche des inneren Laufrings und in den Abwälzflächen der Rollelemente
Restaustenit besitzt Eigenschaften, welche die Zähigkeit der Matrix der effektiven gehärteten Schicht dahingehend verbessern, dass Rissbildungen unterdrückt werden und trotz des Vorhandensein von Fremdkörpern die Lebensdauer verlängert wird, während diese Wirkung nicht gegeben ist, wenn der Restaustenitgehalt unter 15 Vol.-% liegt. Bei einem Gehalt von über 35 Vol.-% sind Verformungen wahrscheinlich.
Restdruckspannung der effektiven gehärteten Schicht in der Lauffläche des inneren Laufrings und in den Abwälzflächen der Rollelemente
Beträgt die Restdruckspannung weniger als 100 MPa, so besteht Anfälligkeit für das Entstehen von Oberflächenrissen in der Lauffläche des inneren Laufrings und den Abwälzflächen der Rollelemente.
Oberflächenharte der Lauffläche des äußeren Laufrings
Diese Oberflächenhärte ist niedriger vorgesehen als die der Abwälzflächen der Rollenelemente, weil der bruchempfindlichere äußere Laufring mit einer verbesserten Zähigkeit ausgestattet werden muss, indem seine Härte verringert wird, damit das Wälzlager eine hohe Bruchfestigkeit aufweist. Um dem Wälzlager eine mit der Verschleißfestigkeit in Einklang zu bringende Festigkeit und damit eine verbesserte Haltbarkeit mitzugeben, sollte die Differenz in der Oberflächenhärte zwischen der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Laufrings und der Abwälzfläche der Rollelemente im Bereich zwischen 0,8 und 1,3 Rockwell C liegen und vorzugsweise 1 Rockwell C betragen.
Härte des Bereichs des äußeren Laufrings von dessen äußerem Umfang bis zu einer Tiefe von 3 mm
Liegt die Härte unter 58 Rockwell C, so ist der äußere Laufring anfällig für plastische Verformungen, während bei einer Härte von mehr als 62 Rockwell C Brüche wahrscheinlich sind.
Restaustenitgehalt des Bereichs des äußeren Laufrings von dessen äußerem Umfang bis in eine Tiefe von 3 mm
Ist der Restaustenitgehalt kleiner als 5 Vol.-%, so ergibt sich eine unzureichende Zähigkeit und daraus resultierend eine geringere Bruchfestigkeit. Bei einem Gehalt von mehr als 18 Vol.-% ist der äußere Laufring anfällig für Alterungsverformungen mit hieraus resultierenden Maßfehlern und entsteht stellenweise ein Bereich hohen Lagerdrucks, in dem Brüche entstehen können.
Der Bereich des äußeren Laufrings von dessen äußerer Umfangsoberfläche bis in eine Tiefe von 3 mm erhält deshalb die vorgenannte Härte und den vorgenannten Restaustenitgehalt, weil der äußere Laufring in diesem Falle nachgeschliffen werden kann, um Fehlstellen in seiner äußeren Umfangsoberfläche zu beseitigen, und weil darüber hinaus der äußere Laufring in diesem Falle weniger anfällig für wärme- und lastbedingte Alterungsverformungen ist.
Härte des Mittelbereichs der Dicke des äußeren Laufrings zwischen dem inneren und dem äußeren Umfang
Liegt diese Härte unter 30 Rockwell C, so ist der Laufring empfindlich für plastische Verformungen und weist er eine unzureichende Festigkeit auf, so dass sein Einsatz beispielsweise als Stützwalze einer mehrstufigen Walzmaschine nicht geeignet ist. Bei einer Härte von mehr als 45 Rockwell C stellt sich eine unzureichende Zähigkeit, die eine unzureichende Bruchfestigkeit zur Folge hat. Vorzugsweise sollte die Härte im Bereich zwischen 35 und 42 Rockwell C liegen.
