Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Niedertemperatur-Plasmanitrierprozesse für korrosionsbeständige Stähle in mediengeschmierten Wälzlagern

Niedertemperatur-Plasmanitrierprozesse für korrosionsbeständige Stähle in mediengeschmierten Wälzanlagen
 
: Paschke, Hanno; Brückner, Tristan; Kaestner, Peter; Hahn, Isabel; Siebert, Sabine; Theisen, Werner

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-6443638 (1.0 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 6029e382c6f02feb4f38bb2c6d9e6932
Erstellt am: 17.12.2021


Gesellschaft für Tribologie -GfT-:
Reibung, Schmierung und Verschleiß. Forschung und praktische Anwendungen : 62. Tribologie-Fachtagung 2021, 27. bis 29. September 2021, Göttingen
Aachen: GfT, 2021
ISBN: 978-3-9817451-6-0
S.40/1-40/8
Tribologie-Fachtagung <62, 2021, Göttingen>
Bundesministerium fur Wirtschaft und Energie BMWi (Deutschland)
03ET1477D; POSEIDON-II
Energieeffizienz durch Standzeiterhöhung von Lagern unter tribokorrosiven Betriebsbedingungen; Teilvorhaben der Fraunhofer-Institute IPA, IWM und IST
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IST ()

Abstract
Um das Potenzial dichtungsloser Wälzlager zum energieeffizienten und ressourcenschonenden Einsatz unter tribokorrosiven Bedingungen bei Medienschmierung zu nutzen, werden neuartige Stähle auf austenitischer (Carnit CN0,85) und martensitischer (M340, MNS) Basis durch Randschichtbehandlungen mittels angepasster Plasmadiffusionsbehandlung optimiert. Dadurch werden im randnahen Bereich N-reiche-Zonen als expanded austenite und expanded martensite (in anderen Arbeiten auch als Gamma N Phase bzw. S-Phase bezeichnet) erzeugt, die eine Härtesteigerung unter Verbesserung des Korrosionswiderstandes in mediengeschmierten Anwendungen ermöglichen. Jedoch muss in der Prozessführung zur Erzeugung des expanded austenites/martensites auf eine adäquate Parametrierung geachtet werden. Dies betrifft die Einhaltung der thermischen Randbedingungen (< 400°C), des abgestimmten Gasangebotes aus Wasserstoff, Stickstoff und Argon und ggf. Methan sowie der Ausbildung des Plasmas, um ggf. auftretende Chromnitridausscheidungen, welche die Korrosionseigenschaften negativ beeinflussen, weitgehend zu verhindern. Bei der Randschichtbehandlung von Wälzlagern spielt die gleichmäßige Ausbildung der Randzonen entlang der beanspruchten Laufbahnbereiche eine wesentliche Rolle für die nachhaltige Funktionsfähigkeit unter den Betriebsbedingungen. Dies wird im BMWi-Projekt POSEIDON-II bei der Übertragung der Prozesse auf eine industrielle Serienchargierungweiter untersucht.

 

In order to benefit from the potential of sealless rolling bearings for energy-efficient and resource-saving application under tribocorrosive conditions with media lubrication, novel types of steels on austenitic (Carnit CN0.85) and martensitic (M340, MNS) basis are modified. Surface layer treatments via plasma diffusion treatment allows the creation of N-rich expanded austenite and expanded martensite (even known as gamma N phase or S-phase) in the area close to the surface. Thus, an increase in hardness while improving the corrosion resistance in media-lubricated applications is possible. However, adequate parameterization in the process management is necessary. To ensure reproducible results, accurate thermal process conditions (<400°C), the coordinated gas supply of hydrogen, nitrogen and argon as well as the plasma formation is of importance to prevent any chromium nitride precipitations that may have a negative effect on the corrosion properties. When treating roller bearings, the uniform formation of the surface zones along the stressed areas plays an essential role to ensure the functionality under operating conditions. This plays an essential role in transferring the processes to industrial batch batching. The BMWi project POSEIDON-II actually investigates the processes transfer on industrial scale batch treatments.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-644363.html