Verfahren zum Festwalzen eines Bauteils

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Festwalzen eines entlang einer Belastungsachse zu belastenden Bauteils in ei¬ ner Kerbe, die einen minimalen Krümmungsradius hat, der in einem bezüglich der Belastungsachse radial-axialen Quer¬ schnitt zu bestimmen ist, bei dem die Kerbe über mehrere, entlang der Belastungsachse nebeneinanderliegende und etwa senkrecht zur Belastungsachse ausgerichtete Bahnen festge¬ walzt wird, deren jede die Kerbe nur zu einem Teil erfaßt, und bei dem in dem Bauteil unterhalb der Kerbe Druckeigen¬ spannungen erzeugt werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Festwalzen von metallischen Bauteilen wie Turbinenschaufeln, wobei eine Kerbe, in der ein solches Bauteil festgewalzt werden soll, insbesondere eine Haltenut zur Halterung des Bauteils ist. Insbesondere eine Turbinenschaufel, die für einen Turbinenro¬ tor bestimmt ist und dementsprechend großen betrieblichen Fliehkraftbelastungen ausgesetzt wird, hat vielfach mehrere Haltenuten, die entlang der Belastungsachse in zwei zueinan¬ der symmetrischen Reihen angeordnet sind und in die entspre- chende Haltevorrichtungen des Turbinenrotors eingreifen.

Das Festwalzen von Bauteilen, welches zusammen mit dem ober¬ flächenglättenden Glattwalzen und dem geringfügig formverän¬ dernden Maßwalzen unter dem Allgemeinbegriff "Oberflächen- Feinwalzen" zusammengefaßt wird, ist in dem Buch "Festwalzen und Glattwalzen zur Festigkeitssteigerung von Bauteilen" des Deutschen Verbandes für Materialprüfung e.V. eingehend erläu¬ tert. In diesem Buch sind Niederschriften oder Manuskripte von Vorträgen, die auf einer 1982 abgehaltenen Achten Sitzung des "Arbeitskreises Betriebsfestigkeit" gehalten wurden, zu¬ sammengefaßt . Vorliegend wird im einzelnen Bezug genommen auf die Vorträge "Ermüdungseigenschaften feεtgewalzter Probe-

Stäbe" von B. Fuchsbauer, Seite 23 ff., und "Eigenspannungsausbildung und Dauerfestigkeit von festgewalz¬ ten CK 45-Proben" von R. Prüm er und R. Zeller, Seite 63 ff. Demnach ist das Festwalzen, welches üblicherweise mit kleinen balligen Rollen aus Hartmetall durchgeführt wird, eine defor¬ mierende Oberflächenbearbeitung mit dem Ziel, die Dauerhalt¬ barkeit, insbesondere die Haltbarkeit unter Schwingungsriß- korrosionsangriffen, zu erhöhen. Beim Festwalzen ist die Oberflächendeformation zum Teil elastisch und zum Teil pla- stisch; sie führt einerseits zur Steigerung der Härte des be¬ arbeiteten Werkstoffs an der Oberfläche sowie in oberflächen¬ nahen Schichten und andererseits zur Ausbildung von Druckei- genspannungen unter der Oberfläche. Diese Druckeigenspannun¬ gen sind unter Umständen geeignet, Rißwachstum von der Ober- fläche in den Werkstoff hinein zu unterbinden. Hieraus ergibt sich die Eignung von Druckeigenspannungen, um Schwingungsri߬ korrosion an einem Werkstoff entgegenzutreten.

Die Vermeidung einer Gefährdung durch Schwingungsrißkorrosion ist ein wichtiger Aspekt bei der Auslegung und Herstellung einer Turbinenschaufel für eine Gasturbine oder eine Dampf¬ turbine.

