Tagungsbeitrag

Titel Kontaktermüdung und Verschleiß von einsatzgehärteten Stählen und Nitirerschichten
Autor A. Trausmuth, E. Badisch, I. Gódor, M. Stoschka, F. Grün, A. Dietrich
Infos zum Autor Autorenanschrift:
DI(FH) DI Dr.mont. Andreas Trausmuth DI Dr.mont. Ewald Badisch
AC2T research GmbH Viktor-Kaplan-Straße 2 A-2700 Wr. Neustadt
Tel. +43 (0)2622 81600 — 124 Fax. +43 (0)2622 81600 — 99 email: badisch@ac2t.at
www: www.ac2t.at
DI (FH) Alexander Dietrich
Innovative Manufacturing Technology MAGNA Powertrain
Industriestraße 35
A-8502 Lannach

DI Dr. Istvan Gódor
DI Dr.mont. Michael Stoschka Prof. DI Dr.mont. Florian Grün
Lehrstuhl für Allgemeinen Maschinenbau Montanuniversität Leoben Franz-Josef-Straße 18
A-8700 Leoben
Inhalt Zusammenfassung
Bei vielen tribologisch und mechanisch komplex beanspruchten Maschinenteilen wie zum Beispiel Zahnräder, Nockenwellen, Wälzlager spielt die Kontaktbeanspruchung eine entscheidende Rolle. Die vorliegende Arbeit gibt einen Beitrag zur Charakterisierung der Lebensdauer unter Überrollbeanspruchung (Rolling-Contact-Fatigue, RCF). Die methodische Vorgehensweise umfasst experimentelle Versuche, begleitende Schadensanalysen und zwei- bzw. dreidimensionale Finite-Elemente-Berechnungen, um die Schädigung und die lokalen Einflüsse zu beurteilen. Im Rahmen dieses Beitrages wird ein Vergleich der Ermüdungsfestigkeit unter Kontaktbeanspruchung von einsatz- gehärteten, plasmanitrierten und durchgehärteten Werkstoffen gezeigt. Zur Charakterisierung der Punktberührung im zyklischen Kontakt wurde ein Kugel-auf-Stift-Tester (Ball-on-Rod, BoR) gewählt. Bei dieser Beanspruchung ist die einsatzgehärtete 20MnCr5-Variante bei schlupffreier Kontaktbeanspruchung gegenüber den nitrierten Varianten eindeutig zu bevorzugen. Höchste Lebensdauer aller untersuchten Werkstoffe wurde mit durchgehärteten Wälzlagerwerkstoffe erzielt.
Abstract
For many machine components well-defined standard codes exist concerning the conservative load-carrying capacity under rolling contact fatigue (RCF). The present work examines experimentally the local damage evolution and compares the differences in fatigue behaviour of different case-hardened depths layers, plasmanitrided surfaces and through-hardened ball-bearing steels under RCF. The experiments are accompanied by damage assessments as well as accompanying two and three dimensional finite element computations. Experiments using Ball-on-Rod (BoR) test apparatus showed that under slip-free conditions case-hardened 20MnCr5 steel exhibits advantages compared to plasmanitrided surfaces. However, highest resistance against RCF was observed for through-hardened ball-bearing steels.
Datum 2013