Die Erscheinung der Reiboxydation an ionitrierten Stahloberflächen

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit dem Abnutzungsverhalten von haupt sächlich ionitrierten Reibflächen, die auf gleitende und rollende Reibung mit Schlupf beansprucht werden, wobei sich folgendes Hauptergebnis herausstellt: Sowohl bei Laufflächenschichten mit einem hohen Stickstoffgehalt (1-8% N), wie auch bei solchen mit einem geringen Stickstoffgehalt (0,1-1% N) ist die Reibox,ydation wirksam. Dieses Ergebnis wurde hauptsächlich durch die chemische Analyse des Ab nutzungsstaubes auf den Gehalt an Eisenoxyd, sowie des Anteils an zwei- und dreiwertigem Eisen im Oxydgemisch erhalten und wird auch teilweise durch die metallographische Untersuchung ergänzt. Durch den Vergleich des Stickstoff gehaltes in der Schicht und im Abnutzungsstaub muß angenommen werden, daß ein Teil des Stickstoffes gegen Sauerstoff ausgetauscht wird. Der erste Teil der Untersuchungen behandelt die Gegenüberstellung des Ver haltens von ionitrierten und nicht nitrierten auf Abnutzung beanspruchten Lauf flächen verschiedener Werkstoffe (Armco-Eisen und Kohlenstoffstähle), wobei die letztgenannten nebst im geglühten auch im vergüteten Zustand verglichen werden. Die oxydationshemmende Wirkung des Stickstoffes kommt bei den ionitrierten Proben erst nach längerer Versuchsdauer zum Ausdruck, also bei Schichten von relativ kleinem Stickstoffgehalt (0,1-1% N). Unerwartet große Oxydanteile im Abnutzungsstaub weisen die stickstoffreichen Schichten (bis 8% N) auf, was durch die zeitlich längere Einwirkung der Oxydation, sowie auch durch die große Sauerstofflöslichkeit der e-Phase bedingt sein dürfte. Eine Aus bildung von Oxyden unter der Oberfläche in diesem ersten Teil konnte bei nicht nitrierten vergüteten Proben festgestellt werden.

Klappentext

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit dem Abnutzungsverhalten von haupt­ sächlich ionitrierten Reibflächen, die auf gleitende und rollende Reibung mit Schlupf beansprucht werden, wobei sich folgendes Hauptergebnis herausstellt: Sowohl bei Laufflächenschichten mit einem hohen Stickstoffgehalt (1-8% N), wie auch bei solchen mit einem geringen Stickstoffgehalt (0,1-1% N) ist die Reibox,ydation wirksam. Dieses Ergebnis wurde hauptsächlich durch die chemische Analyse des Ab­ nutzungsstaubes auf den Gehalt an Eisenoxyd, sowie des Anteils an zwei- und dreiwertigem Eisen im Oxydgemisch erhalten und wird auch teilweise durch die metallographische Untersuchung ergänzt. Durch den Vergleich des Stickstoff­ gehaltes in der Schicht und im Abnutzungsstaub muß angenommen werden, daß ein Teil des Stickstoffes gegen Sauerstoff ausgetauscht wird. Der erste Teil der Untersuchungen behandelt die Gegenüberstellung des Ver­ haltens von ionitrierten und nicht nitrierten auf Abnutzung beanspruchten Lauf­ flächen verschiedener Werkstoffe (Armco-Eisen und Kohlenstoffstähle), wobei die letztgenannten nebst im geglühten auch im vergüteten Zustand verglichen werden. Die oxydationshemmende Wirkung des Stickstoffes kommt bei den ionitrierten Proben erst nach längerer Versuchsdauer zum Ausdruck, also bei Schichten von relativ kleinem Stickstoffgehalt (0,1-1% N). Unerwartet große Oxydanteile im Abnutzungsstaub weisen die stickstoffreichen Schichten (bis 8% N) auf, was durch die zeitlich längere Einwirkung der Oxydation, sowie auch durch die große Sauerstofflöslichkeit der e-Phase bedingt sein dürfte. Eine Aus­ bildung von Oxyden unter der Oberfläche in diesem ersten Teil konnte bei nicht nitrierten vergüteten Proben festgestellt werden.

Inhalt
Zusammenfassung.- 1. Einführung in die Arbeit.- A. Grundlagen.- 2. Charakterisierung des Abnutzungsverhaltens metallischer Oberflächen.- 3. Durchführung der Abnutzungsversuche.- 4. Das Ionitrierverfahren nach Berghaus.- 5. Angewendete Analysenmethoden.- B. Versuche.- 6. Erste Versuchsserie: Abnutzungsversuche mit Armco-Eisen und Kohlenstoffstahl, deren Oberflächen sich in verschiedenem Zustande befinden (geglüht, ionitriert und gehärtet).- 7. Zweite Versuchsserie: Abnutzungsversuche mit verschieden ionitrierten Oberflächen an Proben aus einem Vergütungsstahl (32 CrMoV 12 10).