(57)【要約】  構成部材（１６０）の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の一実施の形態は、黒色処理層を有する構成部材（１６０）を用意する工程と、黒色処理層を有する構成部材（１６０）を、二クロム酸カリウムを含む溶液中に完全に又は部分的に浸漬する工程とを含む。これにより、化学的かつ／又は機械的な負荷に対する構成部材（１６０）の黒色処理層の抵抗力の向上が達成可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部材（１６０）の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法であって、
黒色処理層を有する構成部材（１６０）を用意し、かつ
前記黒色処理層を有する構成部材（１６０）を、二クロム酸カリウムを含む溶液中に完全に又は部分的に浸漬する、
ことを特徴とする、構成部材の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法。
【請求項２】
前記溶液は、１５℃〜１００℃、特に７０℃〜９０℃の温度を有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記構成部材（１６０）を、５分〜１２０分、特に１０分〜７５分の時間の間、前記溶液中に浸漬する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記溶液は、水溶液である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記溶液は、１０ｇ／ｌ〜１５０ｇ／ｌの二クロム酸カリウムを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記構成部材（１６０）が予め保護処理されている場合には、浸漬前に前記構成部材（１６０）から保護剤を除去し、かつ／又は浸漬前に前記構成部材（１６０）から油脂を除去し、かつ／又は浸漬前に前記構成部材（１６０）を清浄化する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記構成部材（１６０）を部分的にのみ前記溶液中に浸漬し、前記構成部材（１６０）の部分的な浸漬は、前記溶液中で前記構成部材（１６０）を動かすことを伴い、前記黒色処理層の、動かさなければ処理されない少なくとも１つの区分が、前記溶液により処理されるようにする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記構成部材（１６０）の用意は、鉄、特に鋼、例えば転がり軸受用鋼を含む材料から製造されている構成部材（１６０）の用意を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法により処理された黒色処理層を有する構成部材。
【請求項１０】
黒色処理層を有する構成部材（１６０）であって、鉄を含む材料から製造されており、前記黒色処理層は、少なくとも部分的にむき出しになっており、オイル塗布されておらず、かつ二クロム酸カリウム溶液の残留物及び／又は前記構成部材（１６０）の材料若しくは前記黒色処理層の材料との二クロム酸カリウム溶液の反応生成物を有することを特徴とする、黒色処理層を有する構成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施の形態は、黒色処理層（Ｂｒｕｅｎｉｅｒｓｃｈｉｃｈｔ）の抵抗力を向上させる方法及び黒色処理層を有する構成部材、例えば高い負荷に曝される機械、例えば風力発電設備の構成部材に関する。
【０００２】
黒色処理（Ｂｒｕｅｎｉｅｒｅｎ：黒染め）のプロセス及びこのプロセスから結果として生じる黒色処理層は、機械工学、設備工学及び工具工学の広範な分野並びにその他の技術分野において種々異なる理由から使用される。例えば武器技術の分野において使用される黒色処理のように、構成部材の色を完全に又は部分的に変更する比較的簡単かつ安価な可能性の他、黒色処理層あるいは黒色処理された構成部材は、未処理の構成部材と比べて改善された、摩擦学的かつ／又は化学的な攻撃に対する抵抗性を有している。黒色処理層は、しばしば改善された曲げ強さ又は耐摩耗性を有しており、２００℃を超える温度まで耐熱性であることができる。特にこれらの理由から、黒色処理された構成部材及び黒色処理層は、機械工学、設備工学及び工具工学において使用される。
