Hier finden Sie die Antworten auf häufige Fragen.
Einbauhinweise und Passungen bei Wellen und Gelenklagern sowie bei Wellen und Wälzlagern.
Gelenklager
Einbauhinweise
Für den Einbau von kleinen Lagern mit nicht zu festen Passungen eignen sich sogenannte Schlagkappen (Bild 1).
Bei gleichzeitigem Einbau auf die Welle und in das Gehäuse sind Schlagkappen mit je einer Anlagefläche für den Innen- und Außenring zu verwenden(Bild 2). Die Einbaukraft darf nie direkt auf die Gleitflächen wirken. Für den Einbau von Lagern in größeren Stückzahlen werden meist Pressen eingesetzt.
Größere Lager können im Allgemeinen nicht mehr im kalten Zustand eingebaut werden, weil mit zunehmender Lagergröße die Einbaukräfte stark ansteigen. Lager oder Gehäuse werden daher vor dem Einbau erwärmt. Die erforderliche Temperaturdifferenz zwischen Lagerring und jeweiligem Gegenstück richtet sich nach dem Durchmesser des Lagersitzes und dem Passungsübermaß. Höher als auf +110 °C sollten die Lager jedoch möglichst nicht erwärmt werden.
Zum Erwärmen der Lager kommen Anwärmgeräte oder Wärmeschränke zum Einsatz. Werden die Lager auf elektrischen Anwärmplatten erwärmt, müssen sie mehrmals gewendet werden, um eine gleichmäßige Erwärmung sicherzustellen. Örtliche Überhitzungen sind unbedingt zu vermeiden.
Der Bohrungs-Ø des Innenringes ist bei Gelenklagern, Maßreihe K mit H7 toleriert. Maßreihe E,G und W siehe DIN EN 12240-1
Diese Passungsrichtlinien entbinden nicht den Anwender die Passungsauswahl für seinen Anwendungsfall zu prüfen!
Wälzlager
Passungen
Passungen sollten eine ausreichende radiale Befestigung der Wälzlager gewährleisten um Gleitbewegungen in der LagersteIle zu verhindern. Dies kann in der Regel nur mit festen Passungen realisiert werden.
Feste Passungen haben den Vorteil, dass die verhältnismäßig dünnwandigen Lagerringe auf ihrem ganzen Umfang unterstützt werden, was sich positiv auf die Ausnützung der Lebensdauer auswirkt.
Dies kann jedoch nicht immer verwirklicht werden, da auch Forderungen wie z. B. die Verschiebbarkeit eines Loslagers oder der einfache Ein- und Ausbau berücksichtigt werden muss.
Für die Passungsauswahl sind folgende Einflüsse zu berücksichtigen:
Art und Größe der Belastung
Es wird unterschieden zwischen Umfangslast, Punktlast und unbestimmter Lastrichtung.
Umfangslast liegt vor, wenn der Ring umläuft und die Last stillsteht oder wenn die Last umläuft und der Ring stillsteht, d. h., wenn während jeder Umdrehung jeder Punkt der Laufbahn einmal belastet wird. Lagerringe mit Umfangslast neigen zum Wandern in Umfangsrichtung, weshalb in jedem Fall eine feste Passung vorzusehen ist. Wenn dies nicht eingehalten wird, entsteht durch das wandern des Lagerrings Reibrost,
d. h. es tritt trockene Reibung zwischen den Berührungsflächen ein und es kommt schließlich zum Festfressen der beiden Flächen. Je größer Belastungen und Stöße werden, umso fester muss daher die Passung sein.
Punktlast liegt vor, wenn bei stillstehendem Ring die Last stillsteht oder bei umlaufendem Ring die Last mit umläuft. Lagerringe mit Punktlast neigen nicht zum Wandern. Daher ist in diesem Fall eine lose Passung zulässig.
Unbestimmte Lastrichtung liegt vor, wenn sowohl Punktlast als auch Umfangslast auftreten. Beide Lagerringe sollten feste Passungen erhalten.
Temperatur
Das Temperaturgefälle in der Lagerstelle beeinflusst die Passungen, wobei es auf die Richtung des Wärmeflusses ankommt.
