Marion Kugler

Für das tribologische Verhalten von Werkstücken wird oft die Oberflächenrauheit verantwortlich gemacht. Eine unterschiedliche Oberflächenrauheit geht jedoch oft auch mit einer Änderung im Randzonengefüge einher. Um die Einflussgrößen Oberflächenrauheit und Randzonengefüge besser verstehen zu können, wurden in dieser Arbeit drei unterschiedlich endbearbeitete Bronzeproben im Hinblick auf ihr tribologisches Verhalten verglichen. Die Endbearbeitungen sind Schleifen, Elektro- und Vibrationspolieren. Es sind geschmierte Versuche gegen einen Stahlstift in einem Lineartribometer gefahren worden. Der Stahlstift wurde 8 h lang mit einem Hub von 20 mm insgesamt 87 800-mal hin und her bewegt. Dabei wurde mit Totgewichten eine Flächenpressung von 3 MPa erzeugt. Im tribologischen Versuch entstanden bei den geschliffenen Bronzeproben größere Reibkräfte als bei den elektro- und vibrationspolierten Proben. Die geschliffenen und die elektropolierten Proben waren gleich rau, hatten aber ein unterschiedliches Randzonengefüge. Das Randzonengefüge der geschliffenen Proben war bereits vor dem Versuch an der Oberfläche stark verformt. Die elektro- und die vibrationspolierten Proben waren unterschiedlich rau, hatten aber das gleiche unverformte Randzonengefüge. Die Ursache für den erhöhten Reibwert ist wahrscheinlich das unterschiedliche Randzonengefüge. Zwischen den elektro- und vibrationspolierten Proben konnte kaum ein Unterschied im Reibwert festgestellt werden. Die unterschiedliche Rauheit hatte hier also kaum einen Einfluss.

In einem zweiten Versuchsteil wurde bei einer elektropolierten Probe ein Versuch mit nur einer Überfahrt gemacht. Nach der Überfahrt ist das Randzonengefüge mit dem FIB (Focused Ion Beam) untersucht worden, um eine Dislocation Trace Line (DTL) zu finden. Solch eine DTL konnte bereits in Kupfer, nach einer Überfahrt mit einer Saphirkugel gefunden werden. Im Versuch mit der elektropolierten Bronze kann eine DTL nicht eindeutig nachgewiesen werden. Es gibt allerdings STEM-Bilder (Scanning Transmission Electron Microscopy), die darauf hinweisen, dass eine DTL vorliegen könnte.

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