Ein Verfahren zum Festwalzen der in der Einleitung genannten Art geht aus der DE 40 15 205 Cl hervor, wobei das Bauteil, das eine mit Festwalzen zu behandelnde Kerbe aufweist, eine Turbinenschaufel ist. Der Hauptaugenmerk liegt dabei nicht auf einer Ausgestaltung des Festwalzens selbst, sondern auf der Angabe eines zum Festwalzen bestimmter Kerben oder Nuten geeigneten Werkzeugs.

*_. Auch die DE-PS 689 912 betrifft den Vorgang des Festwalzens, wobei allerdings nicht ein Bauteil der in der Einleitung ge¬ nannten Art festgewalzt wird, sondern ein flacher Kreisring, der eine Rollbahn eines Axial-Wälzlagers darstellen soll.

Die DE 36 01 541 AI betrifft die Verbesserung der Oberflä¬ chengüte einer Bohrung in einem Werkstück durch Festwalzen der Oberfläche der Bohrung mit rollenden Kugeln. Das Festwal¬ zen erfolgt bevorzugtermaßen derart, daß die Kugeln entlang der Achse der Bohrung geführt werden und die Bohrung somit auf vielzähligen Bahnen, die einander benachbart sind und de¬ ren jede etwa parallel zur Achse ausgerichtet ist, überrol¬ len. Hierdurch können in dem Werkstück Druckeigenspannungen erzeugt werden, die zu einem wesentlichen Anteil tangential bezüglich der Achse ausgerichtet sind.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Festwalzen einer Kerbe in einem Bauteil erfolgt stets in der Weise, daß eine ballige Rolle mit einer Form, die der Form der Kerbe angepaßt ist, mit entsprechender Anpreßkraft durch die Kerbe gerollt wird. Es hat sich gezeigt, daß dabei Druckeigenspannungen gebildet werden, die anisotrop und zum überwiegenden Teil in Längs¬ richtung der Kerbe gerichtet sind. Dadurch sind diese Druck¬ eigenspannungen nur bedingt geeignet, den betrieblichen Bela- stungen von Bauteilen der in der Einleitung genannten Art, insbesondere Turbinenschaufeln, wobei die Belastung entlang einer Belastungsachse quer zur Kerbe erfolgt, entgegenzutre¬ ten.

In diesem Sinne beruht die Erfindung auf der Aufgabe, das in der Einleitung genannte Verfahren zum Festwalzen eines ent¬ lang einer Belastungsachse zu belastenden Bauteils in einer etwa senkrecht zu der Belastungsachse verlaufenden Kerbe wei¬ terzubilden, so daß eine im Hinblick auf die zu erwartenden Belastungen bessere Ausrichtung der Druckeigenspannungen er¬ reicht wird.

Das zur Lösung dieser Aufgabe erfundene Verfahren zum Fest- walzen eines entlang einer Belastungsachse zu belastenden Bauteils in einer etwa senkrecht zu der Belastungsrichtung verlaufenden Kerbe, die einen minimalen Krümmungsradius hat, der in einem zu der Belastungsachse parallelen Querschnitt zu

bestimmen ist, bei dem die Kerbe über mehrere entlang der Be¬ lastungsachse nebenemanderliegende und etwa senkrecht zur Belastungsachse ausgerichtete Bahnen festgewalzt wird, deren ede die Kerbe nur zu einem Teil erfaßt, und bei dem m dem Bauteil unterhalb der Kerbe Druckeigerspannungen erzeugt wer¬ den, ist dadurch gekennzeichnet, αaß die Druckeigenspannungen bezüglich der Belastungsachse axiai Komponenten und tangen¬ tiale Komponenten aufweisen, wobei die axialen Komponenten großer als die tangentialen Komponenten sind.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß durch ein Festwalzen auf nebenemanderliegenden, die Kerbe jeweils nur teilweise erfassenden Bahnen ein Umklappen der Druckeigen¬ spannungen um 90° erreichbar ist, εo ctaß die anfänglich etwa senkrecht zur Belastungsachse ausgerichteten Druckeigenspan¬ nungen nach vollständigem Festwalzen zur Belastungsachse hin ausgerichtet und damit in besonderem Maße geeignet sind zum Auffangen von Belastungen, die entlang der Belastungsachse erfolgen. So kann, insbesondere bei Turbinenschaufein, Riß- Wachstum und Schwmgungsrißkorrosion in der Kerbe wirksam entgegengetreten werden.