【０００３】
しかし、黒色処理層及び黒色処理された構成部材は、当該構成部材が属する機械の運転中、摩擦学的な攻撃、摩擦‐化学的な攻撃及び化学的な攻撃に対して限定的な耐性しか有しない。相応の攻撃は、例えば潤滑剤の老化や汚染時に存在し得る酸によって惹起され得る。しかし、摩擦‐機械的な複合負荷に対しても、黒色処理された構成部材あるいはその黒色処理層は、限定的な耐性しか示さない。
【０００４】
このような攻撃に対する耐性の向上は、従来、ＤＩＮ規格（ＤＩＮ５０９３８）に記載される多浴黒色処理によってか、あるいは黒色処理層の層厚の増大によって達成される。しかし、この方法には、その技術的かつ経済的な実現性に関して限界がある。当該黒色処理層の耐性の向上は、制限されている。
【０００５】
それゆえ、構成部材の黒色処理層の耐性あるいは抵抗力を向上させる必要がある。
【０００６】
この必要性を、請求項１記載の構成部材の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の一実施の形態、請求項９記載の一実施の形態による黒色処理層を有する構成部材又は請求項１０記載の一実施の形態による黒色処理層を有する構成部材は、考慮している。
【０００７】
構成部材の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の一実施の形態は、黒色処理層を有する構成部材を用意する工程と、黒色処理層を有する構成部材を、二クロム酸カリウムを含む溶液中に完全に又は部分的に浸漬する工程とを有する。部分的な浸漬の場合、構成部材は、二クロム酸カリウムを含む溶液中で、黒色処理層全体が処理されるように動かされてもよい。
【０００８】
黒色処理層を有する構成部材の一実施の形態は、一実施の形態による方法により製造されるか、又は処理されることができる。
【０００９】
一実施の形態による黒色処理層を有する構成部材は、鉄を含む材料から製造されており、黒色処理層は、少なくとも部分的にむき出しになっており、オイル塗布（Ｂｅｏｅｌｕｎｇ）されていない。換言すれば、黒色処理層は、オイルフリーである。黒色処理層は、二クロム酸カリウム溶液の残留物及び／又は構成部材の材料若しくは黒色処理層の材料との二クロム酸カリウム溶液の反応生成物を有する。
【００１０】
複数の実施の形態の根底には、構成部材の黒色処理層の抵抗力あるいは耐性は、二クロム酸カリウム溶液中に浸漬されることにより向上可能という認識がある。方法の一実施の形態の使用により、酸による攻撃に対する黒色処理層の抵抗力は、著しく向上され得る。摩擦‐機械的負荷についても相応の成果が達成可能という見込みがある。
【００１１】
方法の一実施の形態において、溶液は、１５℃〜１００℃、特に７０℃〜９０℃の温度を有している。室温の範囲及び前述の高められた温度の範囲内にある温度は、注目に値する結果を示した。例えば、方法の一実施の形態において約８０℃の温度で溶液中に浸漬された試料は、極めて良好な結果を示し、シュウ酸に対する耐性は、顕著に向上した。
【００１２】
特に７５℃〜８５℃の温度範囲で、場合によっては抵抗力の、技術的に極めて良好に使用可能な向上が達成され得る一方、溶液及び構成部材を加熱するために要する所要エネルギは、低減可能である。
【００１３】
黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の一実施の形態において、構成部材は、５分〜１２０分、特に１０分〜７５分の時間（浸漬時間）の間、溶液中に浸漬され得る。例えば実験は、特に溶液の温度が７０℃〜９０℃あるいは７５℃〜８５℃の温度であれば、既に１０分〜２０分のプロセス時間で、黒色処理層の抵抗力の顕著な向上が達成可能であることを示している。換言すれば、溶液の温度の上昇により、場合によっては、溶液中への構成部材の浸漬時間の可能な短縮に基づいて、方法の処理量を向上させることが可能である。
【００１４】
方法の一実施の形態において、溶液は水溶液であってもよい。二クロム酸カリウムは、水中に良好な可溶性を示す一方、他の溶媒中にはほぼ不溶性である。
【００１５】