Beispiele
Folgende Wellentoleranzen (Vollwellen) haben sich bei Axiallagern mit zylindrischer Bohrung bewährt.
Folgende Wellentoleranzen (Vollwellen) haben sich bei Radiallagern mit zylindrischer Bohrung bewährt.
Folgende Gehäusetoleranzen haben sich bei Radiallagern bewährt.
Diese Passungsrichtlinien entbinden nicht den Anwender die Passungsauswahl für seinen Anwendungsfall zu prüfen!
1. Tragzahlen
Die Tragfähigkeit der Gelenklager und Gelenkköpfe wird durch die in den Maßtabellen angegebenen Tragzahlen ausgedrückt, diese dienen als maßgebende Kenn- und Rechenwerte.
Tragzahlen verschiedener Hersteller sind nicht ohne weiteres miteinander vergleichbar, da für Gelenklager und Gelenkköpfe die Werkstoffauswahl unterschiedlich sein kann und daher keine einheitlich genormte Definition zulässt.
2. Statische Tragzahl C0
Sie entspricht derjenigen radial wirkenden statischen Belastung, die ein Gelenklager oder Gelenkkopf im Stillstand (Belastung ohne Dreh-, Schwenk- oder Kippbewegung) maximal aufnehmen kann, ohne dass die Gleitflächen zerstört werden. Vorausgesetzt ist, normale Raum- und Betriebstemperatur und das die umgebenden Bauteile ausreichend stabil sind um Verformungen des Lagers auszuschließen.
3. Dynamische Tragzahl C
Dynamische Tragzahlen dienen als Rechenwerte bei der rechnerischen Abschätzung der Gebrauchsdauer von dynamisch beanspruchten Gelenklagern und Gelenkköpfen. Sie geben selbst noch keinen Aufschluss über die effektive dynamische Belastbarkeit des Gelenklagers oder Gelenkkopfes. Dazu müssen die zusätzlichen Einflussfaktoren wie Belastungsart, Schwenk- oder Kippwinkel, Geschwindigkeitsverlauf, max. zulässige Lagerluft bzw. Lagerreibung, Schmierbedingungen, Temperatur usw. mit berücksichtigt werden.
4. Ermittlung der Tragzahlen von Gelenklagern
Eine exakte Berechnung ist aufgrund der tatsächlich auftretenden Schmiegungsverhältnisse und Pressungen nicht möglich.
Näherungsweise werden die Tragzahlen wie folgt ermittelt:
C0 bzw. C = Projizierte Lagertragfläche x spezifischer Belastungskennwert K0 bzw. K
Dabei ist zu beachten, dass bei der Ermittlung der Tragzahlen von rein radialer Belastung, Lagerluft null, optimalen Schmiegungsverhältnissen sowie einer stabilen Einbausituation ausgegangen wird.
5. Statische und dynamische Belastung von Gelenkköpfen
Bei den Gelenkköpfen ist zu beachten, dass sich die statische Tragzahl auf die maximal zulässige radiale Belastung bei ruhender Last des Gelenkkopfgehäuses in Zugrichtung längs der Gewindeachse bezieht, bis zu der noch keine bleibende Verformungen am schwächsten Gehäusequerschnitt auftreten.
5.1 Belastungsrichtung und Belastungsart
Neben der Höhe der Belastung sind beim Einsatz von Gelenklagern und Gelenkköpfen auch die Belastungsrichtung sowie die Art der Belastung zu berücksichtigen.
Belastungsrichtungen werden wie folgt unterschieden:
5.2 Belastungsart
Belastungsrichtungen werden wie folgt unterschieden:
Je nach Belastungsart sind für die max. zulässige radiale Gehäusebelastbarkeit Fr zul. längs der Gewindeachse folgende Belastungsbeiwerte zu berücksichtigen:
Die Beiwerte SB und SK dienen zur Abschätzung der Belastungsgrenze.
Die max. zulässige Gehäusebelastbarkeit Fr zul. reduziert sich dadurch wie folgt:
Fr zul. (KN) = stat. Tragzahl C0 (KN) x SB x (SK)
Der Belastungsbeiwert SK berücksichtigt die Schwächung der Gelenkköpfe mit Außengewinde und Schmierloch oder Schmiernippel. Dieser kann nur als grober Richtwert dienen.
