Wälzlagerstahl verstehen: Eigenschaften & Anwendungen

Chemische Zusammensetzung

Wälzlagerstahl hat einen Kohlenstoffgehalt im Bereich von 0,55 bis 1,10 Prozent, Mangan im Bereich von 0,10 bis 1,15 Prozent, Silizium im Bereich von 0,15 bis 2,0 Prozent, Phosphor und Schwefel bis zu einem Maximum von 0,03 Prozent und Chrom im Bereich von 0,5 bis 2,0 Prozent. Der verbleibende Prozentsatz ist Eisen. Chemische Eigenschaften bestimmen die korrosionsbeständigen Eigenschaften des Wälzlagerstahls. Die chemische Zusammensetzung des Stahls diktiert auch seine mechanischen und physikalischen Eigenschaften wie Festigkeit und Härte, Zähigkeit und Sprödigkeit sowie Duktilität und Verformbarkeit.

Härte

Wälzlagerstahl hat enorme Härte, weil der Herstellungsprozess von Wälzlagerstahl das Schmelzen und Entgasen des Metalls gefolgt von bestimmten metallurgischen Prozessen erfordert. Es wird dann gehärtet und abgeschreckt. Wälzlagerstahl hat eine Biegefestigkeit von 2400 MPa (Pascal-Einheit) und kann hohen Belastungen und Fliehkräften standhalten. Aber er hat eine geringe Korrosionsbeständigkeit. Lagermaterialien können entweder durchgehärtet oder oberflächengehärtet sein und erfordern möglicherweise auch eine Vakuumverarbeitung, um Reinheit zu gewährleisten. Eine erwartete Mindesthärte für Lagerkomponenten beträgt 58 Rc (Härtemessung), aber sie hat im Allgemeinen höhere Härtewerte.

Festigkeit

Kohlenstoff erhöht die Festigkeit von Wälzlagerstahl. Festigkeit stellt sicher, dass Teile (z. B. Lager), die daraus hergestellt werden, unter Anwendung von Belastung und Last nicht verformen. Duktilität und Schweißbarkeit nehmen jedoch mit steigendem Kohlenstoffgehalt ab. Darüber hinaus ist Wälzlagerstahl darauf ausgelegt, eine hohe Ermüdungsfestigkeit und Lebensdauer zu haben und muss gleichmäßig auf den Wärmebehandlungsprozess reagieren. Er sollte eine kompakte Struktur mit einem gleichmäßigen Gefügefluss und einer feinen Korngröße haben, die der Legierung hohe Schlagzähigkeit verleiht.

Physikalische Eigenschaften

Wälzlagerstahl hat eine Dichte von 7,85 g pro Kubikzentimeter, einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (d. h. die Längenänderung pro Einheitslänge bei einem Temperaturanstieg von 1 Grad) von 0,00001 pro K und eine Wärmeleitfähigkeit von 30-40 W/mK. Wälzlagerstahl ist magnetischer Natur und ein guter Wärme- und Elektroleiter.