Mikrostruktur-Untersuchungen zum Schwingungsverschleißverhalten von Nickelkomposit- und Ni-P-Schichten

✍ Scribed by Th. Lampke; A. Leopold; D. Dietrich; H. Podlesak; Y. Müller; B. Wielage

• Publisher: John Wiley and Sons
• Year: 2006
• Tongue: English
• Weight: 701 KB
• Volume: 37
• Category: Article
• ISSN: 0933-5137
• DOI: 10.1002/mawe.200600087

✦ Synopsis

Abstract

Schwingungsverschleiß führt in vielen Bereichen industrieller Anwendung zu gravierenden Bauteilschäden. Zu deren Vermeidung werden verschiedene Schichten eingesetzt bzw. erprobt, so auch galvanisch abgeschiedene Nickel‐ und Nickelkomposit‐ sowie außenstromlos abgeschiedene Nickel‐Phosphor‐Schichten. Das Verhalten dieser Schichten unter Schwingungsverschleißbeanspruchung wurde charakterisiert. Begleitend erfolgte eine mikrostrukturelle Charakterisierung hinsichtlich Korngröße, Partikelgehalt und Partikelverteilung sowie bezüglich Kristallisation und Ausbildung der tetragonalen Phase Nickelphosphid. Diese Ergebnisse korrelieren gut mit den Martenshärtewerten der Schichten und tragen zum Verständnis des Schwingungsverschleißverhaltens der untersuchten Schichten bei. Wärmebehandelte Ni‐P‐Schichten erreichen die doppelte Härte im Vergleich zu Nickeldispersionsschichten, sie versagen jedoch unter oszillierender Gleitbeanspruchung durch Versprödung, Rissbildung und Enthaftung. Dagegen weisen dispersionshärtende Nanokomposite mit TiO~2~ ein deutlich günstigeres tribologisches Verhalten auf. Ein Feststoffgehalt von ca. 3 Vol.‐% führt zu Dispersions‐ und Feinkornhärtungseffekten, die einen guten Schutz gegen Schwingungsverschleiß bewirken; die Ni‐Matrix bleibt dabei duktil. Die Inkorporation sehr harter Teilchen (SiC) verstärkt hingegen den Schwingungverschleißprozess durch die abrasive Wirkung der im Tribokontakt befindlichen Partikel.