Beiwerte für stoßartige Belastung wie sie auch durch größer werdende Lagerluft verursacht wird oder für zusätzliche Belastung bei gleichzeitiger Drehbewegung des Lagers sind nicht enthalten.
Hinweis: Wenn das Bauteil bis an die Belastungsgrenze belastet werden soll, insbesondere dann wenn das Versagen des Bauteils eine Gefahr für Leib und Leben darstellt oder Schäden verursacht, muss in jedem Fall der Einsatz durch praxisnahe Versuche nachgewiesen werden.
Darüber hinaus ist zu beachten, dass für den Einsatz in Luftfahrzeugen besondere Anforderungen gestellt werden. Unsere Standardprodukte entsprechen nicht diesen besonderen Anforderungen.
Grundsätzlich ist bei der Auswahl von Gelenkköpfen und Gelenklagern darauf zu achten, dass die im Einsatz auftretenden Belastungen immer deutlich unter den maximal zulässigen Belastungsgrenzen liegen.
6. Statische und dynamische Tragzahlen wälzgelagerter Gelenklager und Gelenkköpfe
Eine Besonderheit stellen unsere Gelenklager und Gelenkköpfe mit integriertem Wälzlager (Kugel- oder Tonnenrollengelagert) dar. Die Funktion der Lager ist vergleichbar mit Pendelkugellagern bzw. Tonnenlagern.
Die Tragzahlen der wälzgelagerten Gelenklager und Gelenkköpfe sind abgeleitet aus den Normen für Wälzlager.
Statische Tragzahl C0
Bei den Gelenklagern und Gelenkköpfen entspricht die statische Tragzahl der Belastung, bei der die gesamte bleibende Verformung von Wälzkörpern und Laufbahnen 0,0001 des Wälzkörperdurch-messers beträgt.
Dynamische Tragzahl C
Bei den Gelenklagern und Gelenkköpfen entspricht die dynamische Tragzahl der Belastung, bei der 90% einer größeren Menge gleicher Lager 1 Million Umdrehungen erreichen, bevor sie durch Ermüdung der Rollflächen ausfallen.
Abdichten der Lagerung
Dichtungen für Wälzlager haben folgende Aufgabe, sie müssen das Eindringen von Schmutzpartikeln bzw. Feuchtigkeit in das Lager verhindern und gleichzeitig den Schmierstoff im Lager zurückhalten. Die Wirksamkeit soll auch unter ungünstigsten Bedingungen bei einem Minimum an Reibung und Verschleiß gewährleistet sein, so dass dadurch weder die Lebensdauer noch die Funktion der Lager beeinträchtigt wird.
Dichtungsarten:
In der Regel kommen zwei Arten von Abdichtungen für Wälzlager in Betracht, die sich in Ihrer Wirkungsweise unterscheiden:
Nicht schleifende Abdichtung –ZZ Ausführung
Schleifende Abdichtung –RS Ausführung
Lager mit Deckscheibe (ZZ – Ausführung)
Rillenkugellager mit 1 oder 2 Deckscheiben (Z bzw. 2Z-Ausführung) für Wellen 3 bis 120 mm. Hohe Dichtwirkung bei Standardanwendungen (bei denen die Gefahr der Verschmutzung gering ist und nicht mit dem Zutritt von Wasser, Dampf usw. gerechnet werden muss), reibungsarm, für hohe Drehzahlen, einbaufertig, gefettet, geräuscharm. Die Dichtungen ersetzen jedoch z.B. keine Überdruckabdichtung.
Lager mit Dichtscheibe (RS – Ausführung)
Rillenkugellager mit 1 oder 2 Dichtscheiben (RS bzw. 2RS Ausführung) für Wellen'" 6 bis 80 mm. Hohe Dichtwirkung bei Standardanwendungen auch gegenüber Spritzwasser bzw. Öl. Die Dichtungen ersetzen jedoch z.B. keine Überdruckabdichtung. Die Einsatzgrenze der im Standard verwendeten
berührenden (schleifenden) Dichtungen liegt bei + 110 C°. Geräuscharm, einbaufertig, gefettet. wartungsfreier Betrieb.
