Tagungsbeitrag

Titel Slip-rolling resistant thin film ta-C coatings for up to 3.000 MPa of Hertzian contact pressure
Autor Mathias Woydt, Charles-Alix Manier, Andreas Brückner, Volker Weihnacht
Infos zum Autor Mathias Woydt1, Charles-Alix Manier1, Andreas Brückner² and Volker Weihnacht²
1 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, D-12200 Berlin
² Fraunhofer Institut Werkstoff- und Strahltechnik, D-01277 Dresden
Inhalt Zusammenfassung

Der Werkstoffverbund ″Dünnschicht/Stahlsubstrat″ kann derart optimiert werden, sodaß auch Dünnschichten mit Elastizitätsmoduli von bis zu 450 GPa hohen Hertzschen Pressungen standhalten und der sog. ″Eierschaleneffekt″ eher mangelhaft haftende Dünnschichten in einer noch zu optimierenden Prozeßkette beschreiben. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten a-C und ta-C-Dünnschichten sind bei RT in unadditiviertem Paraffinöl bis zu Hertzschen Pressungen P0mittel von 1,94 GPa bis wenigstens zehn Millionen Zyklen überrollbeständig. Überrollbeständigkeiten für die a-C-Dünnschichten auf Cronidur 30 im Erstbefüllungsöl bei 120°C von 1.8 Millionen Zyklen (G4) und 3.29 Millionen Zyklen (G5) unterlegen die metallurgische Entwicklung der letzten Jahre, aber offenbaren auch noch weiteren Raum für Weiterentwicklungen.

Abstract

The composite ″coating/substrate″ was optimized in order to achieve a slip-rolling resistance under high Hertzian contact stresses also with coatings having elastic moduli of up to 450 GPa. This conduct to conclude, that the socalled ″egg-shell″ effect is more related to coatings having a weak adhesion and process chain. It was experimentally shown, that a-C and ta-C thin film coatings can be slip-rolling resistant at RT at least up to ten million of cycles under a Hertzian contact pressures P0mean of up to 1.94 GPa. Slip-rolling resistances of an a-C thin films on Cronidur 30 at 120°C in a factory fill engine oil of 1.8 million cycles (G4) and of 3.29 million cycles (G5) illuminate the metallurgical advancement in the last years, but also room for further improvem
Datum 2009