本發(fā)明涉及一種用于滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的軸承元件,該軸承元件至少區(qū)段式地由包含金屬粘結(jié)相和硬質(zhì)相的粉末冶金復(fù)合材料形成,或者包括這樣的復(fù)合材料。
背景技術(shù):
用于滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的尤其是形式為軸承圈的軸承元件在很大程度上是已公知的,并且通常由在機(jī)械上會(huì)有特別要求的材料,也就是說(shuō),尤其是傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承鋼形成。此外,針對(duì)在腐蝕上有特別要求的應(yīng)用還公知有用于構(gòu)成相應(yīng)的軸承元件的粉末冶金復(fù)合材料以及塑料材料和陶瓷材料。
尤其是在將相應(yīng)的軸承元件用在非常規(guī)地潤(rùn)滑的運(yùn)行狀況下,也就是說(shuō),特別是用在將相應(yīng)的軸承元件長(zhǎng)期地沉浸其中并對(duì)軸承單元進(jìn)行沖洗的、起腐蝕作用的(稀)液態(tài)的、尤其是含水的介質(zhì)中的方面,存在對(duì)在機(jī)械還有腐蝕上有高要求的用于構(gòu)造相應(yīng)的軸承元件的材料的研發(fā)需求。這種尤其是基于對(duì)軸承元件的不能夠有效實(shí)現(xiàn)的潤(rùn)滑而在機(jī)械還有腐蝕上有高要求的運(yùn)行狀況尤其發(fā)生在應(yīng)用于至少一種海洋發(fā)電站、水閘那樣的水利工程、或者咸水或淡水透平中、或者鉆頭軸承、壓縮機(jī)軸承或泵軸承中的情況下。在這些應(yīng)用中還存在有侵蝕(氣蝕)的危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所基于的任務(wù)是說(shuō)明一種尤其是在機(jī)械還有腐蝕上能夠滿足高要求的軸承元件。
該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過(guò)開(kāi)頭提到的類型的軸承元件解決,其突出之處在于,金屬粘合相基于如下組中的至少一種元素:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦。
根據(jù)本發(fā)明提出了一種用于滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的軸承元件,該軸承元件至少區(qū)段式地由包含金屬粘結(jié)相和硬質(zhì)相的粉末冶金復(fù)合材料形成或者更確切地說(shuō)制成,或者至少區(qū)段式地包括這樣的粉末冶金復(fù)合材料。根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的特別之處尤其在于金屬粘結(jié)相的(化學(xué))組成。
金屬粘結(jié)相根據(jù)本發(fā)明基于如下組中的至少一種元素:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦。這方面被理解為的是,金屬粘結(jié)相由如下組中的至少一種元素形成:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦,或者包括如下組中的至少一種元素作為主要組成部分:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦。然而這方面也被理解為的是,金屬粘結(jié)相由包含鉻和/或鈷和/或鉬和/或鎳和/或鈦的金屬化合物形成,或者包括至少一種這樣的金屬化合物。因此,所提到的元素可以以基本元素的方式或者以(化學(xué))結(jié)合的方式存在。
粉末冶金復(fù)合材料的突出之處通常在于具有比較堅(jiān)韌的金屬粘結(jié)相和比較硬的硬質(zhì)相。金屬粘結(jié)相的韌性補(bǔ)償硬質(zhì)相的脆性,并且導(dǎo)致復(fù)合材料的足夠的(總)沖擊韌性。硬質(zhì)相的硬度賦予復(fù)合材料高硬度。金屬粘結(jié)相和硬質(zhì)相都是極其耐腐蝕的。因此,粉末冶金復(fù)合材料尤其是相對(duì)于磨蝕、粘附和氣蝕具有高的強(qiáng)度、韌性、硬度、抗碾壓性和耐磨性以及高的耐腐蝕性。這同樣適用于由該粉末冶金復(fù)合材料生產(chǎn)或制造的根據(jù)本發(fā)明的軸承元件。