Achtung: Rillenkugellager mit Deck- und Dichtscheibe dürfen nicht ausgewaschen werden! Beim Einlaufen kann es bei beiden Dichtarten zu einem geringen Fettaustritt kommen.
1. Hauptarten der Korrosion
Korrosion ist eine physikochemische Reaktion eines Metalls mit seiner Umgebung. Die nachfolgende Ausarbeitung befasst sich nur sich nur mit den wichtigsten Korrosionsarten der oben genannten Maschinenelemente.
Es gibt viele Ansätze Korrosionsarten zu unterscheiden oder zu klassifizieren.
Klassifizierung an Hand des chemischen Prozesses
- allgemeine Sauerstoffkorrosion z.B: Rostbildung bei Eisen
- Patinabildung bei Kupfer
- Wasserstoffversprödung
- Wasserstoffkorrosion (Säurekorrosion) auf die aber nicht näher eingegangen wird.
In der Technik wird auch oft nach dem Erscheinungsbild und der örtlichen Lage unterschieden in:
- Flächenkorrosion oder Lochfraß entsteht auf offener Fläche z.B durch Witterung
- Kontaktkorrosion entsteht durch den Verbund zweier Metalle mit unterschiedlichem Potential.
- Spaltkorrosion durch die Kapillarwirkung eines Spaltes wird Flüssigkeit in den Spalt gezogen und verbleibt dort lange Zeit.
- Schwingungsrisskorrosion
- Spannungsrißkorrosion
- Lochfraßkorrosion
- Interkristalline Korrosion ( Korrosion an den Korngrenzen des Metalls)
- und viele mehr
2. Salzsprühtest als Vergleichsmaßstab für die Rostbildung (Korrosion)
Eine exakte Vorhersage wie lange es dauert bis sich Rost als typisches Produkt der Sauerstoffkorrosion bildet ist nicht möglich, da das sehr stark von den wechselnden Umgebungsbedingungen abhängt.
Um die Rostbildung von verschiedenen Werkstoffen oder Beschichtungen vergleichen zu können gibt es einen standardisierten Test nach DIN EN ISO 9227. Die Werkstücke werden bei dem Test in eine Kammer gehängt. Die Temperatur in der Kammer beträgt 35°C +-2°C. Es wird eine NaCL Lösung mit definierter Konzentration, Menge und Druck versprüht.
Die Zeitdauer bis zum Eintritt von Rostbildung wird gemessen und in der Regel durch Fotos dokumentiert.
Aus den gemessenen Werten kann man keine unmittelbaren Rückschlüsse daraus ziehen wie lange ein Bauteil einer bestimmten Atmosphäre ausgesetzt werden kann bevor es zur Bildung von Rotrost kommt. In der Norm selbst wird darauf hingewiesen, dass der Test lediglich zur Qualitätskontrolle von Beschichtungen geeignet ist.
Der Test wurde ursprünglich für die Automobilindustrie entwickelt um eine vergleichende Aussage über die Korrosionsbeständigkeit von Bauteilen beim Befahren von Straßen die im Winter mit Salz gestreut werden zu bekommen. Verständlicherweise kann man mit diesem Verfahren keine Vorhersagen über die Korrosionsbeständigkeit in schwefelhaltigem Smog treffen, da die Korrosionsart in dem Fall eine Andere ist.
Beispiele für den Salzsprühtest nach 120h:
3. Maßnahmen gegen Korrosion
Im Maschinenbau werden sehr häufig die folgenden Verfahren eingesetzt um die Neigung zur Korrosion zu reduzieren.
3.1 Passive Schutzschicht gegen Korrosion
Eine einfache Möglichkeit Korrosion zu verhindern ist das Aufbringen einer korrosionsbeständigen Schicht auf das Metall. Das können organische Schichte (Schutzanstriche) oder galvanisch aufgetragene metallische Schichten (z.B. Verchromung) sein.
In der Regel wirken diese Schichten sehr gut vorausgesetzt sie haben keine Löcher oder Fehlstellen durch die der zu schützende metallische Werkstoff mit der Atmosphäre in Verbindung tritt. Diese Fehlstellen können so klein sein, dass man sie bloßem Auge nicht erkennt. Auf Dauer kann an solchen Fehlstellen die Korrosion anfangen und dann die Schicht unterwandern.
