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Untersuchung struktureller Veränderungen durch Überrollbeanspruchung mittels röntgenografischer Methoden

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Published/Copyright: June 19, 2015
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HTM Journal of Heat Treatment and Materials
From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 70 Issue 3

Kurzfassung

Wälzlagerkomponenten sind im Betrieb im Bereich der Kontaktzonen hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Übersteigen diese Belastungen werkstofftypische Grenzen, so können von den Zonen maximaler Materialbeanspruchung Ermüdungsvorgänge ausgehen, die die Lebensdauer der Lager begrenzen. Durch gezieltes Einbringen von oberflächennahen Eigenspannungen kann die Lebensdauer von Wälzlagerkomponenten merklich erhöht werden. Hierzu wurden bei FAG Aerospace umfangreiche Prüfstandsversuche mit Lagerkomponenten aus dem warmfesten Stahl M50 (80MoCrV42-16) durchgeführt. Neben statistischen Auswertungen von Prüfstandsversuchen erfolgte auch eine Untersuchung gelaufener Teile mittels metallografischer und röntgenografischer Methoden. Durch die Anwendung röntgenografischer Untersuchungsmethoden können strukturelle Veränderungen mit hoher Empfindlichkeit erkannt und die Wirksamkeit lebensdauersteigender Maßnahmen schon nach relativ kurzen Testläufen abgeschätzt werden.

Abstract

Rolling element bearings undergo high dynamic loading in the region of the contact areas. If the stress level caused by the contact of the curved bodies exceeds a material specific limit, material fatigue can occur which limits the lifetime of a bearing. By defined induced residual stresses in the surface near region the lifetime of bearings can be increased considerably. In order to get data, rig tests were performed at FAG with bearing components made from the high speed steel M50. Besides a statistical evaluation of the test results investigation of the tested bearing parts by metallografic inspection methods and by X-ray diffraction analysis has been performed. The sensitivity in detection of structural changes by X-ray methods is high, therefore an assessment of the effectivity of induced residual stresses is possible after a comparatively short time rig testing.

Schlüsselwörter: Wälzermüdung; Eigenspannungen; Schnellarbeitsstahl; warmfester Stahl; Wälzlagerprüfstand; Bewertung mittels Röntgenbeugung
Keywords: Rolling contact fatigue; residual stresses; high speed steel; heat resist-ant steel; bearing rig testing; evaluation by X-ray diffraction
3 (Kontakt/Corresponding author)

Literatur

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Online erschienen: 2015-06-19
Erschienen im Druck: 2015-06-09

© 2015, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/105.110260
Keywords for this article
Rolling contact fatigue; residual stresses; high speed steel; heat resist-ant steel; bearing rig testing; evaluation by X-ray diffraction

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