Die Angabe, daß die Druckeigenspannungen "unterhalb der Kerbe" gewisse Eigenschaften haben sollen, bedeutet auch, daß ein kleiner Oberflachenbereich in der Kerbe, der sich von der Oberfläche bis zu einer geringen Tiefe, die bei einem aus Stahl bestehenden Werkstuck typisch etwa 0,2 mm betragt, außer Betracht bleiben soll. Dies erklart sich in erster Li¬ nie daraus, daß der Oberflächenbereich anders als tiefer lie- gende Schichten durch die Bildung und Uberwalzung von Graten einer besonders intensiven Knetung unterzogen wird, die die Materialeigenschaften des Oberflachenbereichs m kaum erfa߬ barer Weise beeinflußt und bestimmt Hauptaugenmerk liegt da¬ her auf der Beeinflussung von Schichten unterhalb des Ober- flachenbereichs, was allerdings unter dem Aspekt der Vermei¬ dung von Rißwachstum ausreichend ist .

Mit besonderem Vorzug erfolgt das Festwalzen der Kerbe des Bauteils derart, daß die axialen Komponenten der Druckeigen¬ spannungen bis in eine Tiefe von 0,6 mm etwa 50 % größer als die tangentialen Komponenten der Druckeigenspannungen sind.

Mit weiterem Vorzug haben die axialen Komponenten der Druck¬ eigenspannungen Beträge von etwa 500 Newton/mm^, und dies bis in eine Tiefe von 1,5 mm.

Jede der vorgenannten Maßnahmen, und vorzugsweise beide Ma߬ nahmen in Kombination, sichern Druckeigenspannungen mit Ei¬ genschaften, die insbesondere bei einer Turbinenschaufel zur Vorbeugung von Rißbildung und Schwingungsrißkorrosion unter den zu erwartenden Beanspruchungen wirksam sind.

Mit weiterem Vorzug sind die Bahnen zum Festwalzen der Kerbe so gelegt, daß sie einander überlappen. Auf diese Weise kön¬ nen Wechselwirkungen zwischen bereits erzeugten Druckeigen¬ spannungen und Druckeigenspannungen, die bei einem neuen Walzvorgang erzeugt werden, zur Förderung des Entstehens der gewünschten Druckeigenspannungen nach Vollendung des Festwal¬ zens ausgenutzt werden. Auch wird bereits beim Festwalzen ei¬ ne weitgehend glatte Oberfläche der Kerbe erzielt.

Vorzugsweise erfaßt jede Bahn die Kerbe zu höchstens einem Sechstel, so daß in der Tat eine größere Vielzahl von Walz¬ vorgängen erforderlich ist, um die Kerbe vollständig festzu- walzen. Auch dies ist dem Ziel der Erzeugung der gewünschten Druckeigenspannungen in besonderer Weise förderlich.

Das Festwalzen erfolgt mit weiterem Vorzug derart, daß jede Bahn überrollt wird mit einer balligen Rolle, die einen maxi¬ malen Balligkeitsradius hat, der wesentlich kleiner als der minimale Krümmungsradius der Kerbe ist. Zum Festwalzen der Kerbe kann dabei eine einzige Rolle benutzt werden, die nach¬ einander über alle Bahnen geführt wird; es ist aber auch denkbar, zum Festwalzen der Kerbe Anordnungen mit mehreren

Rollen der genannten Art zu verwenden. Die letztgenannte Ma߬ nahme wird bevorzugtermaßen ergriffen zum Festwalzen einer Kerbe mit relativ kompliziertem Querschnitt.

