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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter April 23, 2021

Heat Treatment and Properties of High-Temperature Steels for Rolling Bearings

Wärmebehandlung und Eigenschaften von warmfesten Stählen für Wälzlager
O. Beer

Abstract

It is demonstrated that high speed steels are suitable for manufacturing of heat resistant rolling element bearings especially for applications in aero engines. A detailed analysis of heat treating processes and metallurgical evaluation shows how the properties of these steels grades can be adjusted to meet the specific requirements for engine bearings. Based on results from rig testing it is shown how variations in heat treating parameters can influence the rolling contact fatigue performance. The role of carbides, a typical constituent of high speed steels, on bearing applications is discussed in detail. The high level of heat resistance of high speed steels allows a nitriding in addition to the conventional heat treatment. By nitriding an increase in hardness close to the surface can be achieved which can make bearings more robust against indentation of hard particles. ◼

Kurzfassung

Es wird gezeigt, dass sich Schnellarbeitsstähle für die Herstellung von Komponenten warmfester Wälzlager, insbesondere für Anwendungen in Flugtriebwerken, besonders eignen. Analysen von Wärmebehandlungsprozessen und Materialprüfungen zeigen, wie die Eigenschaften dieser Stähle auf die spezifischen Anforderungen eingestellt werden können. In welchem Umfang Wärmebehandlungsvarianten die Überrollfestigkeit beeinflussen können, wird mit Ergebnissen aus Prüfstandversuchen demonstriert. Anschließend wird skizziert, welche Bedeutung die für diese Stahlgruppe typischen relativ großen und zahlreichen Karbide und deren Anbindung an die Matrix für Lageranwendungen hat. Die Warmfestigkeit der Schnellarbeitsstähle ermöglicht eine zusätzliche Nitrierbehandlung zur Erhöhung der Härte im Randbereich, was die Robustheit von Lagern für bestimmte Einsatzgebiete merklich verbessern kann. ◼

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Published Online: 2021-04-23
Published in Print: 2021-04-30

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