復(fù)合材料的比較高的韌性也能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)械還有腐蝕上能滿足高要求的較大的軸承元件,也就是說(shuō),尤其是較大的軸承圈,亦即直徑高達(dá)至大約1000mm的軸承圈。關(guān)于用在滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承或者用作滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承,復(fù)合材料的韌性同樣減少了由于碾壓雜質(zhì)顆粒所導(dǎo)致的會(huì)增大的裂紋的形成和由于高的動(dòng)態(tài)負(fù)荷所導(dǎo)致的故障的可能性。
根據(jù)復(fù)合材料的具體的化學(xué)和按份額的組成,尤其可以實(shí)現(xiàn)具有如下物理的或者機(jī)械的特性值的軸承元件:密度5~15g/cm3,抗壓強(qiáng)度2000~8000MPa,彈性模量(E-Modul)400~700GPa,硬度1000~2000HV。所提到的數(shù)值是純示例性的,并且可以像提及的那樣依賴于復(fù)合材料的各自的化學(xué)還有按份額的組成發(fā)生改變,也就是說(shuō),尤其是也能夠更高或更低。
因此,粉末冶金復(fù)合材料的特別的化學(xué)還有按份額的組成是針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的特別的性能特征(Eigenschaftsprofil)的基礎(chǔ),該軸承元件尤其是在沒(méi)有常規(guī)的潤(rùn)滑的情況下被預(yù)定用于在機(jī)械還有腐蝕上有高要求的使用領(lǐng)域中。相應(yīng)的使用領(lǐng)域例如可以是在起腐蝕作用的環(huán)境中,也就是說(shuō)例如是在非含水的或含水的、尤其是含氯的以及酸性或堿性的環(huán)境中,如例如在潮汐發(fā)電站或海洋發(fā)電站的領(lǐng)域中,也就是說(shuō)尤其是海上風(fēng)力透平、海上運(yùn)輸設(shè)施、一般的水利工程、或者是其他的海洋應(yīng)用,如例如船舶,也就是說(shuō)尤其是船舶驅(qū)動(dòng)裝置,以及在泵和壓縮機(jī)的領(lǐng)域中。干式運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)用或低潤(rùn)滑的應(yīng)用領(lǐng)域也是重要的,例如在食品技術(shù)和醫(yī)藥技術(shù)的領(lǐng)域中。
根據(jù)本發(fā)明的軸承元件,或者更確切地說(shuō)形成該軸承元件的復(fù)合材料通過(guò)粉末冶金法,也就是說(shuō),基于粉末狀的原材料或者粉末狀的原材料混合物制造。因此,使用粉末冶金法尤其有利的是,該粉末冶金法的使用能夠構(gòu)成具有(幾乎)各向同性的特性的組織結(jié)構(gòu)。粉末冶金法的使用通常同樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軸承元件的接近最終輪廓的制造或成形,這很大程度上減少了機(jī)械加工的,也就是說(shuō)尤其是切削的再加工步驟的需求,并且因此在制造技術(shù)和進(jìn)而經(jīng)濟(jì)方面是有利的。
這樣的用于制造軸承元件的粉末冶金法例如可以是指熱等靜壓(簡(jiǎn)稱HIP);因此是指來(lái)自成型領(lǐng)域的粉末冶金制造技術(shù)的原理,根據(jù)該原理,粉末狀的原材料或者更確切地說(shuō)粉末狀的原材料混合物在壓力和溫度下被壓縮或擠壓和燒結(jié)。
另一可想到的用于制造根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的粉末冶金法是噴射成形法(Sprühkompaktierverfahren),其同樣是來(lái)自成型領(lǐng)域的粉末冶金制造技術(shù)的原理,根據(jù)該原理,將粉末狀的原材料或者更確切地說(shuō)粉末狀的原材料混合物噴射到載體材料上,并且通過(guò)分層施布來(lái)在載體材料上“構(gòu)建”構(gòu)件。噴射成形法相對(duì)于其他粉末冶金法的優(yōu)點(diǎn)在于,在此不必強(qiáng)制性地完全壓縮粉末狀的原材料。噴射成形法的另外的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的“定制的”材料組成,復(fù)合材料因此可以以在方位或空間上分布的物質(zhì)梯度或濃度梯度來(lái)構(gòu)成。
