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Bestimmung des Reibkoeffizienten µ

Volumetischer Verschleiß Wv des Grund und Gegenkörpers

Kugel verschleißt auch --> Abflachung

Zuerst planimetirschen Verschleiß profilometisch aus der Verschleißspur berechnen

Mittleren Radius daraus bestimmen

\(R = {d_2^3 \over {12* W_{q,Ebene}}} \)--> volumetrischer Verschleißbetrag

\(W_{v,K} = {\pi * d_1^2*d_2^2 \over 64}* ({1\over R} -{1\over R})\)

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Kugelförmiger Gegenkörper wird auf einen eingespannten ggf. beschichten Grundkörper geschlagen

Schlagzahl

Schlaglast

Geometrie des Gegenkörpers 

Probentemp

Auftreffwinkel

Beurteilung der Versagensart

Erstellung eines Schlaglast-Versagens-Diagramms

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Wahl der Parameter:

Wichtigstes Parameterpaar: Schlagzahl und Normallast

Zusätzlich: Neigungswinkel, Temp

Nach Duchführung Analyse der Proben auf Versagensart

Proben entsprechend der Versagensart in Diagramm eintragen

\(CD = {A_d\over A_i}\)

CD: Coating Damage

Ad: Schadensfläche

Ai: Impactfläche

Tritt auf, wenn kein durchgehender Schmierfilm zwischen den Bauteilen

Erwärmung bis lokale Verschweißug

Durch Bewegungn werden Teile wieder auseinandergerissen --> gegenseitiger Materialübertrag

Schmiermittel mit bestimmter Temp wird auf Bauteil gebracht

Belastung wird stufenweise von 147 N/mm^2 bis auf 1841 N/mm^2 erhöht

Bei jeder Stfe wird eine feste Umdrehungsanzahl durchlaufen (15min bei 2170 U/min)

Im Anschluss Zanflanke untersuchen und Massenverlust bestimmen

Durch die Hertzsce Pressung wird lokal die Festigkeit des Materials überschritten -> Mikrorisse

Max der Spannung liegt üblicherweise im Material, also auch da Massenabtrag

Zahnradbelastung mit konstantem Drehmoment, bis zu 40.000.000 Lastwechsel

Nach je 2 Mio. Zahnradflankenuntersuchung

Sobald die Grübchen ca. 4% der am stärksten verschädigten Flanke ausmachen wird der Versuch abgebrochen

Grentlastspielzahl wird ermittelt, bei der die aufgrbracht Last von 50% der Proben ertragen wird

Grübchendauerfestigkeit kann durch Versuche mit unterschiedlichen Lastniveaus bestimmt werden

Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit der Umgebung

Folge: messbare Veränderung des Werkstoffes bis zur Beineinträchtigung der Funktion des Bauteils bzw. gesamten Systems

Liegt vor, wenn die Funktion eines Bauteils/Systems durch Korrosion beeinträchtigt ist

Potentialunterschied zwischen den verschiedenen Phasen

Jede Phase möchte unter den geg. Bedingungen einen möglichst günstigen Energiezustand einnehmen und versucht durch Wechselwirkungen den Porentialunterscheid mit der benachbarten Phasen abzubauen

Werkstoff (Metall, Keramik)

Umgebungsmedium (fest, flüssig, gasförmig)

Umgebungsbedinungen (T,p, Strömung)

Besteht aus zwei Elektroden (leitfähige Werkstoffe), die in Elektrolyt getaucht werden

Elektrolyt leitet Ionen aber keine Elektronen

Duch Schluss schließt zwischen Anode und Kathode Strom

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Anode: unedler Bereich: --> Oxidation \(M_e -> M_e^{z+}+z^{e-}\)

Kathode: edler Bereich: --> Reduktion (andersrum)

Fremdstromkorrosion: durch äußere Spannungsquellen hervorgerufenen Potentialdifferenzm durch die Elektronenn den Wasserstoff verlassen --> Ionenbildung und Auflösen des Werkstoffs

Säurekorrosion: Wasserstoffionen aus dem Elektrolyten nehmen die Elektronen auf und es entsteht molekularer Wasserstoff

Sauerstoffkorrosion: aus Wasser und Sauerstoff aus dem Elektrolyten werden durch Zufuhr von Elektronen Hydroxidionen (OH-), die als Basen wirken

Redoxreaktion: Abgabe eines Elektrons z.B. an ein Metallion aus dem Elektrolyten: Me3+ + e^--> Me2+

Kontaktkorrosion: zwei Metalle mit unterschiedlichen Potentialen berühren sich --> Übergabe eines Elektrons an den edleren Partner

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Im Mittelpunkt des Tropfens kaum Sauerstoff

Randbereiche diffundierter Sauersoff aus Luft

Stahl in der Mitte gibt Elektronen an die Seitenbereiche ab und löst sich auf --> an den Seiten entstehen Hydroxid-Ionen

Häufigstes Konzentrationselement: Belüftungselement

Elektrolyt ab der Werkstoffoberfläche weist unterschiedliche Sauerstoffgehalte auf

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Im Spalt wenig Sauerstoff -> Anode

Fe geht unter Abgabe von Elektronen als Ion in Lösung

Ion reagiert mit der Salzlösung zu Salzsäure -> pH-Wert sinkt

Elektronen wandern nach außen -> nach Zwischenschritt bildet sich NaOH -> pH-Wert steigt an diser Stelle

Solange Deckschicht unbeschädigt kein galvanisches Element -> zwei leitend verbundene Elektoden in einem Elektrolyten

Durch Beschädigung stehen beide Werkstoffe in Konakt mit Elektrolyt

Stahl unedel -> Anode

Stahl bildet Ionen und geht an schädigter Stelle in Lösung --> Elektronen wandern zur Kathode und dienen zur Entstehung von Wasserstoffmolekühlen

Sind hochlegierte rost- und säurebeständige Stähle

Haben sowohl austenitisches als auch ferritisches Gefüge

Abhängig vom Korrosionsmedium bzw. den Bedingungen löst sich bevorzugt einer von beiden auf: selektive Korrosion

Es wird direkt in den Korrosionsprozess eingegriffen, indem Eigenschaften der Reaktionspartner bzw. der -bedingungen verändert werden

Kathodischer Schutz durch eine Opferanode

Kathodischer Schutz durch Fremdstrom

Schutz durch Zugabe von Inhibitoren zum Umgebungsmedium

Auch wichtig: Planung des Korrosionsschutzes -> zweckmäßige Gestaltung und Auswahl der Werkstoffe

Werkstoff wird durch Schutzschichten (organisch, anorganisch) vom korrosiven Medium getrennt

Der zu schützende Werkstoff wird als Kathode des galvanischen Elements geschaltet