Bild Wälzlager

Werkstoffe

Bei den Wälzlagern treten an den Kontaktflächen zwischen Körpern und Laufbahnen Beanspruchungen zwischen 1000 und 4200 N/mm² auf. Bedingt durch den Einbau und die Betriebsbedingungen, als auch durch den Verschleiß zwischen Wälz- und Gleitfläche, sind die Ringe allgemein unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt.

Die für die Wälzlager verwendeten Stähle müssen einen hohen Grad an Beständigkeit, Härte, Kernzähigkeit und Verschleißbeständigkeit aufweisen. Die Firma OMNIA verwendet daher qualitativ hochwertige härtbare Stähle des Typs UNI 3097 mit einem sehr hohen Reinheitsgrad.

Gehärtete Stähle

100Cr6            findet Verwendung bei kleinen Querschnitten
100CrMo7      findet Verwendung bei großen Querschnitten
Gehärtete Stähle werden auch als „kernhärtbare“ Chromstähle bezeichnet, weil die Härte des Kerns gegenüber der Härte der sich an der Oberfläche befindlichen Schichten kaum abnimmt. Der im Stahl enthaltene Chromanteil von ca. 1 % (Schwankungen zwischen 0,9 % bis 1,1 % sind möglich) bewirkt diese große Härte und Verschleißbeständigkeit.
Die Verwendung dieser Chromstähle ermöglicht eine ausgezeichnete Einhärtung und führt zu einer grundlegenden Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Lager. Beim Einsatz von Wälzlagern in zentralen Anwendungsbereichen werden daher Cr-Mo Stähle verwendet.

Einsatzstähle

20 MnCr50     findet Verwendung bei kleinen Querschnitten
18NiCrMo5     findet Verwendung bei großen Querschnitten
20NiCrMo7     findet Verwendung bei Lagern, die großem Druck ausgesetzt sind

Bei einsatzgehärteten Ringen ist neben der Oberflächenhärte, die in der Regel zwischen 60 und 64 HRc liegt, die Einhärtetiefe Eht (DIN 50190) sehr wichtig. Die von der Firma OMNIA eingesetzten Stähle besitzen daher einen hohen Oberflächenhärtungsgrad, zeichnen sich aber gleichzeitig auch durch eine geringe Sprödigkeit aus. Daraus resultiert eine ausgezeichnete Kerbschlagfähigkeit, da der innere Teil weicher als der Äußere ist.

Die Firma OMNIA verwendet diese Stähle daher für die Herstellung der Außenringe, den hohen Belastungen ausgesetzten Lagerteilen aber auch für sehr dünne Ringe oder gewundene Formen.

Hitzebeständige Stähle für hohe Temperaturen

52NiCrMo6
80MoCrV42
Diese Stähle werden für Lager verwendet, die in extrem hohen Temperaturbereichen eingesetzt werden.

Mindeste Einhärtetiefe

Wie bereits ausgeführt, müssen die Lager aus Einsatzstahl eine Oberflächenhärte zwischen 60 und 64 HRc sowie eine Mindesthärtetiefe Eht aufweisen. Hinsichtlich der Berechnung der Härtetiefe wird unter Eht nach DIN 50190 die Tiefe der Schicht verstanden, bei der noch eine Härte von 51,5 HRc (550 HV) gemessen wird.

Die Mindesteinhärtetiefe für Lager wird mit folgender Näherungsformel bestimmt:
            Eht = 0,08 * DW
DW = Wälzkörperdurchmesser                                 [mm]
Erfolgt eine Flamm- oder Induktionshärtung, kann folgende Näherungsformel verwendet werden:
            Rht = 150 * DW
In beiden Fällen muss sich nach Berichtigung (Fertigschliff) eine Einhärtetiefe von 0,3 mm ergeben. Sofern nicht anders angegeben, verwendet die Firma OMNIA eine Einhärtetiefe zwischen 0,8 / 1 mm.

nach oben