このような実施の形態において、溶液は、１０ｇ／ｌ〜１５０ｇ／ｌの二クロム酸カリウムを含んでいてよい。溶液の温度次第で、可溶性はそれぞれ異なったものとなり得る（例えば２０℃で約１２０ｇ／ｌ）。このことは、場合によっては、二クロム酸カリウムの使用量と、方法に要する時間との間で妥協点を見出すことを可能にする。この方法に要する時間自体は、特に溶液中への構成部材の浸漬のための前述の時間（浸漬時間）によってともに規定される。妥協点は、方法の一実施の形態のある特定の実施の特別な要求に合わされ、場合によってはそれどころか周辺条件に合わせて最適化され得る。
【００１６】
さらに方法の一実施の形態は、構成部材が予め保護処理されている場合には、溶液中への浸漬前に構成部材から保護剤を除去する工程を含んでいてもよい。一実施の形態は、溶液中への浸漬前に構成部材から油脂を除去する工程及び／又は溶液中への浸漬前に構成部材を清浄化する工程を含んでいてもよい。これにより、場合によっては、構成部材あるいは黒色処理層との溶液の接触は、改善可能である。このことは、他方、前述の時間に対して有利に作用し得る。換言すれば、これにより、場合によっては、溶液と黒色処理層とを空間的に遮るものが取り除かれるか、又は減少され得る。
【００１７】
構成部材を部分的にのみ溶液中に浸漬する方法の一実施の形態では、構成部材の部分的な浸漬が、溶液中で構成部材を動かすことを伴い、黒色処理層の、動かさなければ処理されない少なくとも１つの区分が、溶液により処理されるようにしてもよい。一実施の形態において、黒色処理層は、完全に溶液中に浸漬されてもよい。これにより、溶液を収容する槽又は容器より大きな構成部材も一実施の形態により処理することが可能となる。構成部材の運動は、例えば構成部材の回転及び／又は移動を含んでいてよい。また、浴から構成部材を出す運動を含んでいてもよい。この場合、運動は、連続的に実施されても、構成部材が動かされない少なくとも１つの時間周期を有していてもよい。
【００１８】
方法の一実施の形態は、溶液中への構成部材の浸漬後、さらに構成部材の洗浄及び／又は構成部材の乾燥を含んでいてもよい。
【００１９】
方法の一実施の形態において、構成部材を用意する工程は、鉄、特に鋼、例えば転がり軸受用鋼（Ｗａｅｌｚｌａｇｅｒｓｔａｈｌ）を含む材料から製造されている構成部材を用意する工程を含んでいてもよい。
【００２０】
黒色処理層を有する構成部材の形態の実施の形態の根底には、この場合、黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の一実施の形態の使用により、場合によっては、黒色処理層のさらなる後処理が省略可能であり、その結果、黒色処理層は、少なくとも部分的にむき出しになっており、例えばオイルフリー、つまりオイル塗布されないという認識がある。これにより、場合によっては、構成部材の製造、より複雑な構成群又は機械への構成部材の組込みが簡単化され、かつ／又はこのような機械の運転に対して有利な影響を及ぼすことができる。場合によっては、構成群又は機械に組み込む前に除去しなければならない潤滑材、潤滑剤、グリース、オイル又はその他の材料を黒色処理層上に残すことになる黒色処理層の付加的な後処理は、省略可能である。また、場合によっては、構成群又は機械の運転中の当該材料の補充は、減じられるか、又は完全に省略され得る。
【００２１】
以下に、実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施の形態により構成されていてもよい複数の構成部材を有する円筒ころ軸受の概略断面図である。
【図２】ＤＩＮ規格（ＤＩＮ５０９３８）による黒色処理層の品質検査の構成要素であるシュウ酸テストにおける１０％のシュウ酸の作用に対する複数の試料の黒色処理層の抵抗力の向上を示すグラフである。
【００２３】
本明細書の枠内で、当該コンポーネント自体又は複数の対応するコンポーネントが、一実施の形態又は複数の実施の形態内で説明されるとき、包括的な符号が、対象物、構造及びその他のコンポーネントのために使用される。それゆえ、あるコンポーネントに関する説明文は、可能性を明示的に排除していない限り、あるいは可能性が文脈から読み取れる限り、別の実施の形態の別のコンポーネントにも援用可能である。個々のコンポーネントを示す場合、対応する包括的な符号に基づく個別の符号が使用される。それゆえ、実施の形態の以下の説明において、同一の符号は、同一の又は対応するコンポーネントを示している。この場合、一実施の形態又は複数の実施の形態において何度も登場するコンポーネントは、その幾つかの技術的なパラメータに関して同一にかつ／又はそれぞれ異なって構成又は実施可能である。例えば、複数の存在が一実施の形態においてあるパラメータについては同一に、しかし別のパラメータについてはそれぞれ異なって実施されていてもよい。