Im Maschinenbau wird häufig Chrom als Schutzschicht eingesetzt. Wenn die Beschichtung mechanisch belastet wird, wählt man eine Hartverchromung. Diese sollte mindesten 7µm Dicke haben damit Fehlstellen weites gehend ausgeschlossen sind.
Nachteile und Schwachpunkte
Galvanisch aufgetragene Schichten werden abhängig von der Stärke des elektrischen Feldes das um das Werkstück entsteht aufgetragen. Deshalb können Bohrungen nur bis in eine Tiefe die dem Bohrungsdurchmesser entspricht beschichtet werden. An scharfen Kanten schwankt die Schichtdicke stark und an den Stellen an denen das Werkstück aufgehängt wird um es in das Bad zu tauchen wird keine Schicht aufgetragen.
Meist ist die Schicht mechanisch nicht genauso belastbar wie das Werkstück selbst. Kleine Partikel (Sandkorn) können im Betrieb in die Schicht gedrückt werden und diese beschädigen.
Thermisch aufgetragene Schichten sind in der Regel keine Option da durch die höheren Temperaturen die Eigenschaften des Werkstückes verändert werden.
Bei allen Schichten werden die Abmessungen des Werkstückes abhängig von der Schichtdicke verändert.
Praxis
Die Innenringe von Gelenklagern können mit einer Hartchromschicht versehen werden um den Korrosionsschutz zu verbessern. Technisch bedingt haben die Innenringe in der Bohrung und an den Planflächen keine Schicht.
Die Gußgehäuse von Gehäuseeinheiten werden lackiert um den Korrosionsschutz zu verbessern. Bei den Gehäusen sind die Passungen für den Einbau der Lager und die Anschraubflächen mechanisch bearbeitet und deshalb lackiert.
Fazit
Korrosionsschutz durch korrosionsbeständige Schichten können wirksam sein, verlieren aber rapide Ihre Wirkung wenn die Schicht Fehlstellen hat.
3.2 Galvanische Beschichtung mit aktiver Schutzschicht
Hierzu werden unedlere Metalle als Schicht auf das Werkstück aufgetragen. Wird das Werkstück mit Wasser benetzt entsteht eine elektrische Spannung zwischen Schicht und Werkstück. Das Material der Schicht hat eine höhere Spannung zum Wasserstoff (da es unedler ist) als der Stahl des Werkstückes. Deshalb wird das Material der Schicht oxidiert das Material des Werkstückes wird bei dem Vorgang nicht verändert.
Die bei ASK angewendeten galvanischen Verzinkungen schützen das Werkstück aktiv durch die elektrochemische Spannung und durch eine zusätzliche Deckschicht die noch einen zusätzlichen passiven Schutz bewirkt.
Bei dieser Art von Rostschutz wird die aktive Schutzschicht über die Zeit verbraucht. Man kann das auch an der Oberfläche der Zinkschicht sehen, sie bildet sogenannten Weißrost (Zinkoxid).
Ist die Zinkschicht verbraucht besteht kein Korrosionsschutz.
Nachteile und Schwachpunkte
Galvanisch aufgetragene Schichten werden abhängig von der Stärke des elektrischen Feldes das um das Werkstück entsteht aufgetragen. Deshalb können Bohrungen nur bis in eine Tiefe die dem Bohrungsdurchmesser entspricht beschichtet werden. An scharfen Kanten schwankt die Schichtdicke stark und da den Stellen an denen das Werkstück in das Bad gehängt wird ist keine Schicht aufgetragen.
Die Schichten könne auch nicht beliebig dick aufgetragen werden da sie sonst abplatzen. Bei galvanischen aufgebrachten Zinkschichten liegt die Obergrenze bei 10- 15µm.
Meist sind diese Schichten mechanisch nicht oder nur wenig belastbar. Kleine Fehlstellen werden durch den aktiven Schutz der Schicht kompensiert.
Galvanische Zinkschichten erhalten in der Regel als letzte Schicht eine Chromatschicht. Durch eintauchen in Chromsäure werden mit dem Zink Chromsäuresalze (Chromate) gebildet die eine fast transparente Schutzschicht gebildet. In der Vergangenheit waren diese Schichten Cr VI haltig. Cr VI ist sehr giftig und in der EU-Richtlinien 2002/95/EG (RoHS), 2002/96/EG (WEEE) wird die Vermeidung von Cr VI gefordert.
