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Bewertung von Schicht‐Substrat‐Systembelastungen mit Hilfe von Kontaktspannungssimulation
Author(s) -
Gold P. W.,
Loos J.,
Klaas H.
Publication year - 2004
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.200400801
Subject(s) - vapour deposition , physics , mechanical engineering , chemistry , engineering , thin film , quantum mechanics
Zur Realisierung von umweltverträglichen Tribosystemen werden im Sonderforschungsbereich SFB 442 PVD (Physical Vapour Deposition) ‐Schichtsysteme entwickelt, welche zusammen mit entfeinerten Schmierstoffen deren tribologische Eigenschaften verbessern. Bei Bewertung von Schicht‐Substrat‐Systemen für den Einsatz in tribologischen System ist es von besonderer Bedeutung zu erfassen, welchen Beanspruchungen diese Systeme ausgesetzt sind und wie ihre Eigenschaften das Beanspruchungs‐Kollektiv beeinflussen. Gegenstand der vorgestellten Untersuchungen ist eine Analyse der Parameter des Schicht‐Substrat‐Systems mit signifikanten Effekten der Oberflächenbeanspruchung. Dabei werden Unterschiede zu den bekannten Oberflächenbeanspruchungen der Massivwerkstoffe aufgezeigt und mathematische Modelle zur Beschreibung des Schicht‐Substrat‐Einflusses entwickelt. Ziel dieser Untersuchungen ist es, die im Tribosystem (z. B. Wälzlager) auftretenden Belastungen mit denen in den Schicht‐Prüfverfahren (z. B. Rockwell‐Haftklassenuntersuchung, Nanoindentermessung) aufgebrachten Belastungen in einen Zusammenhang zu stellen. Denn nur so ist es möglich, die in den Schicht‐Prüfverfahren gewonnenen Ergebnisse zur Bewertung eines Schicht‐Substrat‐Systems heranzuziehen. Entscheidendes Hilfsmittel ist hier die Simulation der mechanischen Oberflächenbeanspruchung mittels FEM (Finite Element Methode). Hiermit ist es möglich, den anisotropen und inhomogenen Werkstoffeigenschaften des Schicht‐Substrat‐Systems Rechnung zu tragen.