| Titel | Stahl/Keramik-Gleitpaare mit laserstrukturierten Funktionsflächen unter reversierender Beanspruchung in Isooktan |
| Autor | Markus Wöppermann, Karl-Heinz Zum Gahr |
| Infos zum Autor | Prof. Dr.-Ing. K.-H. Zum Gahr Universität Karlsruhe (TH) Institut für Werkstoffkunde II und Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Institut für Materialforschung I Postfach 3640 76021 Karlsruhe Tel.: 07247 82-3897 Email: zumgahr@imf.fzk.de Dipl.-Ing. Markus Wöppermann Universität Karlsruhe (TH) Institut für Werkstoffkunde II Postfach 3640 76021 Karlsruhe Tel.: 07247 82-6407 Email: markus.woeppermann@imf.fzk.de |
| Inhalt | Kurzfassung Der Einfluss einer lasergestützten Mikrotexturierung auf der Funktionsfläche keramischer Gleitkomponenten wurde in Hinblick auf die Reduzierung von Einlaufeffekten, Reibungszahl und Erhöhung der Funktionssicherheit in Medien mit geringer Schmierfähigkeit untersucht. Hierbei wurden die kommerziellen Keramiken ZN101B (ZrO2) und EKasicF (SSiC) im reversierenden Gleitkontakt mit dem vergüteten Stahl 100Cr6 in einem Labortribometer bei Tauchschmierung mit destilliertem Wasser bzw. Isooktan, als Ersatzstoff für Ottokraftstoff, getestet. Unter Verwendung einer Pellet/Platte-Konfiguration wurden die zunächst feingeschliffenen Wirkflächen der keramischen Platten texturiert und gegen die feingeschliffenen Wirkflächen der Stahlpellets gepaart. Die Ergebnisse zeigten je nach Keramik einen unterschiedlichen Medieneinfluss auf das Reibungsverhalten. Durch Strukturelemente in den keramischen Wirkflächen wurden Verschleißteilchen aus dem Kontakt entfernt, wodurch temporäre Reibungszahlspitzen vermieden wurden. Abhängig von der Materialpaarung, dem Schmiermedium und der Belastung konnte durch eine Texturierung eine Reduzierung der Reibungszahl um ca. 30% erreicht werden. Abstract The effect of surface microtexturing by laser ablation was studied on steel/ceramic pairs with respect to running-in behaviour, coefficient of friction and reliability during sliding in media with a poor lubricating effect. The studies were carried out on commercial ZrO2 (ZN101B) and SSiC (EKasicF) ceramics mated in reciprocating sliding contact to the hardened and tempered steel 100Cr6 using a laboratory tribometer with splash lubrication by distilled water and isooctane as substitute for gasoline, respectively. Using a pellet/plate configuration, the functional surface of the steel pellets was fine ground while the mated ceramic plates were firstly fine ground and afterwards microtextured. The results showed different effects of the media on the friction behaviour depending on the ceramic mated with the steel. Wear debris was collected by the textural elements in the functional area of the ceramic plates whereby temporary friction peaks were avoided. The friction coefficient was reduced by texturing by about 30% depending on the mated materials, the lubricant medium and the load applied. |
| Datum | 2007 |
