Mikroanalytische Klärung des Verschleißschutzes durch Reaktionsschichtbildung in langsamlaufenden Wälzlagern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Werner Gold
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5381285

...Eine bessere Übertragbarkeit auf die Praxis und eine gezielte Weiterentwicklung der Schmierstoffe scheitert zur Zeit daran, dass der Mechanismus der Reaktionsschichtbildung unzureichend bekannt ist. Am Beispiel der Wälzlager soll nun unter Anwendung grenzflächen- und mikroanalytischer Methoden diese Situation geändert werden. Es wird untersucht, was wirksame vor Verschleiß schützende Reaktionsschichten auszeichnet. Die chemische Zusammensetzung der Reaktionsschicht und ihr Gefüge sollen hierzu mit verschiedenen elektronenmikroskopischen Methoden erfasst werden. Insbesondere Querschnitts-Untersuchungen mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie sollen erstmals detaillierten Aufschluss über den Aufbau der Reaktionsschicht und die Grenzfläche zum Grundwerkstoff geben. Die Präparation der Querschnittsproben wird mit einer sogenannten Focused Ion Beam (FIB) Workstation erfolgen, was neuartige Möglichkeiten in der Erforschung tribologischer Phänomene eröffnet. Außerdem sollen Experimente mit einem an ein Rasterkraftmikroskop angebrachten Nanoindenter ortsaufgelöste Information über mikromechanische Kenngrößen erbringen. Die gewonnen Erkenntnisse über die mechanische Belastbarkeit solcher Triboschutzschichten dienen dann als Basis von Mikrokontakt-Simulationen. Ziel ist es, ein Reaktionsschichtmodell zu entwickeln, das die Belastbarkeit der Schichten mit den auftretenden Belastungen in Beziehung setzt, um die Reaktionsschicht im Wälzlager als ein Art Konstruktionselement erfassen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen