Beiträge zum Thema: ungehärtet

Kugel-Winnies Kugel-Wissen


 

Liebe Technik-Fans...

seit fast 50 Jahren arbeite ich in der Kugel- und Wälzkörperbranche. Davon war ich allein in der Kugelfertigung über 30 Jahre, in der Rollenfertigung zehn Jahre tätig. In dieser Zeit habe ich jede Menge Spezialwissen und Erfahrungen gesammelt. Nun möchte ich hier in meinem neuen Blog einiges an Tipps und Fachwissen weitergeben:

 

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Qualitätsangaben bei ungehärteten Edelstahlkugeln

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Liebe Technik-Fans,

häufig werden ungehärtete Edelstahlkugeln verkauft, ohne die wichtige Angabe der Kugelqualität.  

Dies stellt für den Kunden ein Problem dar, denn bei der Vielzahl der Qualitäten die eine Kugel haben kann, ist das eine der wesentlichen Informationen. Angenommen, Sie kaufen Lagerkugeln, die mit „Industriequalität“ oder „Präzisionsstahlkugeln“ in der Produktbeschreibung beworben werden. Hier fehlen aber die genauen Angaben zur Qualität als auch zum Sortiermaß!

Da wir immer wieder Anfragen zu diesem Thema erhalten, könnt Ihr euch hier einen Überblick über die gängigen Qualitätsangaben bei ungehärteten Edelstahlkugeln verschaffen. Ungehärtet Edelstahlkugeln werden zum Beispiel aus nichtrostendem austenitischen Chrom-Nickel-Stahl / Material 1.4301 (V2A) und nichtrostender austenitischer Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl Material 1.4401 (V4A) gefertigt.

Hinweis: Je weicher die Kugel ist, umso größer ist der Aufwand eine gute bis sehr gute (runde), also sehr hochwertige Qualität zu erreichen. So sind die Kugeln in der Qualität G20/G16 und G10 sehr schwer und aufwendig zu fertigen und kaum auf den Markt erhältlich bzw. nur im kleineren Durchmesserbereich.

Angenommen, Sie benötigen eine Lagerkugel und kaufen eine, die als „Industri von G100 bis G500 verwendet werden. Es macht also einen großen Unterschied welche Kugelqualität Sie für welchen Zweck verwenden!

Genaue Werte finden Sie auf unserer Seite Informationen & Downloads im Auszug aus der DIN5401: 2002-08.

Die Preise für Qualitätskugeln ungehärtet (nicht härtbarer Stahl) aus den oben aufgeführten Materialien sind höher, da der Materialpreis im Vergleich zu Chromstahlkugeln oder härtbaren Edelstahlkugeln um das Zwei- bis Dreifache steigt. Auch der Mehraufwand für die Fertigung, welches das weiche Material mit sich bringt, ist hier mit einkalkuliert.

Kugeln in der Qualität G600 und G700 sind dagegen wesentlich günstiger. Ihre hohen Toleranzwerte sind nicht mit Lagerkugeln vergleichbar und sie werden daher bei uns auch nicht als diese angeboten. Sie können diese Kugeln aber gut als Polierstahlkugeln/Mahlkugeln/Dekokugeln oder auch für Abschlüsse bei Treppen, Edelstahlgeländern oder Gartenzäune und anderes verwenden, da das Material auch bohr- und schweißbar ist.

Zur Veranschaulichung ein paar Vergleichswerte:

Lagerkugeln:

Kugelgrösse 20,000 mm, Qualität G100 n. DIN5401 - Toleranz PM2,5µü
KU. 20,000 mm M2,5 µü - Mögliches Istmass 19,9985 mm
KU. 20,000 mm P2,5 µü - Mögliches Istmass 20,0025 mm
ergibt eine zulässige mögliche Gesamttoleranz von 0,005 mm

Kugelgrösse 20,000 mm, Qualität G500 n. DIN5401 - Toleranz PM25
KU. 20,000 mm M25 µü - Mögliches Istmass 19,975 mm
KU. 20,000 mm P25 µü - Mögliches Istmass 20,025 mm
ergibt eine zulässige mögliche Gesamttoleranz von 0,050 mm

keine Lagerkugeln:

Kugelgrösse 20,000 mm, Qualität G600 n. DIN5401 - Toleranz PM200
KU. 20,000 mm M200 - Mögliches Istmass 19,800 mm
KU. 20,000 mm P200 - Mögliches Istmass 20,200 mm
ergibt eine zulässige mögliche Gesamttoleranz von 0,4 mm

Kugelgrösse 20,000 mm, Qualität G700 n. DIN5401 - Toleranz PM1000
KU. 20,000 mm M1000 - Mögliches Istmass 19,000 mm
KU. 20,000 mm P1000 - Mögliches Istmass 21,000 mm
ergibt eine zulässige mögliche Gesamttoleranz von 2,00 mm

 

Diese Aufstellung zeigt deutlich, wie wichtig die Qualitätsangeben bei Kugeln sind, um das tatsächlich geeignete Maß zu erhalten!