Bei Zinkschichten die in Europa aufgebracht werden ist Cr VI heute kein Problem mehr. In Ländern, in denen die Umweltstandards noch nicht so hoch ist kann es noch vorkommen.
ASK schreibt deshalb grundsätzlich Cr VI Freiheit vor und lässt dies durch regelmäßige Stichproben verifizieren.
Bei allen Schichten werden die Abmessungen des Werkstückes abhängig von der Schichtdicke verändert.
Praxis
Die häufigste Anwendung solcher Schichten findet man bei den Gehäusen von Gelenkköpfen.
Fazit
Korrosionsschutz durch aktive Schichten können wirksam sein, verlieren aber über die Dauer Ihre Wirkung wenn die Schicht verbraucht ist.
3.3 Thermische Beschichtung
Thermisch aufgetragene Schichten sind in der Regel keine Option da durch die höheren Temperaturen die Eigenschaften des Werkstückes verändert werden.
3.4 Wahl eines Grundwerkstoffes mit reduzierter Neigung zur Korrosion
Sieht man von exotischen Werkstoffen (Titan, Keramik etc.) ab, kommt als Ersatz für Chromstahl, Automatenstahl oder Vergütungsstahl am ehesten sogenannte Edelstähle in Frage.
Edelstahl Rostfrei ist die Bezeichnung für Stähle mit einem Legierungsanteil von mindestens 10,5% Cr. Sie haben eine gegenüber normalen Stählen reduzierte Neigung zur Korrosion.
Bei den Edelstählen werden die verbesserten Korrosionseigenschaften durch Legierungsbestandteile wie Cr, Ni, Ti oder Mo erreicht. (ausführliche Informationen über das Thema erhält man auf den Seiten der Stahlhersteller)
Die Korrosionsbeständigkeit steigt mit wachsendem Legierungsanteil. Die Legierungsanteile erzeugen eine schützende Oxidschicht an der Oberfläche.
Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
Bei allen Edelstählen wird die Beständigkeit gegen Korrosion durch eine glatte Oberfläche deutlich verbessert.
Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit
Je nach Legierungsanteil kann eine saure oder alkalische Umgebung zu Korrosion führen.
Extreme Verschlechterung durch ferritische Partikel
Eine extreme Verschlechterung der Beständigkeit gegen Korrosion wird durch ferritische Partikel an der Oberfläche von Edelstahl verursacht. Ferritische Partikel an der Oberfläche führen zu Spannungskorrosion, die auch auftreten kann wenn man Bauteile aus unterschiedlichen Materialien paart. Ausgehend von diesen mit bloßem Auge nicht erkennbare Keimen kann ein Edelstahl Rotrost in erheblichem Umfang bilden.
In der Praxis ist eine Übertragung von Eisenpartikeln durch Werkzeuge möglich. Zieht man mit einem Schraubenschlüssel erst Stahlschrauben und anschließend Edelstahlschrauben an, können ferritische Partikel mit dem Schraubenschlüssel auf die Edelstahlschraube übertragen werden.
Es können auch Eisenpartikel über größere Entfernungen durch Schweiß- oder Schleifarbeiten übertragen werden. Schweißen und Schleifen kann sehr kleine Partikel freisetzen die mit der Luftströmung über mehre 100 Meter transportiert werden und sich dann auf einer Edelstahloberfläche niederschlagen.
3.4.1 Edelstähle für normales Spannungsniveau
Bei Gehäusen für Gelenkköpfe und Außenringen für Gelenklager die kein erhöhtes Spannungsniveau im Betrieb haben, haben sich austenitische Werkstoffe wie zum Beispiel 1.4301 oder 1.4305 bewährt.
3.4.2 Härtbare Edelstähle
Bei härtbaren Edelstählen die für Innen- Außenringe und Wälzkörper für Wälzlager geeignet sind oder für Innenringe von Gelenklagern ist der Werkstoff 440C (1.4125 oder 9Cr18, 9Cr18Mo, 8Cr17) am weitesten verbreitet. Es handelt sich um einen martensitischen Chromstahl mit erhöhtem Kohlenstoffanteil der durch abschrecken härtbar ist.