【００２４】
図１は、円筒ころ軸受１００を示している。円筒ころ軸受１００は、外レース１１０と、内レース１２０と、複数の円筒形の転動体とを有している。複数の転動体のうち、図を簡略化するために、図１には、１つの転動体１３０のみを示してある。この場合、図１は、円筒ころ軸受１００の、対称線１４０の上半分の断面図である。なお、円筒ころ軸受１００は、対称線１４０に関して略回転対称に構成されている。転動体１３０は、転動体ケージ１５０により保持され、案内される。
【００２５】
外レース１１０、内レース１２０及び転動体１３０は、それぞれ、任意選択的に一実施の形態による構成部材１６０−１，１６０−２，１６０−３として構成されていてよい。これらの構成部材は、例えばそれぞれ１つの他の構成部材と接触する少なくとも１つの領域において黒色処理されている、つまり黒色処理層を有していてよい。
【００２６】
構成部材１６０−１としての外レース１１０の場合、構成部材１６０−１は、少なくともその転動面１７０の領域に相応の黒色処理層を有していることができる。同じことは、内レース１２０（構成部材１６０−２）の転動面１８０の領域にも、転動体１３０（構成部材１６０−３）の接触面１９０の領域についても云える。なお、転動体１３０は、円筒ころ軸受１００の運転中、接触面１９０でもって外レース１１０及び内レース１２０と接触する。つまり、転動体１３０は、外レース１１０及び内レース１２０に沿って転動する。理想的には転がり接触である。しかし、転がり接触は、円筒ころ軸受１００を組み込むことが可能なあらゆる機械又は構成群におけるすべての運転条件下で保証され得るものではない。
【００２７】
外レース１１０、内レース１２０及び／又は転動体１３０は、実施の形態による構成部材１６０として構成されているか、あるいは一実施の形態による方法によって後処理されている限りにおいて、例えば鋼、特に転がり軸受用鋼から製造可能であるが、鉄を含む別の材料から製造されていてもよい。これらの材料は、少なくとも前述の領域において黒色処理されている。このとき、該当する構成部材１６０の、場合によっては存在する別の領域は、適当なマスキング層により被覆されている。
【００２８】
黒色処理を実施するために、今日にあっては一般に化学的な熱間黒色処理が使用されるとはいえ、多数の種々異なる黒色処理技術及び黒色処理法が利用可能である。この場合、黒色処理すべき構成部材１６０は、浸漬法で処理される。浸漬法では、構成部材の鉄が、化学反応によって酸化鉄（ＦｅＯ／Ｆｅ２Ｏ３‐混合酸化物あるいはＦｅ３Ｏ４（マグネタイト））に変換される。それゆえ、黒色処理層は、変換層、つまり実質的に当該構成部材の金属表面上に形成された非金属の無機の層をなしている。この場合、当該黒色処理層の層厚は、例えば方法の操作の仕方を介して制御され得るが、プロセスパラメータを介して制御されてもよい。プロセスパラメータには、特に浸漬時間や、黒色処理浴の組成が含まれる。
【００２９】
典型的な層厚は、数１００ｎｍの範囲、つまり、例えば約０．２μｍ〜約１μｍの範囲にある。しかし、黒色処理層は、２．５μｍまでの厚さを有して形成されてもよい。実施の形態による構成部材では、黒色処理層の抵抗力が後処理によって向上するので、しばしば、ベースとなる黒色処理層の比較的薄い層厚が選択可能である。典型的には、黒色処理層は、最高１．５μｍ、最高１．０μｍ、最高８００ｎｍ又は最高５００ｎｍの厚さを有していれば、多くの用途において既に十分である場合が多い。
【００３０】
熱間黒色処理時、当該構成部材１６０は、単段又は複段の方法において、約１３５℃〜１４５℃の範囲の温度を有するアルカリ性の塩溶液中に浸漬される。このことは、例えばＤＩＮ規格（ＤＩＮ５０９３８：２０００）に規定されている。この場合、構成部材の表面の鉄（Ｆｅ）は、前述の酸化物、特にマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）に変換される。この酸化物は、鉄の黒色酸化物とも呼ばれる。この場合、マグネタイトは、金属鉄にほぼ匹敵する体積を有している。黒色処理浴は、例えば硝酸カリウム（ＫＮＯ３）及び水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）をベースに形成され得るが、別の化学組成をベースに形成されてもよい。
