Tagungsbeitrag

Titel Tribologische Charakterisierung von Luftfahrtmaterialien unter Frettingbedingungen
Autor Daniel Kümmel, Wissam Hawchar, Andreas Morkel, Harald Hetzner, Johannes Schneider
Infos zum Autor M.Sc. Daniel Kümmel1, B.Sc. Wissam Hawchar1, B.Sc. Andreas Morkel1, Dr.-Ing. Harald Hetzner2, Dr.-Ing. Johannes Schneider1

1 Karlsruher Institute für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Materialien (IAM) und MikroTribologie Centrum µTC, Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe, Germany

2 Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH, Pfänderstraße 50-52, 88161 Lindenberg, Germany
Inhalt Zusammenfassung
In dieser Arbeit wurden die tribologischen Eigenschaften von Ti6Al4V unter Frettingbedingungen erprobt und mit denen von rostfreiem Stahl 15-5PH verglichen. Als Gegenkörper kamen verschiedene relevante Stähle, Kupfer-legierungen, ein Gleitlack, eine PVD-, eine galvanische sowie eine thermisch gespritzte WC-Co-Cr Beschichtung zum Einsatz. Die Frettingexperimente wurden mit einer Zylinder-Platte-Geometrie sowohl trocken als auch fettgeschmiert durchgeführt. Als experimentelle Parameter wurden eine initiale Hertzsche Pressung von 100 MPa, Frequenz von 20 Hz und Schwingbreite von 0,2 mm gewählt. Reibung- und Verschleißverhalten der verschiedenen Materialkombinationen werden verglichen und im Hinblick auf Anwendungen in der Luftfahrtindustrie diskutiert. Verschleißverhalten und —mechanismen wurden mittels Konfokalmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie/Focused Ion Beam untersucht.

Abstract
In this work, the tribological performance of Ti6Al4V under fretting conditions was studied and compared to the performance of 15-5PH stainless steel. As counter bodies, different relevant steels, copper alloys, an anti-friction coating, a PVD-, a galvanic as well as a thermally sprayed WC-Co-Cr coating were used. The fretting experiments were conducted with cylinder-plane-geometry under dry as well as grease lubricated conditions. An initial Hertzian pressure of 100 MPa, a frequency of 20 Hz and stroke of 0.2 mm were chosen as experimental parameters. Friction and wear behavior of the different material combinations are compared and discussed with respect to applications in aerospace industry. Wear behavior and wear mechanisms were studied using confocal microscopy and scanning electron/ focused ion beam microscopy.
Datum 2017