Der höhere Kohlenstoffanteil und die beim Abschrecken entstehende Struktur führen im Vergleich zu nicht härtbaren Chromstählen zu einer deutlich reduzierten Beständigkeit gegen Korrosion.
In der Praxis kann man die Korrosionsbeständigkeit etwas verbessern indem man zusätzlich eine Schicht aus Hartchrom aufbringt. Dies ist nur bei Gleitlagern möglich. Bei Wälzlagern wird an den Stellen an denen das Bauteil von Wälzkörpern überrollt wird die Chromschicht abblättern und in Folge das Wälzlager zerstört.
Eine deutlich erhöhte Beständigkeit gegen Korrosion hat der Werkstoff 1.4108. Der Stahl wurde in für die Luft- und Raumfahrt hergestellt und hat eine erhöhten Anteil an Stickstoff.
In der Praxis kommt er im Maschinenbau kaum zum Einsatz, da die Materialkosten um ein Vielfaches über denen von 440C liegen.
3.5 Materialpaarung zur Vermeidung von Kontaktkorrosion
Zwei verbundene Bauteile aus unterschiedlichen Metallen die mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit benetzt sind bilden ein galvanisches Element. Je nach Potentialdifferenz entsteht ein mehr oder weniger starker Strom.
Das unedlere Metall wird zur Anode und löst sich auf während auf der kathodischen Seite in einer Reduktionsreaktion etwaige Korrosionsprodukte reduziert werden.
In manchen Fällen ist das gewünscht, (galvanische Beschichtung), in anderen Fällen kann dies zu erheblichen Schäden führen. (Beispiel Aluminiumblech mit Kupferschrauben verschraubt oder Kombination von Baustahl und Edelstahl).
3.6 Ersatz von Kupfer und kupferhaltigen Legierungen
Kupferpatina kann bei Kupfer oder kupferhaltigen Werkstoffen (Bronze) auftreten. Es bilden sich meist grünliche Kupferverbindungen. Häufig tritt dies auf wenn aggressive Reinigungsmittel (Lebensmittelindustrie) verwendet werden.
Die wirksamste Maßnahme ist der Ersatz kupferhaltiger Werkstoffe wie z.B. Bronze oder Messing durch Werkstoffe die kein Kupfer enthalten.
Bei Wälzlagern können Käfige und Teile der Dichtung aus Kupferhaltigen Werkstoffen bestehen.
Bei nachschmierbaren Gleitlagern besteht in vielen Fällen der Außenring aus Bronze. Ein Ersatz der Bronze ist in dem Fall nicht ohne weiteres möglich. In der Regel wählt man in solchen Fällen wartungsfreie Lager mit einem PTFE Gleitbelag.
Bei wartungsfreien Gleitlagern kann bei manchen Ausführungen in den Gleitbelag eine Gitter aus Bronzegewebe eingearbeitet sein. Das Bronzegewebe kann durch ein Gewebe aus Edelstahl ersetzt werden.
3.7 Tempern gegen Wasserstoffversprödung
Kann auftreten wenn vergütetet Werkstoffe vor dem galvanisch verzinkt oder zur Reinigung gebeizt werden. Beim galvanischen Verzinken oder Beizen entsteht atomarer Wasserstoff der in den metallischen Werkstoff diffundiert und sich im Bereich von Korngrenzen oder Fehlstellen anlagert. Bei hohem Spannungsniveau im Werkstoff kann dann der eingelagerte Wasserstoff zu Sprödbrüchen führen.
Bei Schrauben geht man von davon aus, dass ab der Festigkeitsklasse 10.9 Wasserstoffversprödung auftreten kann.
Die Festigkeitsklasse 10.9 entspricht einer Zugfestigkeit von 1000 N/mm² und einer Streckgrenze von 900 N/mm².
Bei ASK werden alle Gehäuse mit einer Zugfestigkeit über 900 N/mm² unmittelbar nach dem Beizen oder Verzinken mehrere Stunden bei Temperaturen über 200°C getempert. Dadurch diffundiert der atomare Wasserstoff aus dem Metall heraus.