Mechanische Charakterisierung dünner Schichten mit Hilfe von Indenterverfahren und elastisch, plastischer Modellierung:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Mainz
2007
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | VII, 149 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3861303493 |
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| adam_text | MECHANISCHE CHARAKTERISIERUNG DUENNER SCHICHTEN MIT HILFE VON
INDENTERVERFAHREN UND ELASTISCH/PLASTISCHER MODELLIERUNG VON DER
FAKULTAET FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS
DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON
DIPLOM-INGENIEUR HELGE KLAAS AUS MOERS BERICHTER: UNIVERSITAETSPROFESSOR
DR.-ING. P. W. GOLD UNIVERSITAETSPROFESSOR DR.-ING. K. BOBZIN TAG DER
MUENDLICHEN PRUEFUNG: 20.04.2007 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS
NOMENKLATUR IV 1 EINLEITUNG 1 1.1 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 1 2
STAND DER TECHNIK 5 2.1 MECHANISMEN DES VERSCHLEISSSCHUTZES 5 2.1.1
ERMUEDUNGSTHEORIE BEI WAELZLAGERN 7 2.1.2 VERSCHLEISS BEI WAELZLAGERN IM
MISCHREIBUNGSGEBIET 8 2.1.3 SCHADENSMECHANISMEN BEI VERZAHNUNGEN 10 2.2
REAKTIONSSCHICHTEN UND TRIBOMUTATION 12 2.3 PVD SCHICHTSYSTEME 14 2.4
BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN BESCHICHTETER SYSTEME 16 2.4.1
DIE KLASSISCHEN HAERTEPRUEFUNGEN 17 2.4.1.1 DIE HAERTEPRUEFUNG NACH BRINELL
18 2.4.1.2 DIE HAERTEPRUEFUNG NACH VICKERS 19 2.4.1.3 DIE HAERTEPRUEFUNG
NACH KNOOP 19 2.4.1.4 DIE HAERTEPRUEFUNG NACH ROCKWELL 20 2.4.2 DIE
TIEFENREGISTRIERENDE HAERTEMESSUNG 21 2.4.3 DIE NANOINDENTRIE 23 2.4.4
DER IMPACT-TEST 24 3 BELASTUNG DUENNER SCHICHTEN IN UNTERSCHIEDLICHEN
KONTAKTEN 28 3.1 GRUNDLAGEN AUS DER HERTZSCHEN THEORIE 28 3.2
MODELLIERUNG MIKROKONTAKT-MODELL NACH GREENWOOD UND WILLIAMSON 29 3.3
DIE FE-MODELLIERUNG 34 3.3.1 DAS NANOINDENTERMODELL 36 3.3.2 DAS
MIKROINDENTERMODELL 37 3.3.3 DAS MAKROINDENTERMODELL 38 3.3.4
MATERIALMODELLE DER SIMULATION 38 3.3.4.1 DAS VERHAELTNIS DER
STRECKGRENZE ZUR HAERTE 39 3.3.4.2 ITERATIVE ANPASSUNG DER
MATERIALPARAMETER 41 3.3.4.3 GRENZEN DER ITERATION 43 3.3.4.4 ERGEBNISSE
DER ANPASSUNG DER MATERIALPARAMETER 44 3.3.4.5
DAUERFESTIGKEITS-MATERIALMODELL 44 3.4 BESTIMMUNG DER SCHMIERFILMDICKE
.? 45 4 REAKTIONSSCHICHTEN, UNTERSUCHUNGEN UND ANALYSEN 51 4.1
FE8-VERSUCHE 51 4.1.1 SCHMIERSTOFFVARIATION 54 4.1.2 LASTVARIATION 54
INHALTSVERZEICHNIS 4.1.3 FE8-ERGEBNISSE 55 4.1.4 BESTIMMUNG DER
EINGANGSGROESSEN FUER DAS MIKROKONTAKTMODEL 1 58 4.2 BERECHNUNG DES
FESTKOERPERKONTAKTDRUCKS 60 4.3 MIKROANALYTISCHE UNTERSUCHUNGEN DER
REAKTIONSSCHICHTEN 60 4.3.1 TEM- UND ESMA-UNTERSUCHUNGEN 61 4.3.2
NANOINDENTER- UND AFM-RAUHEITSMESSUNGEN 63 4.3.3 DIE MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN DER REAKTIONSSCHICHTEN 64 4.4 ERGEBNISSE 70 5