Vorzugsweise wird die Kerbe nach dem Festwalzen zusätzlich glattgewalzt, was erfolgen kann mit einer einzigen Rolle, die die Kerbe im gesamten festgewalzen Bereich erfaßt und deren Form der Form der Kerbe hinreichend angepaßt ist. Durch das Glattwalzen können kleinere Unregelmäßigkeiten der Oberfläche des Bauteils in der Kerbe beseitigt werden, wodurch die Qua¬ lität der Oberfläche, insbesondere im Hinblick auf ihre Kor¬ rosionsfestigkeit, nochmals verbessert werden kann.

Das Glattwalzen erfolgt vorzugsweise mit einer Rolle, welche eine Mehrzahl von Bahnen gleichzeitig erfaßt. So können ins¬ besondere Grate, die sich eventuell beim Festwalzen zwischen einander benachbarten Bahnen gebildet haben, beseitigt wer¬ den, und es ist mit einfachen Mitteln sichergestellt, daß die Kraft, mit der die Rolle beim Glattwalzen auf die Kerbe ein- wirkt, in einem angemessenen Verhältnis steht zu der beim

Festwalzen einwirkenden Kraft. Günstigerweise ist der beim Glattwalzen auf die Kerbe ausgeübte Druck deutlich kleiner als der Druck beim Festwalzen. Besonders bevorzugt ist es, beim Glattwalzen alle Bahnen der Kerbe gleichzeitig zu erfas- sen, so daß das Glattwalzen mit einem einzigen Ansetzen der hierfür bestimmten Rolle bewerkstelligt wird. Gegebenenfalls kann diese Rolle mehrfach über die Kerbe geführt werden. Auf alle Fälle kann im Anschluß an das erfindungsgemäße Festwal¬ zen mit einfachen Mitteln und wenig Aufwand eine glatte Ober- fläche der Kerbe erreicht werden.

Das Verfahren jedweder Ausgestaltung ist besonders geeignet zum Festwalzen einer Kerbe in einem aus Metall bestehenden Bauteil, insbesondere in einem Bauteil, das aus Stahl, bei- spielsweise Chromstahl, besteht. Als Chromstahl kommt dabei insbesondere der Stahl X20Crl3 in Frage; dieser Stahl wird insbesondere für Turbinenschaufeln vielfach verwendet. Andere

Metalle, aus denen die erfindungsgemäß zu behandelnden Bau¬ teile bestehen können, sind Titan und Titanlegierungen. Be¬ sonders wichtig ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens an einem Bauteil aus hochfestem Werkstoff, insbeson- dere hochfestem Stahl oder hochfester Titanlegierung.

Wie bereits erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren be¬ sonders geeignet für eine Turbinenschaufel, wobei die Kerbe insbesondere eine Haltenut ist. Vor allem an einer Turbinen- schaufei wird das Verfahren mit besonderem Vorteil in der Weise benutzt, daß zwei einander gegenüberliegende Haltenuten gleichzeitig festgewalzt werden. Damit verbunden ist eine Ar¬ beitsersparnis, da zwei Kerben gleichzeitig behandelt werden, und eine apparative Ersparnis, da zwei Rollen, jeweils eine für jede Haltenut, sich gegeneinander abstützen und besondere Abstützeinrichtungen entbehrlich machen. Außerdem wird eine gewisse Symmetrie der in den gleichzeig festgewalzten Hal¬ tenuten erzeugten Druckeigenspannungen erreicht, was dem Ziel der Erzeugung einer Resistenz gegen Rißwachstum und Schwin- gungsrißkorrosion weiter entgegenkommt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor. Dort zeigen im einzelnen:

