Tagungsbeitrag

Titel Einsatz von Hartstoffschichten in trockenlaufenden Wälzlagern am Beispiel (Cr,Al)N
Autor G. Jacobs, C. Hentschke, H. van Lier, K. Bobzin, N. Bagcivan, S. Theiß, R. Weiß
Infos zum Autor Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs
Dr.-Ing. C. Hentschke
Dipl.-Ing.(FH) H. van Lier

Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung
RWTH Aachen University
Schinkelstraße 10
52062 Aachen
E-Mail: lier@ime.rwth-aachen.de


Univ.-Prof. Dr.-Ing. K. Bobzin
Dr.-Ing. N. Bagcivan
Dipl.-Ing. S. Theiß
Dipl.-Ing. R. Weiß

Institut für Oberflächentechnik
RWTH Aachen University
Kackertstraße 15
52072 Aachen
E-Mail: info@iot.rwth-aachen.de
Inhalt Zusammenfassung
Der Trockenlauf von Wälzlagern führt zu extremen tribologischen Beanspruchungen der kontaktierenden Oberflächen. Diesen halten Standard-Wälzlagerstähle nicht stand. Unter einigen Betriebs- und Umgebungsbedingungen ist der Einsatz von Schmierstoffen allerdings nicht möglich oder unerwünscht. Eine kostengünstige Alternative zu Keramiklagern sind Hybridlager, deren Trockenlaufeignung jedoch eingeschränkt ist. Eine Erweiterung der Leistungsfähigkeit kann durch eine PVD (physical vapour deposition)-Beschichtung der Stahl-Lagerringe erreicht werden. Es wurden Untersuchungen zur Eignung kohlenstofffreier Schichtsysteme am Beispiel (Cr77Al23)N durchgeführt. Dazu wurden Versuche mit unterschiedlichen Lagerbauarten unter verschiedenen Versuchsbedingungen durchgeführt. Die durchgeführten Versuche zeigen, dass das Schichtsystem nicht adhäsiv oder abrasiv verschleißt sondern lokal als Folge einer zyklischen Beanspruchung ausbricht. Das Verhalten unter zyklischer Beanspruchung wurde daraufhin durch vertiefende Modelluntersuchungen im Impact-Tester analysiert und den detektierten Schadensmechanismen im Wälzlager gegenübergestellt.

Abstract
For some applications lubrication of rolling bearings is not possible. These extreme operating conditions expose bearing components to high tribological stresses. An approach is using hybrid rolling bearings with PVD (physical vapour deposition) coated races. The presented investigations show damage characteristics of a carbon-free coating ((Cr77Al23)N). Different types of coated rolling bearings are tested under dry running conditions. The failure modes are analyzed and compared to test results obtained by dynamic investigations using the impact test.
Datum 2012