Wie im Falle der vorstehend mit Bezug auf 2 und 3 beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Laufring 20 im Wege des nachstehenden Verfahrens hergestellt:
Zunächst wird in einer vorbestimmten Form ein äußerer Laufring-Rohling aus einem Stahl mit 0,8 bis 1,3 Gew.-% C, 0,35 bis 0,8 Gew.-% Si, 0,3 bis 1,2 Gew.-% Mn und 0,9 bis 1,5 Gew.-% Cr sowie einem Rest bestehend aus Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen hergestellt. Der Rohling wird sodann 1 bis 3 Stunden lang auf 800 bis 880°C erhitzt und anschließend in Abschrecköl gehärtet. In dem Abschreckölbad sind vor dem Härten eine erste Ölspritzdüse, die in Axialrichtung des Roh lings verläuft und auf der Mittelachse innerhalb des inneren Umfangs desselben angeordnet ist, sowie zweite Ölspritzdüsen mit Verlauf in Achsrichtung des Rohlings und Anordnung in gleichen Abständen um dessen äußeren Umfang herum angeordnet. Das Abschrecköl wird über die erste Düse mit einem Druck von 0,2 bis 0,8 kg/cm² auf die innere Umfangsoberfläche des Rohlings und entsprechend über die zweiten Düsen mit einem Druck von 1,4 bis 2,1 kg/cm² auf die äußere Umfangsoberfläche des Rohlings gespritzt.
Nach Beendigung des Härtevorgangs wird der äußere Laufring-Rohling dem Abschreckölbad entnommen und einer Temperbehandlung unterzogen. Schließlich werden die inneren und äußeren Umfangsflächen und die gegenüberliegenden Seitenflächen des Rohlings nach Vorgabe geschnitten und geschliffen. Hiermit ist der äußere Laufring fertiggestellt.
Die in dem Verfahren zur Herstellung des äußeren Laufrings anhängigen Zahlenwerte sind aus folgenden Gründen eingeschränkt. Hinsichtlich der eingesetzten Stahlbestandteile gelten grundsätzlich die gleichen Gründe wie vorstehend für die erste Ausführungsform beschreiben.
Aufheiztemperatur
Ist die Aufheiztemperatur niedriger als 800°C, so ist es unmöglich, den inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufrings jeweils die gewünschte Härte mitzugeben, während Temperaturen über 880°C das Wachstum grobkörniger Kristalle sowie die Bildung eines Überschusses an Karbidfestlösung als zweite Phase in der Matrix ermöglichen, so dass die geforderte Abwälzlebensdauer und Bruchfestigkeit nicht bereitgestellt werden können.
Aufheizzeit
Ist die Aufheizzeit kürzer als 1 Stunde, so läuft durch unzureichendes Durchwärmen eine mangelhafte Wärmebehandlung ab, während sich eine Aufheizzeit von mehr als 3 Stunden in höheren Wärmebehandlungskosten niederschlägt.
Druck zum Aufspritzen des Abschrecköls auf die inneren und äußeren Umfänge des äußeren Laufring-Rohlings
Liegt der Druck zum Aufspritzen des Abschrecköls auf die inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufring-Rohlings unter dem unteren Grenzwert, so kann diesen inneren und äußeren Umfangsoberflächen des äußeren Laufrings nicht die geforderte Härte mitgegeben werden, während bei einem über dem oberen Grenzwert liegenden Druck das Innere des Laufrings eine übermäßige Härte von mehr als 45 Rockwell C erhält. Spritzdruck ist der Druck an der Öffnung der Spritzdüse. Die Öffnungen der Düsen zum Spritzen von Abschrecköl auf die äußere Umfangsoberfläche des äußeren Laufring-Rohlings werden vorzugsweise in einem Abstand von 150 bis 300 mm, weiter bevorzugt von 200 bis 250 mm, von der äußeren Umfangsoberfläche des Rohlings angeordnet.