FIG 1 eine Anordnung mit einem Bauteil mit fes zuwalzenden Kerben sowie Rollen zum Fest- bzw. Glattwalzen; FIG 2 einen Vergleich des Querschnitts einer Kerbe vor und nach dem Festwalzen; FIG 3 eine Turbinenschaufel; FIG 4 eine Anordnung zum Festwalzen einer Kerbe an einer Turbinenschaufel; FIG 5 eine Anordnung ähnlich der in Figur 1 gezeigten; FIG 6 ein Diagramm der in der Anordnung gemäß Figur 5 er¬ findungsgemäß erzeugten Druckeigenspannungen; FIG 7 ein Diagramm mit in der Anordnung gemäß Figur 5 nach dem Stand der Technik erzeugten Druckeigenspannungen.

Figur 1 zeigt ein Bauteil 2, welches entlang einer Bela¬ stungsachse 1 belastbar sein soll und welches zwei Kerben 3 aufweist, die quer zu der Belastungsachse 1, also aus der Zeichenebene heraus bzw. in die Zeichenebene hinein, er- streckt sein sollen; zu sehen ist mithin ein zu der Bela¬ stungsachse 1 paralleler, insbesondere radial-axialer Quer¬ schnitt. Jede Kerbe 3 hat einen minimalen Krümmungsradius 4, welcher im dargestellten Beispiel einfach dem Krümmungsradius der im Querschnitt kreisförmigen Kerben 3 entspricht. Die rechts gezeigte Kerbe 3 wird mittels einer entsprechenden Rolle 6 im Sinne der Erfindung festgewalzt; diese Rolle 6 ist ballig, also an ihrem Außenumfang abgerundet, und hat einen maximalen Balligkeitεradius 7, der, da die Rolle 6 ein Torus- profil hat, im dargestellten Beispiel einfach dem Krümmungs- radius der Rolle 6 entspricht. Er ist bedeutend kleiner als der minimale Krümmungsradius 4 der Kerbe 3; daher ist zum vollständigen Festwalzen der Kerbe 3, zumindest zum Festwal¬ zen an allen hierfür in Frage kommenden Stellen der Kerbe 3, ein mehrfaches Überrollen mit der Rolle 6 erforderlich. Die Halterung 10, in der die Rolle 6 gehaltert ist, kann zu die¬ sem Zweck beispielsweise eine Einrichtung zum Vorschub ent¬ lang der Belastungsachse 1 beinhalten. Die Rolle 6 ist dreh¬ bar um eine Drehachse 8. Auf der linken Seite dargestellt ist zum Vergleich eine Rolle 13 mit einem maximalen Balligkeits- radius 7, der etwa dem minimalen Krümmungsradius 4 der Kerbe 3 entspricht, und mit der die Kerbe 3 nach erfolgtem Festwal- zen einem Glattwalzen unterzogen werden kann. Dieses Glatt¬ walzen dient insbesondere zum Glätten der Oberfläche der Kerbe 3, was zur weiteren Verbesserung der Qualität wichtig sein kann. Die Rolle 13 ist ebenfalls um eine Drehachse 8 drehbar, und sie ist ebenfalls in einer zugehörigen Halterung 10 befestigt. Nach dem Stand der Technik kann die Rolle 13 gegebenenfalls auch zum Festwalzen verwendet werden.

Figur 2 zeigt in entsprechender Vergrößerung die Formverände¬ rung, die eine Kerbe 3 in einem Bauteil 2 durch Festwalzen erfährt. Vor dem Festwalzen hat die Kerbe 3 eine durch eine