PVD-SCHUTZSCHICHTEN, UNTERSUCHUNGEN UND ANALYSEN 72 5.1 FE8-VERSUCHE 72
5.1.1 UNTERSUCHTE PVD-SCHUTZSCHICHTEN 73 5.1.2 ERGEBNISSE DER
FE8-VERSUCHE 75 5.1.3 ERGEBNISSE DER MIKROKONTAKTANALYSE 76 5.2 FZG
ZAHNRADPRUEFSTAND 80 5.2.1 ERGEBNISSE DER GRAUFLECKIGKEITSUNTERSUCHUNGEN
81 5.2.2 ERGEBNISSE DER PITTINGTRAGFAHIGKEITSUNTERSUCHUNGEN 82 5.2.3
ERGEBNISSE DER MIKROKONTAKTMODELLANALYSE 85 5.3 BESTIMMUNG DER
MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN MITTELS INDENTRIE 89 5.3.1 NANOINDENTRIE 90
5.3.2 MIKROINDENTRIE 92 5.4 OBERFLAECHENERMUEDUNGSTESTER (OET) 95 5.4.1
OBERFLAECHENERMUEDUNGSFESTIGKEIT 98 5.4.2 ERMITTLUNG VON
DAUERFESTIGKEITSSCHAUBILDERN 98 5.4.3 ARTEN DER VERWENDETEN
BESCHICHTUNGEN 101 5.4.4 ERGEBNISSE DER OBERFLAECHENERMUEDUNGSTESTS 102
5.4.4.1 ERGEBNISSE DER 61O.A-C:H BESCHICHTUNG: 103 5.4.4.2 ERGEBNISSE
DER 250.WC/C BESCHICHTUNG 104 5.4.4.3 ERGEBNISSE DER 1009.ZRCG
ZIRKONCARBID BESCHICHTUNG: 106 5.4.5 ERGEBNISSE DER NACHFOLGENDEN
FEM-BERECHNUNGEN 107 5.4.6 VERGLEICH DER ERGEBNISSE DER FE8* UND
OBERFLAECHENERMUEDUNGSTESTS.... 110 6 MODELLBILDUNG ALS GRUNDLAGE FUER
DIMENSIONIERUNGSVORSCHRIFTEN 113 6.1 SPANNUNGSZUSTAND IM
EINSCHICHTSYSTEM 113 6.1.1 ZUGSPANNUNGSSITUATION IN BESCHICHTETEN
KONTAKTEN 115 6.1.2 SCHUBSPANNUNGSSITUATION IM INTERFACE 116 6.1.3
VERGLEICHSSPANNUNGSSITUATION IN BESCHICHTETEN KONTAKTEN..?T. 118 6.2
SPANNUNGSSITUATION IN MEHRSCHICHTSYSTEMEN 119 6.3 ANWENDUNG DES
ERWEITERTEN KONTAKTMODELLS 124 6.3.1 ERMITTLUNG DER SYSTEMEIGENSCHAFTEN
127 6.3.2 VERGLEICH DER BESCHICHTUNGSEIGENSCHAFTEN 127
INHALTSVERZEICHNIS III 7 ZUSAMMENFASSUNG 130 8 LITERATURVERZEICHNIS 135
|
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MECHANISCHE CHARAKTERISIERUNG DUENNER SCHICHTEN MIT HILFE VON
INDENTERVERFAHREN UND ELASTISCH/PLASTISCHER MODELLIERUNG VON DER
FAKULTAET FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS
DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON
DIPLOM-INGENIEUR HELGE KLAAS AUS MOERS BERICHTER: UNIVERSITAETSPROFESSOR
DR.-ING. P. W. GOLD UNIVERSITAETSPROFESSOR DR.-ING. K. BOBZIN TAG DER
MUENDLICHEN PRUEFUNG: 20.04.2007 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS
NOMENKLATUR IV 1 EINLEITUNG 1 1.1 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 1 2
STAND DER TECHNIK 5 2.1 MECHANISMEN DES VERSCHLEISSSCHUTZES 5 2.1.1
ERMUEDUNGSTHEORIE BEI WAELZLAGERN 7 2.1.2 VERSCHLEISS BEI WAELZLAGERN IM
MISCHREIBUNGSGEBIET 8 2.1.3 SCHADENSMECHANISMEN BEI VERZAHNUNGEN 10 2.2
REAKTIONSSCHICHTEN UND TRIBOMUTATION 12 2.3 PVD SCHICHTSYSTEME 14 2.4
BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN BESCHICHTETER SYSTEME 16 2.4.1
DIE KLASSISCHEN HAERTEPRUEFUNGEN 17 2.4.1.1 DIE HAERTEPRUEFUNG NACH BRINELL
18 2.4.1.2 DIE HAERTEPRUEFUNG NACH VICKERS 19 2.4.1.3 DIE HAERTEPRUEFUNG