【００３１】
熱間黒色処理時、一浴、二浴及び三浴の黒色処理工程が使用可能である。この場合、処理される構成部材は、しばしば、水中で中間洗浄され、かつ浴温度は、漸次、その都度約５℃ずつ昇温される。反応速度論のこの制御によって、黒色処理層の適当な特性が設定可能である。黒色処理浴中の浸漬時間は、熱間黒色処理の場合、浴毎に典型的には約５分〜約２０分であり、構成部材の性状並びに黒色処理浴の濃度及び温度に依存している。
【００３２】
しかし、さらに構成部材は、別の方法、例えばいわゆる冷間黒色処理によって、相応の黒色処理層により少なくとも部分的に被覆されてもよい。
【００３３】
構成部材１６０、例えば外レース１１０、内レース１２０又は単数若しくは複数の転動体１３０の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の一実施の形態の使用は、当該構成部材を備えることになる機械の運転中の、摩擦学的かつ／又は化学的な攻撃に対する黒色処理層の限定的な耐性を改善することを可能にする。化学的な攻撃は、例えば潤滑剤の老化あるいは潤滑剤の汚染によって生じる酸によりなされる場合がある。
【００３４】
さらに、方法の一実施の形態の使用は、場合によっては摩擦‐機械的かつ／又は複合負荷に対する抵抗力も改善可能である。例えば、方法の一実施の形態は、構成部材１６０において、例えばより大きな摩擦‐機械的負荷につながりかねない混合摩擦が転がり接触中に存在する場合に、場合によっては有利に使用可能である。
【００３５】
例えば、混合摩擦領域における高い材料負荷の下、表面近傍の領域には、周期的な弾性‐塑性変形が形成される場合がある。この変形は微小き裂の形成を伴う。腐食転がり疲労（Ｋｏｒｒｏｓｉｏｎｓｗａｅｌｚｅｒｍｕｅｄｕｎｇ）として振動き裂腐食（Ｓｃｈｗｉｎｇｕｎｇｓｒｉｓｓｋｏｒｒｏｓｉｏｎ）の機構にしたがったこの「グレーステイニング（Ｇｒａｕｆｌｅｃｋｉｇｋｅｉｔ）」として公知の疲労摩耗現象は、場合によっては当該構成部材１６０のさらに深いき裂、続いてさらに広範囲の割れ若しくは欠けにつながるか、又は大規模な平面状の材料剥離を引き起こす場合がある。「グレーステイニング」は、例えば２つの構成部材が接触して高い負荷がかかっているとき、場合によっては滑動速度が比較的大きく、かつ／又は潤滑材厚さが薄いと、発生し得る。つまり、このことは、例えば高負荷、低回転数、高潤滑剤温度、不利な幾何学形状、不利な表面性状又はその他の不利な潤滑剤特性によって促進又は惹起され得る。
【００３６】
実施の形態は、いまや、前述の負荷に対する黒色処理層のそれ自体としては限られた耐性を、場合によっては、黒色処理層あるいは黒色処理された構成部材１６０が化学的に後処理されることによって改善することを可能にする。この場合、革新は、二クロム酸カリウム溶液（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）中において、温度を約１５℃〜約１００℃、つまり例えば室温か、又は有利にはより高められた温度（この場合、約８０℃の温度（例えば７５℃〜８５℃の温度）が、化学的な攻撃に対する耐性に関して極めて良好な結果を示した。）として、黒色処理された構成部材１６０の化学的な後処理を実施することにある。一実施の形態による方法の使用により、例えば酸による攻撃に対する黒色処理層の抵抗力は、著しく向上可能である。
【００３７】
しかし、前述の摩擦‐機械的負荷に対しても、相応の成果が、例えば転がり接触における前述の混合摩擦及びこの混合摩擦から場合によっては生じるグレーステイニングの場合に達成可能という見込みがある。このために、試験台で実験を行った。
【００３８】
一実施の形態によるこの後処理法では、保護処理されていない構成部材１６０を、黒色処理後、例えば１５分〜６０分の間、二クロム酸カリウム溶液（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）中に置く。構成部材１６０が既に中間保護されていることが望ましい場合は、保護剤を溶媒、溶媒混合物、その他の物質若しくは物質混合物によってか、又は別の方法によって予め除去しておくことが推奨され得る。場合によっては、保護処理されていない構成部材１６０の場合も、二クロム酸カリウム溶液中に浸漬する前に、当該構成部材１６０の油脂の除去及び／又はその他の清浄化を行うことが推奨され得る。
