| Titel | Tribologische Eigenschaften von TiC gegen DLC |
| Autor | Mustafa Bilgen, Yusuf Arme, Syed Imad-Uddin Ahmed |
| Infos zum Autor | Autorenanschrift: Mustafa Bilgen, Yusuf Arme, Syed Imad-Uddin Ahmed Institut für Konstruktion und angewandten Maschinenbau, Fakultät Maschinenbau, Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel, Salzdahlumer Straße 46/48, 38302 Wolfenbüttel, Germany Tel.: +49 5331 939-44630 Fax.: +49 5331 939-44632 E-Mail: i.ahmed@ostfalia.de |
| Inhalt | Zusammenfassung In dieser Studie wurde das tribologische Verhalten von mit Titancarbid (TiC) beschichteten Stahlkugeln gegen wasserstoffhaltige, diamantartige Kohlenstoffschichten (DLC), welche auf Stahlscheiben aufgebracht wurden, untersucht. Die Untersuchungen wurden mit unterschiedlichen Luftfeuchtigkeiten, Gleitwegen und Gleitge- schwindigkeiten, mit einem rotierenden Kugel-Scheibe-Tribometer ohne zusätzliche Schmierung, durchgeführt. Die Experimente mit einer Last von bis zu 10 N (geometrische Hertzsche Pressung von 1,5 GPa) wiesen eine niedrige Reibungszahl auf und bewegten sich in einem Bereich von 0,06 bis 0,12. Die Reibung hat sich bei höhe- rer Feuchtigkeit sowohl für eine raue als auch für eine polierte TiC-Schicht reduziert. Dieses Verhalten wird mit den tribochemischen Effekten, der Transferschicht und mit der Bildung von reibungsminderndem Titanoxid im Tribokontakt erklärt. Experimente mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zeigten keinen wesentlichen Einfluss der Gleitgeschwindigkeit auf das Reibungsverhalten. Langzeitmessungen ergaben, dass die Reibungszahl sich nach einer Einlaufperiode auf einen Wert von ca. 0,06 stabilisierte. Ein Vergleich mit anderen Kugelmaterialien gegen die mit DLC beschichteten Proben hat ergeben, dass für das ungeschmierte Tribosystem TiC gegen DLC tribologisch vorteilhafte Reibungs- und Verschleißeigenschaften erreicht werden können. Abstract This study reports on the tribological behaviour of titanium carbide (TiC) coated steel spheres sliding against hy- drogen-containing diamond like carbon coatings, deposited on flat steel substrates, under different sliding condi- tions. The conditions addressed in this work included various relative humidities, sliding distances and speeds. Experiments were conducted using a Ball-on-Disk tribometer without any additional lubricants. Experiments per- formed up to a load of 10 N (corresponding to a geometrical Herztian pressure of 1.5 GPa) showed a low coeffi- cient of friction ranging from 0.06 to 0.12. Reduced friction values were recorded at higher humidities for smooth as well as rough TiC counterbodies. This behaviour is attributed to tribochemical effects of the transfer layer as well as to the build-up of lubricious titanium oxide in the tribocontact. Sliding experiments at various sliding veloci- ties showed a negligible influence of sliding speed on the frictional characteristics. Extended time sliding tests showed that the friction coefficient eventually stabilized after a running-in stage to a value of around 0.06. A com- parison with other counterbody ceramic materials sliding against the same type of DLC coating without any lubri- cation revealed that low friction and wear can be achieved with the tribosystem TiC sliding against DLC. |
| Datum | 2013 |