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Edelstahlkugeln: Material 1.4401

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Liebe Technik-Fans,

mit Edelstahlkugel werden legierte oder unlegierte Stähle mit besonderem Reinheitsgrad bezeichnet. Dies sind zum Beispiel Stähle, deren Schwefel- und Phosphorgehalt (sogenannte Eisenbegleiter) den Wert von 0,025 Prozent nicht überschreitet.

Die alleinige Begriffsdefinition, ein Edelstahl sei ein „chemisch besonders reiner“, „rostfreier“ oder „nichtrostender“ Stahl, ist ungenau beziehungsweise falsch. Ein Edelstahl muss nicht zwangsläufig den Anforderungen eines nichtrostenden Stahls entsprechen. Trotzdem werden im Alltag häufig nur rostfreie Stähle als Edelstähle bezeichnet. Ebenso muss ein rostfreier Stahl nicht unbedingt auch ein Edelstahl sein. Der Legierungsbestandteil-Anteil der verschiedenen Sorten Edelstahl (niedrig- oder hochlegiert) ist jedoch genauestens definiert und bestimmt deren Eigenschaften.

 

Material 1.4401

(X5CrNiMo17-12-2) AISI 316, (V4A)

Dieses Material bezeichnet austenitischen rostfreien Stahl mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit. Es wird beispielsweise bei der Trinkwasser-Hausinstallation am häufigsten verwendet und genügt höchsten Anforderungen. Dabei handelt sich um einen Chrom-Nickel-Stahl mit Molybdänzusatz. Dieser Stahl ist gut kalt umformbar (biegen, stanzen, tiefziehen), allerdings nicht leicht zerspanbar. Wegen seiner starken Verfestigung bedarf es entsprechender Werkzeuge. Eine starke Verformung kann den Stahl etwas magnetisieren. Wird der Stahl bei Temperaturen zwischen 500 Grad Celsius und 900 Grad Celsius gehalten, können sich Chromkarbide in den Korngrenzen bilden, was die Beständigkeit gegenüber interkristalliner Korrosion katastrophal verschlechtern kann. Ein Lösungsglühen ist dann nötig, um die Karbide aufzulösen, gefolgt von einem raschen Abschrecken, um jegliche neue Ausscheidung zu verhindern. Ein Abschrecken nach einer thermischen Behandlung wird in jedem Fall empfohlen. Dieser Stahl ist mit allen gängigen Methoden leicht schweißbar, mit Ausnahme der Sauerstoff-Azetylen-Flamme. Nach dem Schweißen sollte ein Weichglühen mit anschließendem Abschrecken erfolgen, um das Risiko einer interkristallinen Korrosion auszuschließen.

Die Korrosionsbeständigkeit des 1.4401 ist durch den Zusatz von 2 bis 2,50 Prozent Molybdän deutlich besser als die der nichtrostenden Stähle 1.4301 und 1.4307, besonders bei Anwesenheit von Chloriden. In natürlichen Umweltmedien (Wässer, ländliche und städtische Atmosphäre), sowie in Industriegebieten mit mäßigen Chlor- und Salzkonzentrationen, im Bereich der Nahrungsmittelindustrie und auf dem landwirtschaftlichen Nahrungsmittelsektor weist der 1.4401 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf.

 

Weitere Informationen siehe Datenblatt 1.4401...

sowie das Datenblatt zu chemischen Beständigkeiten...

 

Zu den Edelstahlkugeln Material 1.4401 im Shop...

 

 

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Sicherheit im Schleudersport - Härtegradtest der Kugel

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Liebe Freunde des Schleudersports,

Sicherheit im Schleudersport ist uns ein wichtiges Anliegen. Dazu gehört für Euch Schützen auch, dass Ihr einschätzen könnt, inwieweit der Härtegrad der Kugel einen Einfluss auf Eure Sicherheit hat:

Die folgenden Schuss-Tests wurden mit 8 mm-Kugeln im Butterfly-Stil durchgeführt.
 

 

Schuss-Test ungehärtete Kugel 8 mm


Blog150311_Ambos_mit_KanisterDie Kugeln wurden gegen den Amboss geschossen, dort prallten sie ab und wurden im Kanister gefangen. Die Geschwindigkeit der Kugeln lag zwischen 108 und 112 m/s. Ein großer Teil der vorhanden Energie führte zur Verformung (Fallplatte) der Kugel.

Es zeigt sich also: Diese ungehärteten Stahl-/Eisenkugeln sind weniger abprallfreudig als gehärtete Kugeln, da ein Großteil der Energie in der Verformung umgewandelt wird. Das ist ein großes Plus für die Sicherheit beim Schleudersport.
 

 

Schuss-Test gehärtete Kugeln 8 mm


Blog150311_8_mm_gehartetBei Schuss-Tests unter gleichen Bedingungen mit gehärteten Kugeln zeigte sich: Hier findet keine Verformung statt, da die Chromstahl-Kugeln einen sehr hohen Härtegrad haben. An den Kugeln ist keine Verformung zu sehen, dafür hat der Amboss eine Delle abbekommen.

Für die Testergebnisse und Bilder danken wir dem Schleuder-Schützen Tobse!

 

 

 

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