Als Nächstes sei nachfolgend ein Beispiel für die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ein hohlzylindrischer äußerer Laufring-Rohling mit einem äußeren Durchmesser von 300 mm, einem inneren Durchmesser von 218 mm und einer Länge von 173 mm wurde aus einem Stahl mit 1,02 Gew.-% C, 0,55 Gew.-% Si, 1,01 Gew.-% Mn, 0,015 Gew.% P, 0,003 Gew.-% S, 0,09 Gew.-% Cu, 0,07 Gew.-Ni, 1,10 Gew.-% Cr und 0,02 Gew.-% Mo sowie einem Rest bestehend aus Eisen und unvermeidlichen Verunreinigungen hergestellt.
Der äußere Laufring-Rohling wurde sodann 90 Minuten lang bei 860°C erhitzt und anschließend zum Härten in Abschrecköl der Qualität Master Quench A mit einer Temperatur von 80°C eingesetzt, wobei Abschrecköl über eine erste Abschrecköl-Spritzdüse mit einem Druck von 0,65 kg/cm² gegen die innere Umfangsoberfläche und entsprechend über zweite Spritzdüsen mit einem Druck von 1,9 kg/cm² gegen die äußere Umfangsoberfläche des Rohlings 10 in das Ölbad gespritzt wurde. Es waren acht Ölspritzdüsen 13 vorgesehen und es betrug die Abschreckzeit 6 Minuten und die Ölspritzzeit 6 Minuten.
Nach Beendigung der Härtebehandlung wurde der äußere Laufring-Rohling aus dem Abschreckölbad entnommen, wurden die Ringe 11 entfernt und wurde der Rohling 10 auf die Dauer von 5 Stunden zum Tempern auf 200°C erhitzt. Die inneren und äußeren Umfangsoberflächen und die gegenüberliegenden Seitenflächen des Rohlings wurden anschließend nach Vorgabe geschnitten und geschliffen.
Die Härteverteilung des so hergestellten äußeren Laufrings 20 wurde in dessen Bereich von der äußeren Umfangsoberfläche 22 bis zur inneren Umfangsoberfläche 21 in der Mitte der Laufringlänge gemessen. Wie dies aus der die Ergebnisse darstellenden 6 ersichtlich ist, hatte die äußere Umfangsoberfläche 22 eine Härte von 59,1 Rockwell C, der Bereich bis zu einer Tiefe von 3 mm von der äußeren Umfangsoberfläche eine Härte von 58,0 Rockwell C, die innere Umfangsoberfläche eine Härte von 62,0 Rockwell C und die Mitte der Dicke des Laufrings eine Härte von 35 Rockwell C. Weiter enthielt der Bereich 23 bis zu einer Tiefe von 3 mm von der äußeren Umfangsoberfläche 22 einen Gehalt an Restaustenit von 14 Vol.-%.
Es wurden innere Laufringe und zylindrische Rollen hergestellt. Die Lauffläche eines jeden der inneren Laufringe wies eine Oberflächenhärte von 62,3 Rockwell C und eine effektive gehärtete Schicht mit einer Tiefe von 1 mm und einer Härte von 61 bis 62,3 Rockwell C 21 Vol.-% Restaustenit sowie eine Restdruckspannung von 186 MPa auf. Die Abwälzflächen der Rollen hatten eine Oberflächenhärte von 63,0 Rockwell C. Diese inneren Laufringe und Rollen sowie die äußeren Laufringe 20, die in der vorbeschriebenen Art und Weise hergestellt worden waren, wurden zu Wälzlagern zusammenfügt, die sodann in eine mehrstufige Walzmaschine eingebaut wurden, wobei die äußeren Laufringe als Stützwalzen dienten. In diesem Falle waren selbst nach 6-monatigem Einsatz, d.h. einer Einsatzzeit, nach der bei Verwendung von konventionellen äußeren Laufringen eine Abnahme und Auswechslung erforderlich wäre, noch keinerlei Brüche oder plastische Verformungen an den äußeren Laufringen 20 bzw. keine Fehlstellen in den inneren und äußeren Laufringen sowie den Rollen festzustellen.

