| Titel | Größeneffekte bei der Texturierung von Stahloberflächen und deren tribologische Charakterisierung im einsinnigen Gleitkontakt |
| Autor | D. Braun, T.Baumann, C. Greiner, J. Schneider |
| Infos zum Autor | Autorenanschrift: B. Schleif*, L. Deters**, H. Ziegele* * Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Petuelring 130, 80788 München ** Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Maschinenkonstruktion, Universitätsplatz 2, 39106 Magdeburg |
| Inhalt | Zusammenfassung Für die Untersuchungen wurden mittels Laserabtrag runde Näpfchen in einem Durchmesserbereich von 15 bis 800 µm erzeugt. Der texturierte Flächenanteil betrug dabei konstant 10 %, das Tiefe-zu-Durchmesser-Verhältnis 0,1. Das tribologische Verhalten der texturierten Pellet-Oberfläche (normalisierter Stahl C85) wurde im einsinnigen Gleitkontakt unter Schmierung mit Polyalphaolefin bei Raumtemperatur sowie 50 und 100°C gegen den vergüteten Stahl 100Cr6 bei Gleitgeschwindigkeiten von 0,04 bis 2,0 m/s charakterisiert. Die Pressung wurde konstant bei 3 MPa gehalten. Ergänzt wurde die experimentelle Arbeit durch numerische Simulationen. Die Untersuchungser- gebnisse verdeutlichen einen signifikanten Einfluss des Näpfchendurchmessers auf das Reibungsverhalten. Es zeigte sich bei 100°C Öltemperatur ein Minimum der Reibungszahl bei einem Texturdurchmesser von 40 µm. Die Reibung lies sich hierbei für eine Gleitgeschwindigkeit von 0,5 m/s um über 80 % im Vergleich zur untexturierten Referenzprobe reduzieren. Bei 50°C Öltemperatur lag der optimale Texturdurchmesser bei 200 µm. Abstract For our investigations, round dimples with diameters ranging from 15 to 800 µm were created through a laser abla- tion process. The textured area and the depth-to-diameter-ratio were kept constant at 10 % and 0.1 respectively. The tribological properties of the textured steel surfaces (normalized C85) were characterized under unidirectional sliding conditions. The contacts were lubricated with polyalphaolefin at room temperature as well as 50 and 100°C oil temperature. The pins were paired against the hardened and tempered steel 100Cr6 at sliding speeds ranging from 0.04 to 2.0 m/s. The surface pressure was kept constant at 3 MPa. In addition to the experiments, numerical simulations were carried out. The experimental results show a significant influence of the dimple diameter on the friction coefficient. At 100°C oil temperature a minimum of the friction coefficient was found at 40 µm dimple diame- ter. Friction force could be reduced by up to 80 % at a sliding speed of 0.5 m/s. At 50°C oil temperature the optimum diameter was at 200 µm. |
| Datum | 2013 |