gestrichelte Linie angedeutete Anfangskontur 14, welche im Laufe des Festwalzens umgeformt wird zu der die schraffierte Fläche begrenzenden Endkontur 15. Das Festwalzen erfolgt, in¬ dem eine (nicht dargestellte) Rolle 6 die Kerbe 3 auf vielen nebeneinanderliegenden, einander teilweise überlappenden Bah¬ nen 5 überrollt. Das Überrollen der Kerbe 3 bewirkt stets ei¬ ne bestimmte Formveränderung; alle beim Festwalzen bewirkten Formveränderungen sind in Figur 2 dargestellt. Die Formverän¬ derungen bedingen einerseits eine gewisse Aufhärtung der ver- formten Oberfläche und andererseits die Ausbildung von Druck¬ eigenspannungen unter der verformten Oberfläche. Durch das Festwalzen über viele nebeneinanderliegende Bahnen 5 kann ei¬ ne besonders günstige Verteilung und Ausrichtung der Druckei¬ genspannungen erzielt werden, was nachfolgend noch näher er- läutert wird. Wie auch aus Figur 2 erkennbar, kann die Ver¬ formung der Kerbe 3 von Bahn 5 zu Bahn 5 verschieden sein, wozu insbesondere die Kraft, mit der die Rolle 6 (vgl. Figur 1) auf die Kerbe 3 aufgedrückt wird, variiert werden kann. Mit dieser Maßnahme können sowohl die Form der Endkontur 15 als auch die Verteilung von Härte und Druckeigenspannungen feinfühlig den gestellten Anforderungen, insbesondere den im Sinne der Erfindung zu stellenden Anforderungen, angepaßt werden.

Figur 3 zeigt eine Turbinenschaufel 2 mit einem (nur teil¬ weise dargestellten) Blatt 12, an dem im Betrieb ein Strö¬ mungsmittel vorbeiströmt, und einem Fußteil 11, welcher in einem Rotor einer Turbine zu verankern is . Hierzu hat der Fußteil 11 Kerben 3, die als Haltenuten dienen und in die entsprechende komplementäre Teile eingreifen. Besonders diese

Kerben 3 kommen in Frage, um in der beschriebenen Weise fest- gewalzt zu werden. Die Belastungsachse 1 verläuft in Längs¬ richtung des Blattes 12, und die Haltenuten 3 sind etwa senk¬ recht zur Belastungsachse 1 ausgerichtet.

Figur 4 zeigt, entlang der Belastungsachse 1 gesehen, wie ei¬ ne Turbinenschaufel 2 mit einem Fußteil 11 und einem Blatt 12

in den (nicht sichtbaren) Haltenuten 3 festgewalzt werden kann. Der Fußteil 11 ist hierzu in einer Halterung 9 einge¬ spannt. Der Fußteil 11 hat senkrecht zur Belastungsachse 1 eine Kontur mit zwei gebogenen Seiten 16, in denen sich auch die Kerben 3 befinden. Solche gebogenen Seiten 16 werden ge¬ legentlich bei Turbinenschaufeln 2 verwendet, die für Endstu¬ fen von Niederdruck-Dampfturbinen bestimmt sind. Diese Turbi¬ nenschaufeln 2 sind im Betrieb besonders hohen mechanischen Belastungen unterworfen, welche durch derartige gebogene Sei- ten 16 besonders gut aufgefangen werden können. Zum Festwal¬ zen werden die einander gegenüberliegenden Rollen 6 gleich¬ zeitig in die gebogenen Seiten 16 eingedrückt, wofür entspre¬ chende Halterungen nebst Einrichtungen zur Erzeugung der not¬ wendigen Kräfte vorzusehen sind. Die Turbinenschaufel 2 wird entlang der Pfeile zwischen den beiden Rollen 6 hindurchge¬ schwenkt. Die Rollen 6 stützen sich auf diese Weise aneinan¬ der ab, und es können besondere Stützeinrichtungen für die Turbinenschaufel 2 entfallen.