Claims

Wälzlager mit einer inneren Lauffläche, einer äußeren Lauffläche mit einer äußeren Umfangsoberfläche, die dazu vorgesehen ist, in Berührung mit einem weiteren Bauteil zur Verwendung als Walze in Berührung gebracht zu werden, und einer Anzahl von Rollelementen, die zwischen den inneren und den äußeren Laufflächen angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine äußere Laufflächenform aus einem Stahl enthaltend 0,8 bis 1,3 Gewichts-% von C, 0,35 bis 0,8 Gewichts-% von Si, 0,3 bis 1,2 Gewichts-% von Mn und 0,9 bis 1,5 Gewichts-% von Cr, der Ausgleich bestehend aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen, wobei ein Bereich der äußeren Lauffläche von deren äußerer Umfangsoberfläche bis zu einer Tiefe von 3 mm eine Härte von 58 bis 62 Rockwell-C-Harte (nachfolgend als "HRC") bezeichnet) und einen Härtegradienten von bis zu 1 HRC/1 mm von der äußeren Umfangsoberfläche nach innen aufweist, welcher Tiefenbereich von 3 mm 5 bis 18 Volumen-% Restaustenit enthält, ein Bereich (5) der äußeren Lauffläche von einer inneren Umfangsoberfläche (4) derselben bis zu einer Tiefe von 1 mm eine Härte von 61 bis 64 HRC aufweist und 5 bis 15 Volumen-% Restaustenit enthält, und ein Mittelbereich der Dicke der äußeren Lauffläche zwischen den inneren und äußeren Umfangsoberflächen eine Harte von 35-42 HRC aufweist.
Wälzlager gemäß Anspruch 1, bei welchem eine Stirnfläche (6) der äußeren Lauffläche eine Oberflächenhärte von 45 bis 59 HRC aufweist, mit Ausnahme eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 3 mm von einem äußeren Umfang derselben und einem ringförmigen Stirnflächenbereich mit einer Breite von 1 mm von einem inneren Umfang derselben.
Verfahren zur Herstellung einer äußeren Lauffläche eines Wälzlagers zur Verwendung in einem Wälzlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerer Laufflächen-Rohling, der in eine vorbestimmte Form aus einem Stahl gebracht ist, 0,8 bis 1,3 Gewichts-% C enthält, 0,35 bis 0,8 Gewichts-% Si, 0,3 bis 1,2 Gewichts-% Mn und 0,9 bis 1,5 Gewichts-% Cr, der Ausgleich bestehend aus Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen, auf 800 bis 880 Grad C für 1 bis 3 Stunden erhitzt wird und anschließend in einem Abschrecköl gehärtet wird, während das Ab schrecköl gegen eine innere Umfangsoberfläche des Rohlings mit einem Druck von 0,2 bis 0,8 kg/cm² gepresst wird und gleichzeitig das Abschrecköl gegen eine äußere Umfangsoberfläche des Rohlings mit einem Druck von 1,4 bis 2,1 kg/cm² gepresst wird.
Verfahren zur Herstellung einer Lauffläche eines Wälzlagers gemäß Anspruch 4, welche äußere Lauffläche zur Verwendung in einem Wälzlager gemäß Anspruch 2 vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnfläche des äußeren Laufflächen-Rohlings, der in dem Abschrecköl gehärtet werden soll, mit einem Ring aus einem Stahlmaterial über einem Bereich abgedeckt wird, der außerhalb eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 3 mm von einem äußeren Umfang desselben und eines ringförmigen Stirnflächenbereichs mit einer Breite von 1 mm von einem inneren Umfang desselben liegt.