Untersuchung von Stählen und Oberflächenbehandlung im Hinblick auf ihre Eignung für Wälzlager in was

FKM 1995 Heft Nummer 201 Vorhaben Nr. 129
Kurzfassung:
Aus Gründen des Brand- und Umweltschutzes werden in immer mehr Bereichen der Technik wasserhaltige Hydraulikflüssigkeiten eingesetzt. Ziel des Forschungsvorhabens war es, durch die Auswahl geeigneter Wälzlagerstähle und Oberflächenschutzverfahren eine hinreichende Lebensdauer der Wälzlager in wasserhaltigen Flüssigkeiten zu erreichen. Schwerentflammbare Hydraulikflüssigkeiten weisen aufgrund ihres Wasseranteils im Schmierungsverhalten erhebliche Unterschiede zu Mineralölen auf. Wälzlager, die in solchen Flüssigkeiten betrieben werden, erfahren neben der mechanischen Belastung auch eine korrosive Beanspruchung. Dies führt bei Wälzlagern aus dem Standardstahl1 00 Cr 6 zu einer erheblichen Verringerung der Lebensdauer. In dem Forschungsvorhaben wurden verschiedene Wälzlagerstähle und deren Oberflächenbehandlungen im Hinblick auf das Korrosionsverhalten und die Ausfall- und Schadensmechanismen unter Wälzbeanspruchungen untersucht. Im Gegensatz zum FV A-Forschungsvorhaben Nr. 73 wurden jetzt die Lebensdauerversuche unter Luftabschluss betrieben. Als Schmierstoffe kamen eine HFA- Mikroemulsion mit einem Wasseran- teil von 98 % und eine HFC- Lösung mit einem Wasseranteil von 45 % zum Einsatz. In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass korrosionsbeständige Wälzlager' einer HFC- Hydraulikflüssigkeit hohe Lebensdauerwerte erreichen. Aufgrund der tribologischen Eigenschaften der HFC- Hydraulikflüssigkeiten wurden Lager im übergang von der Mischreibung zur EHD- Schmierung betrieben. Unter dieser Voraussetzung konnte eine trennende Passivschicht den korrosiven Einfluss von dem Grundgefüge trennen. Die Lebensdauerwerte, die unter solchen Bedingungen erreichbar sind, finden ihre Grenzen in der Werkstoffermüdung. Die Rillenkugellager aus dem korrosionsbeständigen Stahl Cronidur 30 zeigten dabei aufgrund ihres Gefüges ein noch besseres Ermüdungsverhalten als der korrosionsarme AISI440 C. Mit diesen Ergebnissen ist das zukunftsweisende Potential des Cronidur 30 für die Wälzlagertechnik aufgezeigt. Dem Konstrukteur sind mit dieser Arbeit Kriterien zur Auslegung von Wälzlagerungen in wasserhaltigen Hydraulikflüssigkeiten an die Hand gegeben.


Berichtsumfang:
148 S. einschl. Tabellen und Bilder, 108 Lit.

Beginn der Arbeiten:
01.09.1990

Ende der Arbeiten:
21.12.1994

Zuschussgeber:
BMWi I AIF-Nr. 7771
Forschungsstelle:
Institut für Maschinenelemente, Konstruktionstechnik und Sicherheitstechnik Universität Hannover Prof. Dr.-lng. Ernst-Günter Paland Welfengarten 1 A 30167 Hannover

Bearbeiter:
Dipl.-lng. H. Werries

Obmann des Vorhabens:
Dr. rer. nato N. Geheeb, INA Wälzlager Schaetfler KG, Herzogenaurach

Vorsitzender des Beirates:
Prof. Dr.-lng. H. Kipphan Heidelberger Druckmaschinen AG. Heidelberg