Untersuchungen über den Einfluß von Werkstoffgefüge und Reaktionsschichten auf das Wälzreibungs- und Verschleißverhalten vergüteter Stähle

In den meisten maschinen- und werkstofftechnischen Grundla genbUchern wird als wesentliche MaBnahme zur Vermeidung von VerschleiB generell der Einsatz eines Werkstoffes hoher Harte empfohlen, also: "hohe Harte = hoher VerschleiBwiderstand". Zunachst kann man zwar davon ausgehen, daB dieser Zusammen hang fUr viele Bereiche der Technik speziell beim Auftreten von AbrasivverschleiB zutreffend ist. OafUr sprechen allein schon die immer weiter differenzierten und verfeinerten Ver fahren zur Beschichtung von Bauteiloberflachen mit verschleiB mindernden metallischen, keramischen und oxidkeramischen Hart stoffen, die neben den Oiffusionsverfahren standig an Bedeu tung gewinnen. Andererseits gelingt es der Technik aber nicht, jedes Ver schleiBproblem durch Verwendung harter Werkstoffe wirtschaft lich vertretbar zu lesen, ob mit oder ohne gleichzeitigen Ein satz von Schmierstoffen /1/. Nach Ergebnissen von Krause /2/ und Bugarcic /3/ laBt sich der Zusammenhang zwischen Harte und VerschleiBwiderstand jedoch nicht verallgemeinern. Oiese haben im Rahmen von Untersuchungen zur Klarung der bei technisch trockener Walzreibung hervorgerufenen mechanisch-chemischen Vorgange an unterschiedlichen Stahlen einen widersprlichlichen EinfluB der Harte auf den VerschleiB gefunden, Bild 1. Oie Werkstoffe geringer Harte wei sen bei diesen Untersuchungen den geringsten VerschleiB auf; bei Stahlen mittlerer Harte ist dann eine erhebliche Zunahme des VerschleiBes zu verzeichnen, der erst mit dem geharteten Einsatzstahl wieder spUrbar ab nimmt. Sowohl bei geringer (po = 80 Pal als auch bei hoher (PO = 4. 000 Pal Luftfeuchtigkeit liegt der VerschleiB des Ein satzstahles in geharteter Ausflihrung immer heher als im ge gllihten Zustand.

Klappentext

In den meisten maschinen- und werkstofftechnischen Grundla­ genbUchern wird als wesentliche MaBnahme zur Vermeidung von VerschleiB generell der Einsatz eines Werkstoffes hoher Harte empfohlen, also: "hohe Harte = hoher VerschleiBwiderstand". Zunachst kann man zwar davon ausgehen, daB dieser Zusammen­ hang fUr viele Bereiche der Technik speziell beim Auftreten von AbrasivverschleiB zutreffend ist. OafUr sprechen allein schon die immer weiter differenzierten und verfeinerten Ver­ fahren zur Beschichtung von Bauteiloberflachen mit verschleiB­ mindernden metallischen, keramischen und oxidkeramischen Hart­ stoffen, die neben den Oiffusionsverfahren standig an Bedeu­ tung gewinnen. Andererseits gelingt es der Technik aber nicht, jedes Ver­ schleiBproblem durch Verwendung harter Werkstoffe wirtschaft­ lich vertretbar zu lesen, ob mit oder ohne gleichzeitigen Ein­ satz von Schmierstoffen /1/. Nach Ergebnissen von Krause /2/ und Bugarcic /3/ laBt sich der Zusammenhang zwischen Harte und VerschleiBwiderstand jedoch nicht verallgemeinern. Oiese haben im Rahmen von Untersuchungen zur Klarung der bei technisch trockener Walzreibung hervorgerufenen mechanisch-chemischen Vorgange an unterschiedlichen Stahlen einen widersprlichlichen EinfluB der Harte auf den VerschleiB gefunden, Bild 1. Oie Werkstoffe geringer Harte wei sen bei diesen Untersuchungen den geringsten VerschleiB auf; bei Stahlen mittlerer Harte ist dann eine erhebliche Zunahme des VerschleiBes zu verzeichnen, der erst mit dem geharteten Einsatzstahl wieder spUrbar ab­ nimmt. Sowohl bei geringer (po = 80 Pal als auch bei hoher (PO = 4. 000 Pal Luftfeuchtigkeit liegt der VerschleiB des Ein­ satzstahles in geharteter Ausflihrung immer heher als im ge­ gllihten Zustand.

Inhalt

1. Einleitung.- 2. Grundlagen von Reibung und Verschleiß.- 2.1. Systemanalyse von Verschleißvorgängen.- 2.2. Die am Verschleiß beteiligten stofflichen Elemente.- 2.3. Realer Aufbau technischer Körper.- 2.4. Die Verschleißmechanismen.- 3. Technologische und werkstoffkundliche Grundlagen.- 3.1. Die Prüfmaschinen.- 3.2. Meßgeräte, Durchführung der Messungen.- 3.3. Verschleißmessung.- 3.4. Versuchswerkstoffe.- 4. Ergebnisse der Hauptversuchsreihen.- 4.1. Ergebnisse bei alleiniger Variation des Werkstoffes der antreibenden Prüfkörper.- 4.2. Ergebnisse bei gleichzeitiger Variation der Werkstoffe beider Prüfkörper.- 4.3. Ergebnisse bei alleiniger Variation des Werkstoffes der treibenden Prüfkörper nach Wechsel der Prüfmaschine.- 5. Möglichkeiten zur Analyse von Oberflächenschichten.- 5.1. Oberflächenanalyseverfahren.- 5.2. Auger-Elektronen-Spektroskopie (AES).- 5.3. Sekundär-Ionen-Massen-Spektroskopie (SIMS).- 5.4. Photoelektronenspektroskopie (ESCA).- 5.5. Vergleich der Oberflächenanalyseverfahren.- 6. Reaktionsschichtanalysen mit dem ESCA-Verfahren.- 6.1. Grundlegende ESCA-Untersuchungen.- 6.2. Reaktionsschichtanalysen an Werkstoffen mit unterschiedlichem Verschleißverhalten.- 6.3. Zusammenfassende Betrachtung zur Analyse von Reaktionsschichten.- 7. Zusammenfassung.- 8. Literaturverzeichnis.- 9. Bezeichnungen.- 10. Tabellen.- 11. Bildanhang.