TRIBOLOGIE

REIBVERSCHLEISS

Es können Kugel‐Scheibe‐ und Stift‐Scheibe‐Anordnungen, sowohl trocken als auch geschmiert, geprüft werden. Der Reibungskoeffizient wird während des Versuches in periodischen Abständen ermittelt und als Funktion des Gleitwegs dargestellt. Mit Hilfe eines Weißlicht‐Profilometers können die Verschleißspuren vermessen und die Verschleißrate bestimmt werden.

Das Hochtemperatur‐Tribometer THT von CSM Instruments dient zur Untersuchung der Gleitkontakteigenschaften von Materialpaarungen, wobei die Prüftemperatur zwischen Raumtemperatur und 1000°C variiert werden kann.

MONTANUNIVERSITÄT LEOBEN

ABRASIVVERSCHLEISS

Eine Stahlkugel rotiert mit definierten Parametern (Kraft, Umdrehungsgeschwindigkeit) und unter Zugabe einer abrasiven Suspension (Diamant, Siliziumkarbid, Aluminium‐oxid) gegen eine Prüfoberfläche und erzeugt dadurch einen Verschleißkrater. Dieser wird mit einer Messoptik ver‐messen und die Zunahme des Durchmessers zur Be‐stimmung des Abrasionswiderstandes herangezogen.

Die Methode des Kalottenschliffes (CSM Instruments CaloWear) ermöglicht die Bestimmung des Abrasions‐widerstandes der Oberfläche einer Schicht oder eines Massivwerkstoffes unter Einwirkung eines abrasiven Mediums.

TECHNISCHE SPEZIFIKATION

Geschwindigkeit: 10 ‐ 100 U/min Stahlkugel Ø (100Cr6): 20; 25,4; 30 mmProbenabmessung: max. 80 x 80 mm Abrasionsmedium: Suspension mit Diamantschleifpaste, SiC‐ oder Al O ‐Pulver 2 3

Temperatur: RTmax. Last: 1 N

Probe

Kugel

Probenhalter

Welle

TECHNISCHE SPEZIFIKATION

Scheiben : 30 ‐ 55 mm Ø Scheibenhöhe: 10 mm Kugel : Ø 6 mmKugel/Stiftmaterial: Al O , Si N , 100Cr6, Al, Polymere 2 3 3 4

Temperatur: RT ‐ 1000°CGeschwindigkeit: max. 500 U/minNormallast: 1 ‐ 10 N

BEISPIEL REIBVERSCHLEISSMessaufbau zur Bestimmung der Verschleißeigenschaften sowie Gegenüberstellung von Reibungskoeffizienten unter‐schiedlicher, auf TiN basierender Hartstoffschichten.

BEISPIEL KALOTTENSCHLIFFMessaufbau und lichtmikrokopische Aufnahme eines Kalottenschliffes in einer dreilagigen Hartstoffschicht .

ه 50 100 150 200 250 3000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

TiAlN TiCN TiN

Re

ibko

effiz

ien

tµ

Umdrehungen

Normalkraft

Al O2 3Kugel

Messradius

Probe

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MIKROSKOPIE

VERSCHLEISSMECHANISMENRASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM)Das REM dient zur Untersuchung der Mikrostruktur und der chemischen Zusammensetzung einer Reihe von Schicht‐ und Massivwerkstoffen mit Hilfe eines fokussierten Elektronenstrahls.

Diese Messeinrichtung des Typs Veeco Wyko Nt1000 verwendet die Methode der Weißlichtinterferometrie, um eine reliefartige Abbildung der Probenoberfläche mit hoher Auflösung zu erhalten. Voraussetzung dafür ist eine reflektierende Oberfläche der Probe.Während der Messung wird das Objektiv in der Höhe um eine definierte Weglänge bewegt (Scanning White Light Interferometry). Dabei interferiert Licht von der Mess‐oberfläche mit dem Licht einer Referenzfläche, wodurch Punkten auf der Probe eine Höheninformation zugeordnet werden kann.

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VERSCHLEISSRATENDie Profilometrie ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Abbildung von Oberflächen und Oberflächenreliefen.

TECHNISCHE SPEZIFIKATION:

Vertikale Auflösung: 0,1 nmHorizontale Auflösung: 0,35 µmMessbare Höhendifferenz: 0,1 nm ‐ 1 mmMessfenstergröße: 1 mm

Maximale Probengröße: 100 100 100 mm

BEISPIEL PROFILOMETERAUFNAHME3D and 2D Profilometer‐Aufnahme eines Verschleißgrabens in einer CrN‐Hartstoffschicht nach einem Kugel/Scheibe‐Test.

LICHTMIKROSKOPIE (LIMI)Die Lichtmikroskopie ist eine der fundamentalsten Methoden der Materialcharakterisierung. Von Mikro‐skopen können stark vergrößerte Bilder von Oberflächen und metallographischen Schliffen unter Ausnutzung des sichtbaren Lichtes erzeugt und dadurch Details sichtbar gemacht werden.

BEISPIEL REM/LIMI EINER MULTILAGENSCHICHTAufnahme einer Multilagen‐Hartstoffschicht im Querbruch mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie sowie in einem Kalottenschliff mittels Auflichtmikroskopie.

KONTAKT

Velislava Terziyska • Christian Mitterer

Funktionale Werkstoffe & WerkstoffsystemeDepartment Metallkunde & WerkstoffprüfungMontanuniversität LeobenFranz‐Josef‐Straße 18, A‐8700 Leoben

+43 (0) 3842 402 4201 funkymat@unileoben.ac.athttp://materials.unileoben.ac.at

ه 50 100 150 200 250 300 350 400 450-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5یوو �▓

[µm

]

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2.2

79

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