在復(fù)合材料的粉末冶金制造的范圍內(nèi)可想到的是,形成金屬粘結(jié)相的粉末狀的材料或者材料混合體與形成硬質(zhì)相的粉末狀的材料或者材料混合體在粉末冶金法的框架內(nèi)連接。替選于此地可想到的是,首先經(jīng)由粉末冶金法制造金屬粘結(jié)相,并且通過(guò)隨后例如在復(fù)合材料的成型或熱處理過(guò)程中有針對(duì)性地形成析出物來(lái)在金屬粘結(jié)相中構(gòu)成硬質(zhì)相。
金屬粘結(jié)相可以附加地含有鐵和/或碳和/或氮的份額并且/或者含有至少一種含有鐵和/或碳和/或氮的化合物的份額。按這種方式,在根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的具體的使用領(lǐng)域方面可以有針對(duì)性地影響金屬粘結(jié)相的多種特性。同樣地,必要時(shí)也可以按這種方式改進(jìn)金屬粘結(jié)相與典型地由單硬質(zhì)相晶粒形成的硬質(zhì)相之間的連接。
像此外在上面提及的那樣,金屬粘結(jié)相也可以由含有鉻和/或鈷和/或鉬和/或鎳和/或鈦的金屬化合物形成,或者包括至少一種這樣的金屬化合物。因此例如可能的是,元素鉻、鉬、鈦只要存在就處于已結(jié)合的形式,并且因此與金屬粘結(jié)相的另外的組成部分,例如鐵和/或碳和/或氮化學(xué)連接。因此例如可想到的是,金屬粘結(jié)相包含有碳化鉻和/或碳化鉬和/或碳化鈦?zhàn)鳛楹嫉幕衔铩?/p>
屬于粉末冶金復(fù)合材料的硬質(zhì)相可以由如下的硬質(zhì)化合物中的至少一種形成,或者包括如下的硬質(zhì)化合物中的至少一種:硼化物,碳化物、尤其是碳化鈦和/或碳化鎢,碳氮化物、尤其是碳氮化鈦,氮化物、尤其是氮化鈦,硅化物。因此,硬質(zhì)相尤其是可以由硬金屬,也就是說(shuō)尤其是經(jīng)燒結(jié)的硬金屬碳化物,譬如碳化鎢和/或金屬陶瓷,也就是說(shuō)包含在例如基于鎳和/或鉬的金屬基體中的陶瓷顆粒,譬如碳化鈦顆粒、碳氮化鈦顆?;虻侇w粒形成,或者包括這樣的硬金屬。顯然能夠想到(化學(xué)上)不同的硬質(zhì)化合物的混合物。
此外,硬質(zhì)相還可以積極影響復(fù)合材料的導(dǎo)熱性,這尤其是在將熱從根據(jù)本發(fā)明的軸承元件導(dǎo)出的可能性和進(jìn)而對(duì)根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的冷卻能力方面是有利的。這尤其是適用于基于碳化物,尤其是碳化鎢的硬質(zhì)化合物的應(yīng)用,其導(dǎo)熱性是典型地被用于構(gòu)造常規(guī)的軸承元件的非合金鋼或不銹鋼的導(dǎo)熱性的數(shù)倍。
如所述,硬質(zhì)相典型地由單硬質(zhì)相晶粒形成或者包括單硬質(zhì)相晶粒。粉末冶金復(fù)合材料也可以包含有中間相,中間相環(huán)繞硬質(zhì)相晶粒地形成,并且經(jīng)由中間相實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)相晶粒與金屬粘結(jié)相的結(jié)合。針對(duì)由金屬陶瓷,也就是說(shuō)尤其是碳氮化鈦或碳化鈦形成的硬質(zhì)相晶粒的示例證實(shí)存在κ相,也就是說(shuō)復(fù)合碳化物結(jié)構(gòu),其環(huán)繞硬質(zhì)相晶粒,并且確保了該硬質(zhì)相晶粒牢固結(jié)合到金屬粘結(jié)相上。
硬質(zhì)相在粉末冶金復(fù)合材料中的體積份額尤其是在50至99體積百分比的范圍內(nèi),優(yōu)選地在85至95體積百分比之間的范圍內(nèi)。相應(yīng)地,金屬粘結(jié)相在粉末冶金復(fù)合材料中的體積份額尤其是在1至50體積百分比之間的范圍內(nèi),優(yōu)選地在15與5體積百分比之間的范圍內(nèi)。要注意的是,硬質(zhì)相的體積份額不低于50體積百分比,以便確保復(fù)合材料進(jìn)而是軸承元件的高硬度。但是硬質(zhì)相的體積份額在例外情況下仍然也可以低于50體積百分比,或者金屬粘結(jié)相的份額在例外情況下也可以在50體積百分比以上。
軸承元件的硬度至少在其表面或者邊緣層的區(qū)域中,或者在靠近表面或靠近邊緣層的區(qū)域中尤其是在1000~2000HV(維氏硬度)之間,典型地在1100HV以上。軸承元件的表面或邊緣層可以具有特定的組織區(qū)域,該特定的組織區(qū)域與進(jìn)一步靠?jī)?nèi)的組織區(qū)域在其特性,也就是說(shuō)尤其是硬度方面有所不同,并且因此可以與進(jìn)一步靠?jī)?nèi)的組織區(qū)域區(qū)分界。典型地,這種表面區(qū)域或邊緣層區(qū)域是在軸承元件側(cè)所設(shè)置的滑動(dòng)面或滾動(dòng)面,也就是說(shuō)尤其是用于滑動(dòng)體或滾動(dòng)體的滾道面,或者是相應(yīng)的滑動(dòng)體面或滾動(dòng)體面。顯然,軸承元件也可以總體上具有一致的硬度。在例外情況下,軸承元件的硬度可以,必要時(shí)也可以僅區(qū)段式地,在1000HV以下或者2000HV以上。
對(duì)于復(fù)合材料的性能特征來(lái)說(shuō),除了化學(xué)和按份額的組成,也就是說(shuō)金屬粘結(jié)相和硬質(zhì)相的按體積的份額以外,在被用作基體的金屬粘結(jié)相中的形成硬質(zhì)相的硬質(zhì)相晶粒的形狀、大小和分布也尤其是重要的。硬質(zhì)相晶粒通??梢砸源志Я:图?xì)晶粒的形式存在。硬質(zhì)相晶粒優(yōu)選是圓的或略帶圓形的形態(tài)。在制造復(fù)合材料的范圍內(nèi)應(yīng)該要注意到在被用作基體的金屬粘結(jié)相中的形成硬質(zhì)相的硬質(zhì)相晶粒的盡量一致的分布。
對(duì)于形成硬質(zhì)相的硬質(zhì)相晶粒的形狀、大小和分布來(lái)說(shuō)具有表征性的特征表現(xiàn)為軸承元件在完成加工的狀態(tài)下,也就是說(shuō)在加工完以后的表面質(zhì)量進(jìn)而是粗糙度。原則上,與相應(yīng)的軸承元件的粗糙度相關(guān)聯(lián)地適用的是,在考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的情況下,軸承元件的更大的外直徑具有軸承元件的更大的粗糙度值。對(duì)粗糙度的研究得到的是,針對(duì)具有在大約200mm以上的外直徑的軸承元件可以實(shí)現(xiàn)在0.1~1μm的范圍內(nèi)的平均粗糙度值Ra,針對(duì)具有在大約200mm以下的外直徑的軸承元件可以實(shí)現(xiàn)在0.02~0.2μm的范圍內(nèi)的平均粗糙值Ra,這尤其是結(jié)合適當(dāng)?shù)闹圃旃に嚨貧w因于一致的且均勻的組織結(jié)構(gòu),也就是說(shuō)硬質(zhì)相晶粒在金屬粘結(jié)相中的特別一致的且均勻的分布。
根據(jù)本發(fā)明的軸承元件例如可以是指滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承的軸承圈,也就是說(shuō)外圈或內(nèi)圈。軸承元件也可以是滑動(dòng)體或滾動(dòng)體,或者用于容納滾動(dòng)體的滾動(dòng)體保持架。
本發(fā)明還涉及一種軸承,也就是說(shuō)滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承,其包括至少一個(gè)如前所描述的根據(jù)本發(fā)明的軸承元件。如上述,一個(gè)或多個(gè)軸承元件可以尤其是指軸承圈和/或滑動(dòng)體或滾動(dòng)體和/或用于容納滾動(dòng)體的滾動(dòng)體保持架。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的所有實(shí)施方案類似地適用于根據(jù)本發(fā)明的軸承。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出,并且在下面將詳細(xì)描述。其中:
圖1示出滾動(dòng)軸承的原理圖,滾動(dòng)軸承包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的軸承元件;
圖2示出用于構(gòu)造出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的軸承元件的粉末冶金復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)的片段;和
