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Verfahren zum Herstellen von Lagerschalen aus Gußeisen Die Herstellung
von Lagern und Lagerschalen aus weichem Gußeisen ist bekannt. Bei solchen Lagern
aus hochsiliziertem Gußeisen weisen die Laufflächen im fertigbearbeiteten Zustande
ein Gefüge mit starken Graphitausscheidungen auf, wodurch jedoch nach verhältnismäßig
kurzer Laufzeit infolge der geringen Festigkeit der groben Graphitlamellen bei starken
Beanspruchungen des Lagers ein Ausbröckeln des Werkstoffes eintreten kann. Infolgedessen
besteht bei Verwendung solcher Gußeisenlager die Gefahr, daß der Lagerzapfen bzw.
die gelagerte Welle von den ausgebrochenen Teilen der Lagerschale angefressen wird.
Die Festigkeitseigenschaften solcher Lagerwerkstoffe weisen infolge der eingelagerten
groben Graphitadern außerdem nur derart geringe Werte auf, daß das Lager bei hohen
spezifischen Lagerdrücken nicht standhält. Auch wird durch die groben Graphita;usbildungen
solcher Gußeisenlager die Wärmeableitung in hohem Maße beeinträchtigt, wodurch ein
rasches Warmlaufen der Lager herbeigeführt wird.
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Verwendet man jedoch harte Gußeisenlegierungen mit feinerer Ausbildung
des Graphits und höherer Festigkeit, so steigert man auch die Härte des Lagerwerkstoffes,
und ein Anfressen der Zapfen bzw. der Wellen ist die unvermeidbare Folge. Aus diesem
Grunde scheiden grobgraphitisches Gußeisen wie auch harte 'Gußeisenlegierungen als
Lagerwerkstoff für hochbeanspruchte Lager aus. Gußeiserne Lager werden daher bis
jetzt nur in geringem Umfange verwendet, und man benutzt bis heute als Lagerwerkstoff
die teuere und devisenverbrauchende Bronze oder deren verwandte Legierungen, die
einmal höheren spezifischen Flächendrücken widerstehen, andererseits aber nur eine
mäßige Härte aufweisen.
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Erfindungsgemäß wird eiii an sich bekanntes Hämatiteisen mit hohem
Kohlenstoffgehalt und 1,6 bis 3,50/0 Silicium für sich allein
verflüssigt
und in Sandformen mit eingelegten Abschreckplatten zu Gleitlagern bzw. Lagerschalen
vergossen. Es gelingt, auf diese Weise Lager herzustellen, deren Eignung für hochbeanspruchte
Lager den Bronzelagerungen nahezu gleichkommt. Die Abschreckplatte bzw. -kokille
ist beim Gießen der -Lager derart in der Gießform anzuordnen, daß die Lauffläche
der Lagerschale bzw. des Lagers eine beschleunigte Abkühlung erfährt. Je nach der
Wandstärke der zu gießenden Lagerschale bzw. des Lagers ist dabei die Dicke der
Abschreckplatte bzw. der -kokille oder deren Temperatur so zu wählen, daß in der
Lauffläche der aus Hämatiteisen gegossenen Lagerschale bzw. des Lagers ein feingraphitisches,
dichtes Gefüge von mäßiger Härte entsteht, das den Eigenschaften von Bronzelagern
weitgehend entspricht.
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Die Anordnung von Abschreckplatten, -einlagen oder -kokillen zur Erzielung
einer örtlichen Abschreckwirkung in Gußstücken ist bereits bekannt. Derartige Abschreckeinlagen
sind bisher z. B. dann verwendet worden, wenn durch die beschleunigte Abkühlung
des erstarrenden Gußeisens eine örtliche Härtung durch Zementitausscheidung erreicht
werden sollte. Es ist z. B. üblich, in den Gleitbahnen von Drehbankbetten aus wqichem
Maschinenguß durch die Wirkung von Abschreckeinlagen eine erheblich höhere Härte
hervorzurufen als im übrigen Gußstück. Ähnliche Maßnahmen sind . auch bei der Herstellung
von gegossenen Zylindern mit möglichst harter Bohrung bekannt. Es ist auch bekannt,
daß man beim Gießen von Stücken aus Maschinenguß die Abschreckwirkung von Einlagen
so verändern kann, daß die Härtewirkung gemildert wird bzw. nur eine Gefügebeeinflussung'
erzielt wird. Lager. aus solchem Maschinenguß würden, wie zahlreiche Versuche ergeben
haben, auch nicht die guten Lagereigenschaften der gemäß der Erfindung aus Hämatiteisen
hergestellten Lager aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung geht jedoch von der überraschenden Erkenntnis
aus, daß bei der Herstellung von Lagern aus Hämatiteisen durch Gießen bei Anwendung
von Ab-
schreckplatten oder -kokillen an den Lauf-
flächen der Lager
ein feingraphitisches Gefüge von hoher Dichte und Zähigkeit ohne eine nennenswerte
Härtesteigerung erzielt werden kann, das den gemäß der Erfindung hergestellten Lagern
Eigenschaften verleiht, die sie als hochwertigen Ersatz für Bronzelager geeignet
machen.
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Die Abschreckwirkung der Abschreckplatte bzw, der -kokille kann durch
entsprechende Wahl ihrer Dicke, gegebenenfalls auch durch
vorherige Anwärmung
auf höhere Temperatur geregelt werden. Bei geeigneter Wahl der Abschreckwirkung,
die durch einfache Versuche den verschiedenen Wandstärken der herzustellenden Lager
entsprechend ausprobiert werden kann, weist die aus Hämatiteisen gegossene Lagerschale
bzw. das Lager an der
Lauffläche eine tiefe Zone von dichtem, feingraphitischem
Gefüge und mäßiger Härte auf,
die der Lagerschale hervorragende Lagereigenschaften,
insbesondere für hochbeanspruchte Lager, verleiht. Bei der Herstellung von ungeteilten
zylindrischen Lagern werden entsprechend zylindrische Abschreckkokillen an der Innenfläche
des Lagers angeordnet.
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Der geringe Herstellungspreis eines gemäß der Erfindung unter Verwendung
von Hämatiteisen hergestellten Lagers und die Möglichkeit, solche Lager an Stelle
der bisher in hochbeanspruchten Lagern verwendeten teuren Bronzelager benutzen zu
können, stellen einen wesentlichen Fortschritt der einschlägigen Technik dar.