[发明专利]用于制造轴承构件的方法和轴承构件

说明书

本发明涉及一种用于制造轴承构件(1)的方法，其中轴承构件毛坯(2)具有基于铁的金属衬底(3)和转换层(4)，其中转换层(4)至少局部地施加在金属衬底(3)上并且具有初始层厚度d_b，其中形成基于氧化铁的发蓝处理层作为转换层(4)，发蓝处理层通过借助碱处理池对金属衬底(3)进行的处理而产生，其中将轴承构件毛坯(2)的金属衬底(3)硬化以获得轴承构件(1)，并且借助球形体(6)至少在转换层(4)的区域中滚压轴承构件毛坯(2)，其中转换层(4)在该区域中被压缩并且形成带有最终层厚度d_e的轴承构件(1)的保护层(8)，其中最终层厚度d_e小于初始层厚度d_b的95％。

技术领域

本发明涉及用于制造轴承构件的方法，其中轴承构件毛坯具有基于铁的金属衬底和转换层，其中转换层至少局部地形成在金属衬底上并且具有初始层厚度。本发明此外涉及轴承构件。

背景技术

轴承构件和滚动轴承可用于多种日常用品和工业用途，例如使用在风力发电机或车轮轴承中。此轴承构件具有使用寿命，其中使用寿命被理解为是指直至出现失效时的转数或运行时间。轴承构件的故障通常基于材料损坏和/或材料疲劳。此类材料损坏的常见现象是白蚀裂纹(英文：white-etching-cracks(白蚀裂纹)，缩写为WEC)。在现有技术中，通过施加钝化层来应对此早期疲劳现象，例如通过发蓝处理施加钝化层。但是，即使带有此钝化层的轴承构件也出现材料疲劳现象，特别是在开始的时候。

文献DE 10 2007 055 575 A1描述了一种滚动轴承的滚道元件，其中滚道元件具有至少一个滚动轨道，其中在滚动轨道上设有由钢制成的滚子体。滚道元件在此被构造为使得其在滚动轨道的表面下方的0至大约40微米的总深度范围内具有至少400兆帕的残余压应力。

发明内容

本发明的任务是提供一种用于制造轴承构件的方法以及一种具有延长的使用寿命的轴承构件。特别地，用于制造轴承构件的方法旨在提供具有不易疲劳的保护层的轴承构件。

因此，根据本发明的用于制造轴承构件的方法的任务通过如下方式实现，即，使得轴承构件毛坯具有基于铁的金属衬底和转换层，其中转换层至少局部地构造在金属衬底上，并且具有初始层厚度，其中作为转换层形成基于氧化铁的发蓝处理层，发蓝处理层通过借助于碱性处理池的至少局部地处理金属衬底来产生。为了获得轴承构件，将轴承构件毛坯的金属衬底硬化，并且将轴承构件毛坯至少在转换层的区域中借助于球形体滚压，其中转换层在此区域中被压缩，并且形成带有最终层厚度的轴承构件的保护层，其中最终层厚度小于初始层厚度的95％。

特别地，轴承构件是滚动轴承或滑动轴承的构件，特别地是轴承环、滚道元件或滚子体。

轴承构件特别地基于轴承构件毛坯。轴承构件毛坯具有基于铁的金属衬底和转换层。转换层通过金属衬底的材料在其表面上的化学转化而构造出，特别是通过金属衬底在其表面上的氧化而构造出。基于铁的金属衬底特别地由钢或不锈钢形成，优选由轴承钢形成。轴承构件毛坯优选是车削的轴承构件毛坯、磨削的轴承构件毛坯和/或珩磨的轴承构件毛坯。

轴承构件毛坯具有转换层，其中转换层优选地完全覆盖轴承构件毛坯的表面。替代地，转换层部分地或区段地存在于轴承构件毛坯的表面上。转换层是发蓝处理层的形式的黑边缘氧化层。

补充地，转换层可以包括通过转换层的再处理而引入的有机材料，例如塑料。转换层具有初始层厚度。初始层厚度优选地在轴承构件毛坯的整个区域中是相同的。初始层厚度优选地大于0.5微米，特别地大于1微米。转换层可特别地塑性成形，并且优选地在通过滚压的塑性成形之后是形状稳定的。

轴承构件通过滚压轴承构件毛坯而由轴承构件毛坯获得，其中转换层至少局部地被滚压。在滚压时，转换层被施加力和/或压力。滚压时的压力特别地大于2000兆帕，优选地大于5000兆帕，并且特别地大于7000兆帕。