圖3示出用于說(shuō)明與由常規(guī)的耐腐蝕的滾動(dòng)軸承鋼形成的軸承元件相比根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的耐腐蝕性的圖表。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的軸承元件1的原理圖。軸承元件1是滾動(dòng)軸承2的一部分。軸承元件1是指滾動(dòng)軸承2的外圈3。滾動(dòng)軸承2的內(nèi)圈4同樣可以構(gòu)造為相應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的軸承元件1。這同樣適用于在外圈3與內(nèi)圈4之間滾動(dòng)的滾動(dòng)體5以及適用于容納或引導(dǎo)滾動(dòng)體5的滾動(dòng)體保持架6。
軸承元件1也可以是指滑動(dòng)軸承的相應(yīng)的部件。
軸承元件1由粉末冶金復(fù)合材料,也就是說(shuō)粉末冶金地制造的復(fù)合材料形成。粉末冶金復(fù)合材料包括金屬粘結(jié)相和由至少一種硬材質(zhì)形成的硬質(zhì)相。該粉末冶金復(fù)合材料因此可以被稱為或視為“金屬基復(fù)合物(Metal Matrix Composite)”。
金屬粘結(jié)相通?;谌缦陆M中的至少一種元素:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦。這方面被理解為的是,金屬粘結(jié)相由如下組中的至少一種元素形成:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦,或者包括如下組中的至少一種元素作為主要組成部分:鉻、鈷、鉬、鎳、鈦。這方面也被理解為的是,金屬粘結(jié)相由包含鉻和/或鈷和/或鉬和/或鎳和/或鈦的金屬化合物形成,或者包括至少一種這樣的金屬化合物。因此,所提到的元素可以以基本元素的方式或者以(化學(xué))結(jié)合的方式存在。
金屬粘結(jié)相附加地可以含有鐵和/或碳和/或氮的份額并且/或者含有至少一種包含鐵和/或碳和/或氮的化合物的份額。尤其是碳化鉻和/或碳化鉬和/或碳化鈦被視為含碳的化合物。
硬質(zhì)相通常由如下的硬質(zhì)化合物中的至少一種形成,或者包括如下的硬質(zhì)化合物中的至少一種:硼化物,碳化物、尤其是碳化鈦和/或碳化鎢,碳氮化物、尤其是碳氮化鈦,氮化物、尤其是氮化鈦,硅化物。硬質(zhì)相典型地以單硬質(zhì)相晶?;蚨鄠€(gè)連接的硬質(zhì)相晶粒的形式存在。硬質(zhì)相晶粒典型地具有大約0.5~10μm,尤其是0.9~6μm的晶粒大小。
因此,復(fù)合材料的組織尤其是由單硬質(zhì)相晶粒或多個(gè)彼此連接的硬質(zhì)相晶粒構(gòu)成,其被金屬粘結(jié)相包圍。因此,金屬粘結(jié)相在硬質(zhì)相晶粒之間延伸,并且連接組織中的硬質(zhì)相晶粒。復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)可以對(duì)照包括多個(gè)通過(guò)水泥連接的墻磚的墻體,其中,硬質(zhì)相晶粒代表墻磚,而金屬粘結(jié)相代表水泥。
硬質(zhì)相在復(fù)合材料中具有50~99體積百分比的份額,尤其是在85至95體積百分比之間的份額。金屬粘結(jié)相具有1~50體積百分比的份額,尤其是在15與5體積百分比之間的份額。
在具體的實(shí)施例中,復(fù)合材料可以包含鎳和已結(jié)合的鉻作為金屬粘結(jié)相。硬質(zhì)相在該具體的實(shí)施例中由碳化鎢構(gòu)成。硬質(zhì)相的份額在85至95體積百分比之間。硬質(zhì)相的高的份額確保了復(fù)合材料進(jìn)而是軸承元件1的非常高的硬度,典型地為1150~1750HV1。金屬粘結(jié)相的韌性補(bǔ)償了硬質(zhì)相的脆性,并且引起復(fù)合材料進(jìn)而是軸承元件1的良好的沖擊韌性,典型地K1c為7~19MN/mm3/2。復(fù)合材料進(jìn)而是軸承元件1的抗壓強(qiáng)度在3500至6300MPa之間,彈性模量在500至650GPa之間的范圍內(nèi),泊松數(shù)位于0.21至0.22之間,并且密度位于13.0至15.0g/cm3之間的范圍內(nèi)。硬質(zhì)相晶粒的晶粒大小位于0.5至5μm之間。
