| Titel | Überrollbeständige Dünnschichten unter geschmierter Wälzreibung bis 3.500 MPa |
| Autor | Dirk Spaltmann, Charles-Alix Manier, Géraldine Theiler, Evelyn Proß, Holger Ziegele, Serge Kursawe, Mathias Woydt |
| Infos zum Autor | Dirk Spaltmann (1) Charles-Alix Manier (1), Géraldine Theiler (1), Evelyn Proß (2), Holger Ziegele (2), Serge Kursawe (2), Mathias Woydt (1) 1 Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), D-12200 Berlin 2 BMW Group, D-80788 Munich |
| Inhalt | Zusammenfassung Der gegenwärtige Leichtbauansatz und zwang zur Senkung des Kraftstoffverbrauches in der Entwicklung von Automobilen erfordert Tribosysteme, die hohen Kontaktpressungen widerstehen können verbunden mit erniedrigten Reibungszahlen. Die Verwendung von Hochleistungsschichten stellt dabei einen Ansatz von vielen dar. Die vorliegende Arbeit stellt ein neuartiges Schicht/Substrat System vor und vergleicht deren Leistung mit denen weiterentwickelter DLC-/ta-C-Beschichtungen im Rahmen von Bewertungstestprozeduren, in denen Wälzbedingungen in Gegenwart von Flüssigschmiermitteln zur Anwendung kommen. Neuartige Zr-basierte Dünnschicht-Systeme widerstanden dabei anfänglichen Hertz’schen Kontaktpressungen von bis zu Pmax = 3.500 MPa und Öltemperaturen von mindestens 120°C für mindestens 10 Millionen Überrollungen verbunden mit geringen Misch-/Grenzreibungszahlen. Im Vergleich dazu waren die weiterentwickelten DLC-/ta-C-Beschichtungen wälzbeständig über mehr als 10 Millionen Überrollungen bei Raumtemperatur (einige Beschichtungen sogar bei einer Öltemperatur von 120°C) und Hertz’schen Kontaktpressungen bis Pmax = 2.600/2.940 MPa. In Bewertungstests wird die Wälzbeständigkeit der neuartigen Schichten mit handelsüblichen, hochleistungsfähigen DLC-/ta-C-Dünnschichten verglichen, die den Stand der Technik repräsentieren. Abstract The light-weight approach and fuel economy targets in today’s automotive engineering require tribosystems, which can withstand higher contact pressures associated with low coefficients of friction. The application of highperformance coatings represents one approach among others. This paper presents a novel coating-substrate system in comparison to newly developed DLC-/ta-C-coatings in a bench mark test procedure exerting slip-rolling conditions in the presence of liquid lubricants. Novel Zr-based thin film coatings can withstand at least 10 million cycles under initial Hertzian contact pressures of up to Pmax = 3.500 MPa and oil temperatures of at least 120°C associated with low coefficients of friction under mixed/boundary conditions. In comparison, the newly developed DLC-/ta-C-coatings are slip-rolling resistant for at least up to 10 million cycles at RT (some of them also at 120°C oil temperature) under Hertzian contact pressures of Pmax = 2.600/2.940 MPa. A bench mark compares the sliprolling resistance of these novel coatings with other state-of-the-art DLC-/ta-C- coatings. |
| Datum | 2008 |