【００３９】
黒色処理層を有する構成部材を用意した後にこの構成部材を浸漬する溶液は、前述したように、二クロム酸カリウムを含んでいる。前述した温度（室温及び約８０℃）の他に、溶液は、方法の別の実施の形態では、別の温度を有していてもよい。別の温度は、例えば約１５℃〜約１００℃の範囲にある。特に溶液は、７０℃〜９０℃あるいは７５℃〜８５℃の温度を有していてもよい。温度、達成したい抵抗力の向上及びその他の技術的かつ経済的な周辺条件に応じて、当該構成部材１６０は、溶液中に、典型的には５分〜９０分、特に１０分〜７０分の時間（浸漬時間）の間、浸漬可能である。この場合、場合によっては、溶液のためにより高い温度が使用されると、時間の短縮が可能である。
【００４０】
溶液は、二クロム酸カリウムが水への良好な可溶性を示すので、典型的には水溶液として実施される。溶液は、例えば１０ｇ／ｌ〜１５０ｇ／ｌの二クロム酸カリウムを含んでいてよい。この場合、可溶性が温度依存性を示す場合があるので、場合によっては、温度がより高温である場合、より高い可溶性、ひいてはより高い濃度が達成可能である点に留意すべきである。
【００４１】
より大きな構成部材の場合、場合によっては、構成部材を部分的にのみ溶液中に浸漬させることが有意義な場合もある。これにより、一実施の形態による処理のために比較的小さな槽あるいは容器が使用可能である。このことは、輸送上の要求を減らす他、溶液の内容物による起こり得る危険の観点からも推奨され得る。それにもかかわらず、構成部材１６０の黒色処理層の、溶液との十分な接触を可能にするために、構成部材１６０を溶液中への浸漬中に動かすことは、考慮に値する。このことは、例えば機械式に、例えば産業ロボットを介して、比較的小さな構成部材の場合には、場合によっては「手で」、相応の（保護）ツールを用いて行うことも可能である。
【００４２】
この場合、運動は、例えば構成部材の回動又は回転、又はしかし並進運動も、包含し得る。一実施の形態による方法の具体的な実施に応じて、運動は、連続的に実施されてもよいし、又は構成部材を動かさない少なくとも１つの時間周期を有していてもよい。構成部材は、例えば黒色処理層の、例えば半分より大きな領域を含む第１の区分でもって溶液中に、設定された浸漬時間の間、浸漬された後、回転又は運動させられて、黒色処理層の少なくともこれまでのところ未処理の領域を含む第２の区分が、新たに、上述の設定された浸漬時間の間又はそれとは異なる時間の間、浴中に浸漬され得る。択一的又は補足的に、構成部材は、処理すべきすべての区分が、少なくともそれぞれに割り当てられた浸漬時間の間、溶液中にあるのであれば、浴内で連続的に回転されてもよい。
【００４３】
例えば構成部材は、構成部材の高さを超えない高さの浴内で処理されてもよい。一回の反転が予定され、構成部材全体が処理されることが望まれる場合、構成部材が浸漬されているときの溶液の高さを、構成部材の半分より高くなるように寸法設定することが推奨され得る。確かに、場合によっては、構成部材の中央の領域が重複して処理されることになるが、構成部材のすべての区分は、少なくとも相応の浸漬時間の間、浴中に浸漬される。
【００４４】
任意選択的には、構成部材は、溶液中への浸漬後、水又はその他の溶液中で洗浄することにより清浄化されてもよい。この洗浄処理は、室温又はそれよりも高い温度、例えば３０℃〜８０℃の温度で実施可能である。任意選択的には、付加的又は択一的に、構成部材１６０の乾燥を実施してもよい。例えば、構成部材１６０は、炉内でか、又は高温の空気を用いて乾燥される。この場合、１００℃より高い温度が、場合によっては乾燥を加速するために使用可能である。しかし、もちろん、それよりも低い温度、例えば室温が使用されてもよい。
【００４５】
図１との関連でこれまで可能な構成部材１６０として外レース１１０、内レース１２０及び転動体１３０が説明されていても、原則的には、黒色処理され、例えば運転中及び／又は支承中に化学的な攻撃、摩擦‐化学的な攻撃又は摩擦学的な攻撃に曝される可能性のあるあらゆる構成部材が、方法の一実施の形態によりその抵抗力に関して改善され得る。つまり、これらの構成部材には、転がり軸受の別の実施の形態、転がり軸受コンポーネント（例えばケージ）、歯車及び別の機械的なコンポーネント、しかしそれだけではなく別の構成部材、例えば相応の構成群又は機械のハウジング等も含まれる。
