Ceramic bearings for corrosive condition

Lager können durch die Einwirkung von Wasser und Feuchtigkeit, Meeresklima und verschiedenen Chemikalien (Gase und Flüssigkeiten) beeinträchtigt werden.

In Lebensmittelverarbeitungsbetrieben werden beispielsweise die Lager täglich mit einer Mischung aus Wasser und einem Desinfektionsmittel oder antibakteriellen Mittel unter Hochdruck gereinigt. Ebenso sind tauchbare Pumpen in Bewässerungssystemen auch Wasser ausgesetzt, das Sediment und Dünger enthält. Förderanlagen in einer automatisierten Farblinie werden während des Reinigungszyklus von vielen verschiedenen Chemikalien beeinflusst, und natürlich ist auch die Farbe selbst von verschiedenen Chemikalien betroffen. Diese Umgebungen können Lager und Schmierstoffe beschädigen.

Ringe und Komponenten bestehen meist aus Edelstahl. AISI 440C oder ähnliche Legierung ist die am häufigsten verwendete Legierung, da sie einen moderaten Korrosionsschutz bietet und Eigenschaften besitzt, die die Ermüdungslebensdauer begünstigen. Spezielle stickstoffverstärkte martensitische Edelstahle sind ebenfalls eine Option. Bei der Prüfung mit Salzspray ist das Material fünfmal korrosionsbeständiger als 440°C. Weitere Vorteile sind eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Blut und andere Substanzen, feine Mikrostruktur, die zu geringeren Lärmpegeln führt, sowie eine verlängerte Erschöpfungszeit.

Weitere Edelstahloptionen sind AISI 304 und 316. Diese austenitischen Stähle haben im Vergleich zur 400er Serie eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund ihrer geringen Härte ist ihre Lastkapazität jedoch im Vergleich zu 440°C stark reduziert, das nach Wärmebehandlung eine Härte von Rc 60 aufweist.

Der reißungsbeständige Edelstahl AISI 630 hat eine RC-Härte von 40 und eine erhöhte Tragfähigkeit im Vergleich zur 300er-Serie. Allerdings bietet AISI 630 nicht das gleiche Maß an Korrosionsbeständigkeit. Im Vergleich zu martensitischen Stählen der 400er-Serie ist AISI 630 besser für stark korrosive Umgebungen geeignet, hat jedoch eine geringere Tragfähigkeit.

Walzelemente aus keramischen Materialien sollten für korrosive Umgebungen in Betracht gezogen werden. Es gibt verschiedene Qualitäten und Arten von keramischen Materialien, aber Siliziumnitrid ist das gebräuchlichste.

Lager, die aus Keramikkugeln und Stahlringen bestehen, werden als Hybridlager bezeichnet. In Hybridlagern erhöhen keramische Walzelemente die Haltbarkeit. Das keramische Material ist gegen fast alle Chemikalien resistent, daher wird die Kugel oder Walze durch Korrosion nicht beschädigt. Da Keramik ein anderes Material als Stahlfelgen ist, gibt es keine Kaltschweißen und keine Abnutzungsreste in den Kanälen (oder anderswo). Dadurch werden die Gruben und die Verschlechterung der Rennbahn reduziert. Dies trägt wiederum dazu bei, den Zustand und die Haltbarkeit des Schmiermittels zu erhalten.