Compensation of roundness deviations of bearing rings by heat treatment

摘要

Eine Kompensation der auftretenden Rundheitsabweichungen von Wälzlagerringen aus 100Cr6 (SAE 52100) kann innerhalb jedes einzelnen der Produktionsschritte Drehen, Austenitisieren und Abschrecken der Produktionskette erfolgen. In diesem Artikel werden vor allem die Möglichkeiten zur Verzugskompensation beim gezielt asymmetrischen Abschrecken untersucht. Dazu wurden Ringe in einem Ofen mit sechs separat regelbaren Heizzonen austenitisiert, wobei Temperaturunterschiede innerhalb des Rings zur Beeinflussung der Kohlenstofflöslichkeit erzeugt wurden. Anschließend wurden die Ringe in einem Casdüsenfeld mit 12 äußeren und einem inneren Düsenstock, alle individuell regelbar, abgeschreckt. Die Rundheitsabweichungen vor dem Abschrecken wurden durch taktile Sensoren bestimmt. Nach der Wärmebehandlung wurden die Ringe hinsichtlich Härte, Cefüge und Eigenspannungen bewertet. Dabei wurde auch das Kompensationspotenzial der Anlage ermittelt.%The compensation of distortion of 100Cr6 (SAE 52100) bearing rings can be achieved within each of the production chain steps turning, austenitisation, and quenching. This work evaluates the compensation potential during heat treatment. For this purpose, rings are austenitised in a bottom-loading furnace with six individually controlled heating elements. Temperature distributions in the rings during heating and soaking are used to influence the local solute carbon content. After austenitisation, the rings are quenched in a gas nozzle field with 13 individually controlled quenching zones, one on the inner surface and 12 on the outer surface of the ring. The roundness deviation just before quenching is measured using tactile sensors. The heat treated parts are examined with regard to distortion but also to the requirements of hardness, microstructure, and residual stresses. Limits of roundness deviation compensation in different Fourier orders are evaluated.