Figur 5 zeigt eine Anordnung ähnlich der aus Figur 1 erkenn¬ baren Anordnung, wobei das Bauteil 2 ein einer Turbinenschau¬ fel nachgebildeter Prüfling ist; der Verlauf der Belastungs- achse 1 ist angedeutet. Auf der linken Seite wird der Prüf¬ ling überrollt von einer Rolle 6, die mit einem relativ klei- nen Krümmungsradius auf das Bauteil 2 einwirkt und dement¬ sprechend bestimmt ist für das erfindungsgemäße Festwalzen. Auf der rechten Seite wird das Bauteil 2 überrollt von einer Rolle 13 mit bedeutend größerem maximalem Balligkeitsradius, die dementsprechend zum Glattwalzen dienen kann oder, wie in Zusammenhang mit der nachfolgend beschriebenen Figur 7, zur

Darstellung dessen, was mit Festwalzverfahren des Standes der Technik bisher erreichbar war. Das Bauteil 2 besteht aus dem Werkstoff X20Crl3 und wird für die nachfolgend beschriebenen Beispiele überrollt von einer Rolle 6, die mit einem torusar- tigen Bereich mit einem Radius von 1,5 mm, der somit dem ma¬ ximalen Balligkeitsradius entspricht, auf das Bauteil 2 ein¬ wirkt und einen Durchmesser von 138,5 mm hat. Das Bauteil 2

wird überrollt auf elf Bahnen, deren Mitten um 0, 5 mm vonein¬ ander beabstandet sind. Die Kraft, mit der die Rolle 6 auf das Bauteil 2 gedrückt wird, variiert von Bahn zu Bahn zwi¬ schen 2,8 kN und 25kN, entsprechend jeweils einem auf das Bauteil 2 ausgeübten Druck zwischen 14 bar und 125 bar. Zum Vergleich wird das Bauteil auf der rechten Seite überrollt mit einer Rolle 13, die mit einem torusartigen Bereich mit einem Krümmungsradius von 3,8 mm auf das Bauteil 2 einwirkt. Bei sechs Überrollungen wurden jeweils zweimal Kräfte von 10 kN, 20 kN und 30 kN ausgeübt. Der Durchmesser der Rolle 13 beträgt ebenfalls 138,5 mm.

Figur 6 zeigt die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem Bauteil 2 erzeugten Druckeigenspannungen 17, 18, aufgetragen über die Tiefe (gemessen von der Endkontur aus). Deutlich er¬ kennbar ist, daß bis zu einer Tiefe von 1,5 mm und darüber hinaus die axialen Komponenten 17 deutlich größere Beträge haben als die tangentialen Komponenten 18. Bis zu einer Tiefe von 0,6 mm sind die axialen Komponenten 17 um etwa 50 % größer als die tangentialen Komponenten 18, und dabei haben die axialen Komponenten bis zu einer Tiefe von 1,5 mm Beträge von etwa 500 N/mm^ . Die Angabe der Druckeigenspannungen in Figur 6 erfolgt als negative Werte; positive Werte auf der Ordinate würden Zugeigenspannungen entsprechen.

Figur 7 zeigt zum Vergleich Druckeigenspannungen 17, 18, die (vgl. Figur 5) mit der Rolle 13 erzeugt wurden. Außerhalb ei¬ nes kleinen Oberflächenbereichs 19, der von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von etwa 0,2 mm erstreckt ist, sind die Beträge der axialen Komponenten 17 stets kleiner als die Be¬ träge der tangentialen Komponenten 18 der„pruckeigenspannun- gen. Im Oberflächenbereich 19 sind die axialen Komponenten 17 darüber hinaus erheblichen Schwankungen unterworfen, so daß dort von einer systematischen Tendenz nicht gesprochen werden kann. Die wesentlichen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich in großer Deutlichkeit insbesondere aus dem Vergleich der Figuren 6 und 7. Demnach ist es mit der

Erfindung erstmals möglich, die Richtung und, wie der Ver¬ gleich deutlich zeigt, auch den Betrag der Druckeigenspannun- gen in dem Bauteil 2 durch entsprechende Ausgestaltung des Festwalzens zu beeinflussen und Größen sowie Richtungen zu erhalten, die den zu erwartenden Belastungen des Bauteils 2 in besonderer Weise angepaßt sind.