Röntgenbeugung – ein bewährtes Werkzeug bei der Entwicklung, Fertigung und Bewertung von hochbeanspruchten Bauteilen

F. Hengerer; W. Nierlich; J. Volkmuth; J. Gegner

doi:10.3139/105.100275

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Röntgenbeugung – ein bewährtes Werkzeug bei der Entwicklung, Fertigung und Bewertung von hochbeanspruchten Bauteilen

F. Hengerer , W. Nierlich , J. Volkmuth and J. Gegner

Published/Copyright: May 31, 2013

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From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 59 Issue 1

Kurzfassung

Die Veränderungen von Eigenspannungen, Halbwertsbreite oder Restaustenitgehalt sind empfindliche Indikatoren für die Reaktion eines gehärteten Bauteils auf bestimmte Fertigungsbedingungen oder auf sein Verhalten unter Betriebsbelastung. Die röntgenographische Messung dieser Eigenschaften geben dem Entwicklungs- und Fertigungsingenieur wertvolle Hinweise für die Gestaltung des Bauteils bzw. des Herstellprozesses. Die Bewertung von Schadensfällen wird erheblich erleichtert. Hierfür werden Beispiele anhand von Wälzlagern aus gehärtetem und angelassenem Stahl 100Cr6 vorgestellt. Die verwendete Röntgenbeugungsmessmethodik ist unverzichtbar für die Beurteilung von Wälzlagern und anderen hochbeanspruchten Elementen der Antriebstechnik.

Abstract

Material parameters like residual stresses, full width half value or retained austenite content respond very sensitive to the manufacturing conditions as well as to the application behaviour of as hardened mechanical components. The determination of these parameters by X-ray diffraction measurements gives valuable hints for the design and production of the components. The investigation of failed components is supported considerably. This is demonstrated by examples from rolling bearings made from quenched and tempered steel 100Cr6. The utilized X-ray diffraction measurement technique is inevitable for the evaluation of rolling bearings and other highly stressed components of power transmission engineering.

Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mayr zur Vollendung seines 65. Geburtstages gewidmet

Dr. mont. Frank Hengerer, geb. 1939, studierte Eisenhüttenwesen an der Montanuniversität Leoben. Er war im Laboratorium Gebr. Sulzer in Winterthur tätig und promovierte 1970. Von 1979 bis 1999 war er Leiter der Werkstofftechnik der SKF GmbH, Schweinfurt. Dr. Hengerer war Vorsitzender der Vorstände der Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung und Werkstofftechnik (AWT) sowie der Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT) Bremen.

Dipl.-Phys. Wolfgang Nierlich, geb. 1940, studierte Physik an der Universität Würzburg und ist seit 1971 Leiter der Werkstoff-Physik der SKF GmbH, Schweinfurt.

Dipl.-Ing. (FH) Johann Volkmuth, geb. 1953, studierte Werkstofftechnik an der Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt. Nach einer Beschäftigung bei der Degussa AG, Hanau-Wolfgang kam er 1980 zur SKF GmbH, Schweinfurt. Er betreute seit 1990 die Gruppe Wärmebehandlungstechnologie und übernahm 1999 die Leitung der Werkstofftechnik der SKF GmbH.

Dr. rer. nat. Jürgen Gegner, geb. 1961, studierte Physik an der Universität Erlangen-Nürnberg und promovierte 1994 im Fach Werkstoffwissenschaft am Max-Planck-Institut für Metallforschung Stuttgart. Er war an verschiedenen Instituten und am Forschungszentrum der Loctite GmbH, Garching bei München, tätig und ist seit 2000 stellvertretender Leiter der Werkstoff-Physik der SKF GmbH, Schweinfurt.

Literatur

1. Nierlich, W.; Gegner, J.: Material Response Analysis of Rolling Bearings Using X-Ray Diffraction Measurements. Proc. Materials Week 2001, Int. Congress on Advanced Materials, their Processes and Applications, 01.-04.10.2001, München, auf CD-ROM.Search in Google Scholar

2. Nierlich, W.; Voskamp, A.; Hengerer, F.: Röntgenographische Werkstoffbeanspruchungsanalyse zur Beurteilung der Ausfallwahrscheinlichkeit von Wälzlagern. In: Gleit- und Wälzlagerungen–Gestaltung, Berechnung, Einsatz. Schriftenreihe VDI-Berichte 1380, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1998, S. 113–129.Search in Google Scholar

3. Günther, D.; Hoffmann, F.; Mayr, P.: Steigerung der Gebrauchsdauer von wälzbeanspruchten Bauteilen unter verschmutztem Schmierstoff. Demnächst in HTM.Search in Google Scholar

4. Volkmuth, J.; Hengerer, F.: Einfluss des Ausgangsmaterials auf den Verzug bei der Wärmebehandlung von Massenteilen. HTM44(1989)2, S. 89–94.Search in Google Scholar

5. Volkmuth, J.; Sjöblom, U.; Slycke, J.; Thuvander, A.: Effect of Uneven Residual Stresses on Dimensional Changes and Variations of Through Hardening Bearing Steel Rings. Proc. 20^th Conf. Heat Treating, 09.-12.10.2000, St. Louis, Missouri, USA, Vol. 1. ASM International, Materials Park, OH, USA, S. 455–460.Search in Google Scholar

6. Volkmuth, J.: Verzug bei Bauteilen aus dem Wälzlagerbereich. In: SFB 570 Distortion Engineering-Kolloquium, Band 1, Mayr, P.; Lübben, Th. (Hrsg.), Universität Bremen, 2002, S. 19–46.Search in Google Scholar

7. Gegner, J.; Nierlich, W.; Wilbrandt, P.-J.; Kirchheim, R., Öchsner, A.: Charakterisierung von Randentkohlungsvorgängen bei der Austenitisierung des Wälzlagerstahls 100Cr6, Teil 1: Korrelation zwischen Randschichteigenschaften und Kohlenstoff-Tiefenverlauf. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik34(2003)8, S. 701–710.10.1002/mawe.200390142Search in Google Scholar

8. Gegner, J., Öchsner, A.; Wilbrandt, P.-J.; Kirchheim, R.; Nierlich, W.: Charakterisierung von Randentkohlungsvorgängen bei der Austenitisierung des Wälzlagerstahls 100Cr6, Teil 2: Modellierung des Kohlenstoff-Tiefenverlaufs mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik34(2003), Heft 8, S. 711–720.10.1002/mawe.200390143Search in Google Scholar

9. Slycke, J.; Fajers, C.; Volkmuth, J.: Berechnung der Maßstabilität von Wälzlagerteilen. HTM57(2002)3, S. 156–163.Search in Google Scholar

10. Nierlich, W.; Volkmuth, J.: Schäden und Schadensverhütung bei Wälzlagern. Antriebstechnik40(2001)1, S. 48–52; Heft 2, S. 49–53.Search in Google Scholar

11. Voskamp, A.: Material Response to Rolling Contact Loading. J. Tribology107(1985), S. 359–366.10.1115/1.3261078Search in Google Scholar

Erhalten: 2003-10

Online erschienen: 2013-05-31

Erschienen im Druck: 2004-02-01

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https://doi.org/10.3139/105.100275