[发明专利]大型滚动轴承环和制造大型滚动轴承环的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种大型滚动轴承环(1)，即大型滚动轴承的内环(1a)或外环(1b)，所述大型滚动轴承环具有至少0.5m的外直径(2)，由如下钢合金制造，所述钢合金包括：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％的锰，1.80重量％至2.10重量％的铬，0.50重量％至1.20重量％的镍，以及0.10重量％至0.40重量％的钼。此外，本发明涉及一种用于制造大型滚动轴承环(1)的方法以及将钢合金用于制造大型滚动轴承环1的应用。

技术领域

本发明涉及一种大型滚动轴承环，即大型滚动轴承的内环或外环。此外，本发明也涉及一种用于制造大型滚动轴承环的方法以及将钢合金用于制造大型滚动轴承环的应用。

背景技术

大型滚动轴承环具有至少一个外环、内环以及在空间上设置在其间的滚动体，并且所述大型滚动轴承在现有技术中是众所周知的。大型滚动轴承通常承受高负荷并且具有相对大的至少0.5m至20m的直径。大型滚动轴承的应用领域例如是起重机、挖掘机、竖井钻凿机和隧道掘进机。

例如，DE 20 2011 051 680 U1公开了一种具有外环和内环的大型滚动轴承，其中外环和内环在中间设置有滚动体的条件下可相对于彼此旋转地设置。

通常，大型滚动轴承环由钢合金42CrMo4和50CrMo4制造并且接着表层感应硬化。

发明内容

本发明的目的在于，改进大型滚动轴承环以及用于制造大型滚动轴承环的方法，并且尤其降低制造成本以及改进大型滚动轴承环的材料特性。所述目的通过本发明的实施例的主题来实现。优选的实施方式在后续描述中获悉。

根据本发明的具有至少0.5m的外直径的大型滚动轴承环，即大型滚动轴承的内环或者外环，由钢合金制造，所述钢合金包括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％的锰、1.80重量％至2.10重量％的铬、0.50重量％至1.20重量％的镍以及0.10重量％至0.40重量％的钼。

表述“重量％”表示重量百分比并且用作为化学成分，即用作为用于定量地描述钢合金的组成的物理化学变量。

钢合金的0.45重量％至0.55重量％的碳含量基本上用于实现对于大型滚动轴承环的滚动强度而言必要的硬度。尤其是，钢合金具有大于0.46重量％的碳。钢合金的0.20重量％至0.40重量％的硅含量用于提高大型滚动轴承环的热稳定性。此外，钢合金的1.30重量％至1.60重量％的锰含量用于提高大型滚动轴承环的可硬化性和韧性。钢合金的1.80重量％至2.10重量％的铬含量用于提高大型滚动轴承环的可硬化性。钢合金的0.50重量％至1.20重量％的镍含量用于提高大型滚动轴承环的韧性。此外，钢合金的0.10重量％至0.40重量％的钼含量用于提高可硬化性和韧性。

钢合金的根据本发明的合金组成设定大型滚动轴承环的结合与之相协调的热处理所需的特性，并且实现在整个制造方法中制造成本的降低。锰、铬和钼提高钢合金的可硬化性。此外，钢合金的0.10重量％至0.40重量％的钼含量降低钢合金中的偏析并从而提高钢合金的均匀性。硅除了可硬化性之外还提高钢合金的耐温性。镍通过混合晶体硬化提高钢合金的可硬化性和基本强度。

优选地，大型滚动轴承环具有至少0.7m至最多5m的外直径。尤其是，大型滚动轴承环的外直径为1m至3.5m。

优选地，大型滚动轴承环具有至少0.1m至最多0.3m的径向壁厚。尤其是，大型滚动轴承环的径向壁厚为0.15m至0.25m。

此外优选地，大型滚动轴承环具有感应硬化的边缘层。换言之，大型滚动轴承环至少部分地或者完全地表层感应硬化。感应硬化实现大型滚动轴承环的有针对性的表面区域的感应硬化。在表面区域感应加热之后，有针对性的淬火能够通过油或者油雾或者水或者水雾来进行。替选地，淬火自动地通过将热量导出到大型滚动轴承环的未被加热的内部区域的其余部分中来进行。