In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit sowie in Umgebungen mit Chemikalien und Hygiene können Lager durch die Anwesenheit großer Mengen korrosiver Medien leicht beschädigt werden. Vor diesem Hintergrund hat NSK das Material ES1 (hochwertiger Edelstahl) entwickelt. Im Vergleich zu herkömmlichem AISI 440C-Stahl weist ES1 eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in feuchten und aggressiven Umgebungen auf und kann daher die Lebensdauer von Lagern erheblich verlängern. Die Verwendung dieses Materials trägt dazu bei, den Maschinenwartungsaufwand, Ausfallzeiten und Kosten für den Lageraustausch zu reduzieren.
Vor dem ES1-Material war AISI 440C die allgemeine Wahl für Lageranwendungen, bei denen Korrosionsbeständigkeit das Hauptproblem ist. Die Leistung von AISI 440C ist aufgrund des Vorhandenseins grober eutektischer Carbide im Stahl, die unter Rollkontaktspannung zu Rissinitiatoren werden können, immer unbefriedigend.
ES1-Stahl enthält keine eutektischen Carbide. Dieses Material besteht aus feinen Carbiden, Nitriden und starkem Martensit, was die Korrosionsbeständigkeit und Ermüdung verbessert. ES1 hat außerdem einen optimierten Stickstoffgehalt und einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt, was die Bildung eutektischer Carbide in herkömmlichen Stahlherstellungsprozessen hemmt. Die Leistung des neuen Materials wurde durch umfangreiche Tests von NSK nachgewiesen, darunter Immersionstests mit einer 5%igen wässrigen Natriumchloridlösung, Salzsprühtests, Immersionstests mit 5-N Schwefelsäure- und 5-N Salzsäurelösung sowie Wasserlebensdauertests, wobei ES1 deutlich bessere Ergebnisse erzielte als andere rostfreie Stähle.
Beim Eintauchtest in eine wässrige Natriumchloridlösung wurden Proben aus ES1, 13Cr-Edelstahl und AISI 440C bei Raumtemperatur 8 Stunden lang in eine 5%ige wässrige Natriumchloridlösung getaucht. Vor dem Eintauchen in die Lösung wurden alle Oberflächen der Proben poliert und anschließend passiviert. Der Test zeigte, dass herkömmlicher Edelstahl AISI 440C und 13Cr rostete, während dies bei ES1 nicht der Fall war. Ähnliche Ergebnisse wurden beim Salzsprühtest verzeichnet, wobei sowohl AISI 440C als auch 13Cr erheblichen Rost aufwiesen, während dies bei ES1 nicht der Fall war.
Weitere Leistungsvorteile von ES1 wurden in Wassertauchtests festgestellt, bei denen ein 51305-Axialkugellager mit einem Fluorkunststoffkäfig und Siliziumnitridkugeln einer Belastung von 980 N (maximaler Kontaktdruck 1470 MPa) und einer Drehzahl von 1000 U/min ausgesetzt wurde, bis der Lagerschwingungspegel etwa das Fünffache seines Anfangswerts erreichte. Die Testergebnisse zeigten, dass ES1 etwa fünfmal länger hielt als AISI 440C.
Da Lager aus rostfreiem Stahl häufig Reinigungslösungen aus Schwefelsäure und Salzsäure ausgesetzt sind, führte NSK weitere Korrosionstests durch, um die Korrosionsbeständigkeit von ES1, 13Cr-Edelstahl und AISI 440C in wässrigen 5-N-Schwefelsäure- und 5-N-Salzsäurelösungen zu bewerten. Bei den Tests wurden Proben jeder Stahlsorte 20 Stunden lang bei Raumtemperatur in die Lösung getaucht und anschließend das Ausmaß der Korrosion gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass ES1 beide herkömmlichen rostfreien Stähle in Bezug auf die Beständigkeit gegen diese Säuren übertraf.