【００４６】
一実施の形態による構成部材１６０は、例えば、高負荷かつ／又は大型の機械及び設備の分野において使用される。このような機械及び設備には、しばしば多数の転がり軸受コンポーネントが黒色処理される風力発電設備の他に、各種の水中発電設備、建設機械、発電所設備、産業用伝動装置並びにその他の機械及び設備が含まれる。
【００４７】
黒色処理層の品質は、ＤＩＮ規格（ＤＩＮ５０９３８）に基づいて、とりわけシュウ酸（Ｃ２Ｈ２Ｏ４）による保護値の測定により検査される。このテストに依拠して、黒色処理層に対して室温で１０％のシュウ酸を作用させた後、明白な相違が、構成部材の黒色処理層の抵抗力を向上させる方法の複数の実施の形態により処理されている種々の試料と、一実施の形態による方法により処理されていない試料との間に現れた。
【００４８】
図２は、Ｓ１という例外（一実施の形態による化学的な後処理なし）を含めた種々異なる５つの試料Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５に関して、開始した攻撃が認識できるようになるまでに要した時間ｔ（塗り潰し）と、その後、層の完全な剥離が発生するまでに要した時間（ハッチング）とを示している（単位：時）。この時間のことを抵抗時間とも云う。一実施の形態による方法での後処理がなされていない比較試料Ｓ１にのみ、開始した攻撃が認識できるようになるまでに要した時間が、図２に記載されていない。これは、開始した攻撃が直ちに認識可能となってしまうからである。
【００４９】
一実施の形態による化学的な後処理なしには、試料Ｓ１の黒色処理層は、シュウ酸の影響下で既に３０分後には完全に剥離してしまう。一実施の形態による新しい方法の使用は、図２に示すようにこの結果を明らかに改善する。二クロム酸カリウム溶液を用いて１５分の浸漬時間及び室温で構成部材（試料Ｓ２）を処理するだけで、攻撃が認識できるようになるまでの抵抗時間は、２時間に延びる。この試料Ｓ２の場合、黒色処理層は、４時間後に初めて完全に剥離した。二クロム酸カリウム溶液中に室温で６０分間構成部材（試料Ｓ３）を浸漬した場合、開始した攻撃は、４時間後に初めて認識可能となり、６時間後に初めて、黒色処理層は、完全に剥離した。
【００５０】
それぞれ８０℃で二クロム酸カリウム溶液中に浸漬した試料Ｓ４，Ｓ５の場合、６時間が過ぎても、開始した攻撃が認識可能となることも、層の完全な剥離が認識可能となることもなかった。換言すれば、８０℃の高温の二クロム酸カリウム溶液中で後処理した試料（試料Ｓ４及びＳ５）に対する室温での６時間のシュウ酸の作用後も、黒色処理層（層）への化学的な攻撃は、顕在化しなかった。この場合、試料Ｓ４と試料Ｓ５とは、試料Ｓ４が１５分間、８０℃の二クロム酸カリウム溶液中に浸漬されたのに対して、試料Ｓ５が６０分間、８０℃の二クロム酸カリウム溶液中に浸漬された点においてのみ相違する。
【００５１】
この場合、方法の一実施の形態により後処理された黒色処理層を有する構成部材１６０は、黒色処理層の領域に、場合によっては、二クロム酸カリウム溶液の残留物及び／又は構成部材の材料若しくは構成部材の黒色処理層の材料と二クロム酸カリウム溶液の反応生成物を有している場合がある。残留物及び／又は反応生成物は、層分析によって場合によっては検出可能である。このとき、場合によっては種々異なるクロム化合物が、例えば黒色処理層の領域に検出される場合がある。
【００５２】
前述の説明、特許請求の範囲及び図面に開示される特徴は、個別的にも、任意の組み合わせでも、種々異なる構成での実施の形態の実現にとって重要であり、記載から不可能であることが読み取れない限り、互いに任意に組み合わせ可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  円筒ころ軸受
１１０  外レース
１２０  内レース
１３０  転動体
１４０  対称線
１５０  転動体ケージ
１６０  構成部材
１７０  転動面
１８０  転動面
１９０  接触面
【図１】
2014521841.tif 000003
【図２】
2014521841.tif 000004
【国際調査報告】
2014521841.tif 000005
2014521841.tif 000006
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