Werkstoffe in der Wälzlagertechnik

Wälzlagerstähle sind legierte, durchhärtende Edelstähle mit ca. 1% C. Es handelt sich um die Werkstoffe in der Wälzlagertechnik.

Vermehrt werden aber auch Einsatzstähle, Stähle für das Randschichthärten (Einsatzhärten), Vergütungsstahl, nichtrostende Stähle und warmfester Stahl verwendet. Genormt sind die Wälzlagerstähle in DIN EN ISO 683-17 (früher DIN 17230). Die Reinheit der Stähle wird besonders in ISO 4967 (Reinheitsgrad eines metallischen Werkstoffs) beschrieben und klassifiziert.

Der herkömmlich bekannte Wälzlagerstahl nennt sich 100Cr6, der in den Modifikationen 100Cr2 für dünnere oder 100CrMnMo7-3 für dickere Querschnitte eingesetzt wird. Zusätzliche Modifizierungen entsprechend den Anwendungserfordernissen:

Durchgehärtete Stähle:

• 100Cr6 (SAE52100): Durchhärtender Wälzlagerstahl, martensitisch gehärtet und niedrig angelassen. Er besitzt eine durchgehende Härte von 64 HRC sowie eine hohe Verschleißfestigkeit mit gutem Überrollverhalten. Einsatz bei Gebrauchstemperaturen bis +120°C.

• 100Cr6-SO (SAE52100): Durchhärtender Wälzlagerstahl, martensitisch gehärtet und höher angelassen. Er besitzt eine Wärmestabilisierung von S0 sowie eine durchgehende Härte von 62 HRC. Er hat eine hohe Verschleißfestigkeit mit gutem Überrollverhalten. Einsatz bei Gebrauchstemperaturen bis +150°C.

• 100Cr6-S1 (SAE52100): Durchhärtender Wälzlagerstahl, martensitisch gehärtet und höher angelassen mit einer Wärmestabilisierung von S1. Er besitzt eine durchgehende Härte von 62 HRC sowie eine hohe Verschleißfestigkeit mit gutem Überrollverhalten. Einsatz bei Gebrauchstemperaturen über +200°C.

• 100Cr6-S1B (SAE52100): Durchhärtender Wälzlagerstahl, bainitisch gehärtet mit Wärmestabilisierung S1. Durchgehende Härte von 62 HRC sowie hohe Verschleißfestigkeit mit gutem Überrollverhalten. Einsatz bei Gebrauchstemperaturen von über +200°C, verminderte Rissbildungsneigung.

• 100CrMnSi6-4: Wälzlagerstahl auf Basis 100Cr6 jedoch mit modifiziertem Mn- und Si-Anteil, Wärmebehandlung. Karbonitriert, martensitisch gehärtet, niedrig angelassen, bzw. maßstabilisiert. Härte über 62HRC möglich, Oberfläche mit erhöhtem Restaustenit. Hoher Verschleißwiderstand.

• X30CrMoN15-1: Stickstofflegierter Chromstahl (Cronidur 30). Martensitisch gehärtet und niedrig angelassen. Härte 62HRC durchgehend, hoher Korrosionswiderstand, Einsatz bei Betriebstemperaturen von über +150°C, hochbelastbarer Werkstoff für hochbelastbare Wälzlager. Hohe Ermüdungslebensdauer bei turbulentem Einsatz.

Einsatzgehärtete Stähle:

• St4,St12: Einsatzstahl, kaltgewalztes unlegiertes Kaltband nach EN 10139/10140 in Wälzlagerqualität mit gutem Umformverhalten, martensitisch gehärtet und angelassen, im Kern relativ weich. Oberflächenhärte 62HRC. Einsatz bei Gebrauchstemperaturen über +120°C. Spanlose Umformung.

• Einsatzhärtung durch Aufkohlung und martensitische Härtung. Einsatzstähle nach DIN EN 10084 z.B. 18MnCrMo5, 20MnCrMo4-2, 17CrNiMo7-6, Hochleistungsstahl Mancrodur hochlegiert.  Aufgekohlt und martensitisch gehärtet. Härte bis 62 HRC. Harte Oberfläche und Randschicht, mit zähhartem Kern. Eht 0,6 -1,0 mm. Hohe Kerbschlagzähigkeit, gesteigerte Bruchsicherheit. Einsatz bei Betriebstemperaturen über +120°C.

Mit vorhergehender Darstellung sollten die Charakteristiken sowie die technische Optimierungsmöglichkeiten alleine nur durch die Werkstoffwahl der Werkstoffe in der Wälzlagertechnik und entsprechender Wärmebehandlung aufgezeigt werden.

Die Ingenieure von KBT KNAPP Wälzlagertechnik in Waiblingen sind gerne bereit, im Anwendungsgespräch die wirtschaftlich und technisch optimale Wälzlagerlösung zu finden.

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