Einfluss von Schmierfettzusammensetzung und Einlaufbedingungen auf die Ausbildung verschleißschützender Triboschichten im Wälzlager:
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Hamburg
DGMK
2014
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INHALT
ABKUERZUNGEN UND NOMENKLATUR IV
ZUSAMMENFASSUNG 1
SUMMARY 3
1 EINLEITUNG 5
1.1 PROBLEMSTELLUNG 5
1.2 ZIELSETZUNG 5
1.3 VORGEHENSWEISE 6
2 STAND DER FORSCHUNG 7
2.1 SCHMIERFAEHIGKEIT VON OELEN
UND FETTEN 7
2.2 T RIBOLOGISCHE GRENZSCHICHTEN.. 8
2.2.1 EINFLUSS DES WERKSTOFFS
UND DER WERKSTOFFOBERFLAECHE 10
2.2.2 EINFLUSS DER SCHMIEROELZUSAMMENSETZUNG 10
2.2.3 EINFLUSS DER MECHANISCHEN BEANSPRUCHUNG 10
2.2.4 EINFLUSS DER TEMPERATUR 12
2.2.5 VERSCHLEISSSCHUTZ UND GRENZSCHICHTBILDUNG BEI FETTSCHMIERUNG 12
2.2.6 EINFLUSS VON EINLAUFPROZESSEN 13
2.3 FAZIT DES STANDS
DER FORSCHUNG 13
3 PRUEFVERFAHREN UND VORUNTERSUCHUNGEN 15
3.1 PRUEFLAGER 15
3.2 PRUEFSTAND 16
3.3 SCHMIERSTOFFE 18
3.4 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG 20
3.4.1 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 20
3.4.2 MIKROANALYTISCHE UNTERSUCHUNGEN 22
3.4.3 VORUNTERSUCHUNGEN ZU SCHMIERFETTVERSUCHEN 24
4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN UND ANALYSEN 28
4.1 FE8-VERSCHLEISSTESTS 28
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INHALT II
4.2 EINLAUFUNTERSUCHUNGEN 29
4.2.1 EINFLUSS DER BETRIEBSTEMPERATUR 29
4.2.2 EINFLUSS DER LAGERLAST 30
4.2.3 EINFLUSS DER LAGERDREHZAHL 31
4.2.4 KOMBINIERTER EINFLUSS DER LAGERLAST UND LAGERDREHZAHL 32
4.2.5 ANALYSE DER GRENZSCHICHTEN AUS EINLAUFPROZESSEN 32
4.2.5.1 ESMA-UNTERSUCHUNGEN 33
4.2.5.2 FIB-TEM UNTERSUCHUNGEN 37
4.2.5.3 OBERFLAECHENRAUHEITEN NACH
EINLAUFPROZESSEN 41
4.2.5.4 NANOINDENTER-UNTERSUCHUNGEN 41
4.2.5.5 TOF-SIMS-UNTERSUCHUNGEN 44
4.3 FE8-VERSCHLEISSTESTS NACH GEEIGNETEN EINLAUFPROZESSEN 45
4.3.1 ANALYSE DER GRENZSCHICHTEN NACH
DEN EINLAUFPROZESS MIT ANSCHLIESSENDEM
VERSCHLEISSTEST 47
4.3.1.1 ESMA-UNTERSUCHUNGEN 47
4.3.1.2 FIB-TEM-UNTERSUCHUNGEN 49
4.3.1.3 NANOINDENTER-UNTERSUCHUNGEN 52
4.4 SONSTIGE VERSUCHE UND ANALYSEN 54
4.4.1 UNTERSUCHUNG DER SCHICHTBILDUNG IM EINLAUFPROZESS 54
4.4.2 LANGZEIT-VERSCHLEISSTEST 55
4.4.3 ERWEITERTE TEMPERATURVARIATION BEI SCHMIERFETT MIN/LI/ZNDTP 55
4.4.4 SCHUTZFUNKTION DER ADDITIVBEDINGTEN GRENZSCHICHTEN 57
5 THEORETISCHE UNTERSUCHUNGEN 59
5.1 REIBLEISTUNG IM WAELZKONTAKT 59
5.2 REIBBEDINGTE TEMPERATURERHOEHUNG IM WAELZKONTAKT 60
5.3 MIKROKONTAKT-MODELLIERUNG 63
5.3.1 NANOINDENTER-FEM-MODELL UND SIMULATION 63
5.3.2 BELASTUNGEN IM MIKROKONTAKT 65
5.3.2.1 THEORIE NACH
GREENWOOD UND WILLIAMSON 65
5.3.2.2 FEM-MODELL UND SIMULATION 67
6 DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNG 70
INHALT III
6.1 SCHMIERSTOFFABHAENGIGE GRENZSCHICHTBILDUNG 70
6.2 BILDUNGSMECHANISMEN DER GRENZSCHICHTEN IN EINLAUFPROZESSEN 70
6.3 SCHUTZMECHANISMEN DER GRENZSCHICHTEN 72
6.3.1 SCHUTZWIRKUNG DER GRENZSCHICHTEN UNADDITIVIERTER SCHMIERSTOFFE 72
6.3.2 SCHUTZWIRKUNG DER GRENZSCHICHTEN ADDITIVIERTER SCHMIERSTOFFE 76
7 SCHLUSSFOLGERUNGEN 78
8 LITERATURVERZEICHNIS 80
9 ANHANG 86
9.1 ESMA-UNTERSUCHUNGEN NACH
UNTERSCHIEDLICHEN EINLAUFZEITEN 86
9.2 TOF-SIMS-UNTERSUCHUNGEN 94
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