[發明專利]大型滾動軸承環和制造大型滾動軸承環的方法及其應用

在審

• 申請號: 201910905252.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110939658A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 馬庫斯·丁克爾;斯特凡·比克納;伊戈爾·米斯
• 申請（專利權）人: 舍弗勒技術股份兩合公司
• 主分類號: F16C33/62
• 分類號: F16C33/62;C21D1/10;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/58
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;周濤

本發明涉及一種大型滾動軸承環(1)，即大型滾動軸承的內環(1a)或外環(1b)，所述大型滾動軸承環具有至少0.5m的外直徑(2)，由如下鋼合金制造，所述鋼合金包括：0.45重量％至0.55重量％的碳，0.20重量％至0.40重量％的硅，1.30重量％至1.60重量％的錳，1.80重量％至2.10重量％的鉻，0.50重量％至1.20重量％的鎳，以及0.10重量％至0.40重量％的鉬。此外，本發明涉及一種用于制造大型滾動軸承環(1)的方法以及將鋼合金用于制造大型滾動軸承環1的應用。

技術領域

本發明涉及一種大型滾動軸承環，即大型滾動軸承的內環或外環。此外，本發明也涉及一種用于制造大型滾動軸承環的方法以及將鋼合金用于制造大型滾動軸承環的應用。

背景技術

大型滾動軸承環具有至少一個外環、內環以及在空間上設置在其間的滾動體，并且所述大型滾動軸承在現有技術中是眾所周知的。大型滾動軸承通常承受高負荷并且具有相對大的至少0.5m至20m的直徑。大型滾動軸承的應用領域例如是起重機、挖掘機、豎井鉆鑿機和隧道掘進機。

例如，DE 20 2011 051 680 U1公開了一種具有外環和內環的大型滾動軸承，其中外環和內環在中間設置有滾動體的條件下可相對于彼此旋轉地設置。

通常，大型滾動軸承環由鋼合金42CrMo4和50CrMo4制造并且接著表層感應硬化。

發明內容

本發明的目的在于，改進大型滾動軸承環以及用于制造大型滾動軸承環的方法，并且尤其降低制造成本以及改進大型滾動軸承環的材料特性。所述目的通過本發明的實施例的主題來實現。優選的實施方式在后續描述中獲悉。

根據本發明的具有至少0.5m的外直徑的大型滾動軸承環，即大型滾動軸承的內環或者外環，由鋼合金制造，所述鋼合金包括0.45重量％至0.55重量％的碳、0.20重量％至0.40重量％的硅、1.30重量％至1.60重量％的錳、1.80重量％至2.10重量％的鉻、0.50重量％至1.20重量％的鎳以及0.10重量％至0.40重量％的鉬。

表述“重量％”表示重量百分比并且用作為化學成分，即用作為用于定量地描述鋼合金的組成的物理化學變量。

鋼合金的0.45重量％至0.55重量％的碳含量基本上用于實現對于大型滾動軸承環的滾動強度而言必要的硬度。尤其是，鋼合金具有大于0.46重量％的碳。鋼合金的0.20重量％至0.40重量％的硅含量用于提高大型滾動軸承環的熱穩定性。此外，鋼合金的1.30重量％至1.60重量％的錳含量用于提高大型滾動軸承環的可硬化性和韌性。鋼合金的1.80重量％至2.10重量％的鉻含量用于提高大型滾動軸承環的可硬化性。鋼合金的0.50重量％至1.20重量％的鎳含量用于提高大型滾動軸承環的韌性。此外，鋼合金的0.10重量％至0.40重量％的鉬含量用于提高可硬化性和韌性。

鋼合金的根據本發明的合金組成設定大型滾動軸承環的結合與之相協調的熱處理所需的特性，并且實現在整個制造方法中制造成本的降低。錳、鉻和鉬提高鋼合金的可硬化性。此外，鋼合金的0.10重量％至0.40重量％的鉬含量降低鋼合金中的偏析并從而提高鋼合金的均勻性。硅除了可硬化性之外還提高鋼合金的耐溫性。鎳通過混合晶體硬化提高鋼合金的可硬化性和基本強度。

優選地，大型滾動軸承環具有至少0.7m至最多5m的外直徑。尤其是，大型滾動軸承環的外直徑為1m至3.5m。

優選地，大型滾動軸承環具有至少0.1m至最多0.3m的徑向壁厚。尤其是，大型滾動軸承環的徑向壁厚為0.15m至0.25m。

此外優選地，大型滾動軸承環具有感應硬化的邊緣層。換言之，大型滾動軸承環至少部分地或者完全地表層感應硬化。感應硬化實現大型滾動軸承環的有針對性的表面區域的感應硬化。在表面區域感應加熱之后，有針對性的淬火能夠通過油或者油霧或者水或者水霧來進行。替選地，淬火自動地通過將熱量導出到大型滾動軸承環的未被加熱的內部區域的其余部分中來進行。