NACH KNOOP 19 2.4.1.4 DIE HAERTEPRUEFUNG NACH ROCKWELL 20 2.4.2 DIE
TIEFENREGISTRIERENDE HAERTEMESSUNG 21 2.4.3 DIE NANOINDENTRIE 23 2.4.4
DER IMPACT-TEST 24 3 BELASTUNG DUENNER SCHICHTEN IN UNTERSCHIEDLICHEN
KONTAKTEN 28 3.1 GRUNDLAGEN AUS DER HERTZSCHEN THEORIE 28 3.2
MODELLIERUNG MIKROKONTAKT-MODELL NACH GREENWOOD UND WILLIAMSON 29 3.3
DIE FE-MODELLIERUNG 34 3.3.1 DAS NANOINDENTERMODELL 36 3.3.2 DAS
MIKROINDENTERMODELL 37 3.3.3 DAS MAKROINDENTERMODELL 38 3.3.4
MATERIALMODELLE DER SIMULATION 38 3.3.4.1 DAS VERHAELTNIS DER
STRECKGRENZE ZUR HAERTE 39 3.3.4.2 ITERATIVE ANPASSUNG DER
MATERIALPARAMETER 41 3.3.4.3 GRENZEN DER ITERATION 43 3.3.4.4 ERGEBNISSE
DER ANPASSUNG DER MATERIALPARAMETER 44 3.3.4.5
DAUERFESTIGKEITS-MATERIALMODELL 44 3.4 BESTIMMUNG DER SCHMIERFILMDICKE
.? 45 4 REAKTIONSSCHICHTEN, UNTERSUCHUNGEN UND ANALYSEN 51 4.1
FE8-VERSUCHE 51 4.1.1 SCHMIERSTOFFVARIATION 54 4.1.2 LASTVARIATION 54
INHALTSVERZEICHNIS 4.1.3 FE8-ERGEBNISSE 55 4.1.4 BESTIMMUNG DER
EINGANGSGROESSEN FUER DAS MIKROKONTAKTMODEL 1 58 4.2 BERECHNUNG DES
FESTKOERPERKONTAKTDRUCKS 60 4.3 MIKROANALYTISCHE UNTERSUCHUNGEN DER
REAKTIONSSCHICHTEN 60 4.3.1 TEM- UND ESMA-UNTERSUCHUNGEN 61 4.3.2
NANOINDENTER- UND AFM-RAUHEITSMESSUNGEN 63 4.3.3 DIE MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN DER REAKTIONSSCHICHTEN 64 4.4 ERGEBNISSE 70 5
PVD-SCHUTZSCHICHTEN, UNTERSUCHUNGEN UND ANALYSEN 72 5.1 FE8-VERSUCHE 72
5.1.1 UNTERSUCHTE PVD-SCHUTZSCHICHTEN 73 5.1.2 ERGEBNISSE DER
FE8-VERSUCHE 75 5.1.3 ERGEBNISSE DER MIKROKONTAKTANALYSE 76 5.2 FZG
ZAHNRADPRUEFSTAND 80 5.2.1 ERGEBNISSE DER GRAUFLECKIGKEITSUNTERSUCHUNGEN
81 5.2.2 ERGEBNISSE DER PITTINGTRAGFAHIGKEITSUNTERSUCHUNGEN 82 5.2.3
ERGEBNISSE DER MIKROKONTAKTMODELLANALYSE 85 5.3 BESTIMMUNG DER
MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN MITTELS INDENTRIE 89 5.3.1 NANOINDENTRIE 90
5.3.2 MIKROINDENTRIE 92 5.4 OBERFLAECHENERMUEDUNGSTESTER (OET) 95 5.4.1
OBERFLAECHENERMUEDUNGSFESTIGKEIT 98 5.4.2 ERMITTLUNG VON
DAUERFESTIGKEITSSCHAUBILDERN 98 5.4.3 ARTEN DER VERWENDETEN
BESCHICHTUNGEN 101 5.4.4 ERGEBNISSE DER OBERFLAECHENERMUEDUNGSTESTS 102
5.4.4.1 ERGEBNISSE DER 61O.A-C:H BESCHICHTUNG: 103 5.4.4.2 ERGEBNISSE
DER 250.WC/C BESCHICHTUNG 104 5.4.4.3 ERGEBNISSE DER 1009.ZRCG
ZIRKONCARBID BESCHICHTUNG: 106 5.4.5 ERGEBNISSE DER NACHFOLGENDEN
FEM-BERECHNUNGEN 107 5.4.6 VERGLEICH DER ERGEBNISSE DER FE8* UND
OBERFLAECHENERMUEDUNGSTESTS. 110 6 MODELLBILDUNG ALS GRUNDLAGE FUER
DIMENSIONIERUNGSVORSCHRIFTEN 113 6.1 SPANNUNGSZUSTAND IM
EINSCHICHTSYSTEM 113 6.1.1 ZUGSPANNUNGSSITUATION IN BESCHICHTETEN
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ERWEITERTEN KONTAKTMODELLS 124 6.3.1 ERMITTLUNG DER SYSTEMEIGENSCHAFTEN
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