類似的特性也可以在復(fù)合材料的另外的具體的實(shí)施例中得到,其與之前的具體的實(shí)施例的不同之處基本上在于,金屬粘結(jié)相由作為主要組成部分的鈷構(gòu)成。
在復(fù)合材料的另外的具體的實(shí)施例中,該復(fù)合材料可以主要包含有鎳和鈷作為金屬粘結(jié)相。金屬粘結(jié)相在此附加地包含有碳化合物或碳化物化合物,譬如尤其是碳化鎳化合物或碳化鈷化合物。硬質(zhì)相在此由碳化鈦或碳氮化鈦形成。在此,在復(fù)合材料中,環(huán)繞硬質(zhì)相晶粒地形成有中間相,經(jīng)由中間相實(shí)現(xiàn)了硬質(zhì)相晶粒牢固地結(jié)合到金屬粘結(jié)相上。中間相是指所謂的κ相,也就是說(shuō)復(fù)合碳化物結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料進(jìn)而是軸承元件1的硬度位于1100至1650HV之間,沖擊韌性在大約K1c 8~14MN/mm3/2中,彈性模量位于370至450GPa之間,密度位于5.8至6.9g/cm3之間。要強(qiáng)調(diào)的是,復(fù)合材料的比較小的密度導(dǎo)致構(gòu)件重量比較小。
圖2示出了用于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的軸承元件1的與之前描述的實(shí)施例類似的粉末冶金復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)的片段。在此主要含有鎳和鉬的金屬粘結(jié)相以附圖標(biāo)記7說(shuō)明,在此由碳氮化鈦構(gòu)成的硬質(zhì)相晶粒以附圖標(biāo)記8說(shuō)明,并且κ相以附圖標(biāo)記9說(shuō)明。硬質(zhì)相晶粒8到金屬粘結(jié)相7上的結(jié)合經(jīng)由直接包圍硬質(zhì)相晶粒8的中間相9來(lái)實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)復(fù)合材料的所有的實(shí)施例,根據(jù)外直徑而定地能夠?qū)崿F(xiàn)具有0.02μm至1.0μm之間的平均粗糙值Ra的軸承元件1,這意味著硬質(zhì)相晶粒在金屬粘結(jié)相中的一致的和均勻的分布,以及尤其是由于適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)的選定所造成的軸承元件1的高的表面質(zhì)量。
總體上看,形成軸承元件1的復(fù)合材料進(jìn)而也是軸承元件1的突出之處在于具有高的強(qiáng)度、高的韌性、高的硬度、高的抗碾壓性和抗磨損性、高的導(dǎo)熱性以及高的耐腐蝕性。
圖3示出了用于說(shuō)明與由常規(guī)的耐腐蝕的滾動(dòng)軸承鋼形成的軸承元件相比,根據(jù)本發(fā)明的軸承元件1的耐腐蝕性的圖表。借助圖3可以說(shuō)明形成根據(jù)本發(fā)明的軸承元件1的復(fù)合材料的與由常規(guī)的滾動(dòng)軸承鋼相比改進(jìn)的耐腐蝕性。
在圖3所示的圖表中描繪出關(guān)于電位(x軸線)的電流(y軸線)。示出了來(lái)自對(duì)孔蝕電位或再鈍化電位的電化學(xué)研究(Ag/AgCl、3.5%NaCl、20℃)的試驗(yàn)結(jié)果。曲線10代表針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的軸承元件1的測(cè)量結(jié)果,曲線11代表針對(duì)由常規(guī)的滾動(dòng)軸承鋼型材形成的、非根據(jù)本發(fā)明的軸承元件的測(cè)量結(jié)果。
可見(jiàn),與在非根據(jù)本發(fā)明的軸承元件中相比,在根據(jù)本發(fā)明的軸承元件1中,通過(guò)曲線10的上升表明的材料溶解明顯更晚地開(kāi)始。與非根據(jù)本發(fā)明的軸承元件相比,在根據(jù)本發(fā)明的軸承元件1中,再鈍化電位,也就是說(shuō)其中曲線在上升后又回到x軸線上的電位明顯更高。研究證明了根據(jù)本發(fā)明的軸承元件1的非常好的耐腐蝕性。
附圖標(biāo)記列表
1 軸承元件
2 滾動(dòng)軸承
3 外圈
4 內(nèi)圈
5 滾動(dòng)體
6 滾動(dòng)體保持架
7 包含鎳和鉬的金屬粘結(jié)相
8 硬質(zhì)相晶粒
9 κ相
10 曲線
11 曲線