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E-Book

Verschleiß metallischer Werkstoffe

Erscheinungsformen sicher beurteilen

AutorJörg Schöfer, Karl Sommer, Rudolf Heinz
VerlagSpringer Vieweg
Erscheinungsjahr2014
Seitenanzahl604 Seiten
ISBN9783834824646
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis26,96 EUR
Verschleiß tritt in nahezu allen Industriezweigen auf und kann zu großen wirtschaftlichen Schäden mit entsprechenden Folgekosten führen. Das Buch ist vor allem für die praktische Arbeit des Ingenieurs gedacht. Es bietet mit der Behandlung zahlreicher Schadensbeispiele konkrete Hilfestellung bei der Analyse und Beurteilung von Verschleißproblemen und ermöglicht geeignete Maßnahmen für die Optimierung von Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Betrieb von Anlagen und Maschinen. In Grundlagenkapiteln wird auf Verschleiß und Reibung soweit eingegangen, wie es zum Verständnis der Verschleißproblematik notwendig ist. Die nachfolgenden Kapitel behandeln ausführlich die verschiedenen Verschleißarten mit den dazugehörigen Schadensbildern, die bei den zahlreichen Maschinenelementen und Bauteilen aufgrund unterschiedlicher tribologischer Beanspruchung und Struktur auftreten können. In der aktuellen Auflage wurde der Praxischarakter durch Aufnahme weiterer Beispiele gestärkt, die Bildqualität von Schadensbildern verbessert sowie Druckfehler korrigiert.

Dr.-Ing. Karl Sommer, vormals Staatliche Materialprüfungsanstalt (MPA) Universität Stuttgart
Dr.-Ing. Rudolf Heinz, Robert Bosch GmbH, Stuttgart
Dr.-Ing. Jörg Schöfer, Robert Bosch GmbH, Stuttgart

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis7
Die Autoren13
1 Einführung14
Literaturverzeichnis15
2 Tribologische Grundlagen16
2.1 Tribologisches System16
2.2 Reibung19
2.2.1 Makroskopische Betrachtung20
2.2.2 Mikroskopische Betrachtung20
2.2.3 Reibungsarten23
2.2.4 Reibungszustände24
2.2.5 Reibungszahlen25
2.3 Verschleißarten27
2.4 Verschleißmechanismen27
2.4.1 Adhäsion29
2.4.2 Abrasion31
2.4.3 Oberflächenzerrüttung33
2.4.4 Tribochemische Reaktion34
2.4.5 Ablation36
2.5 Zusammenhang zwischen Reibung und Verschleiß37
2.6 Ausfallkriterien41
Literaturverzeichnis44
3 Methodik der Analyse tribologischer Schäden48
3.1 Strukturanalyse50
3.2 Beanspruchungsanalyse51
Literaturverzeichnis52
4 Gleitverschleiß54
4.1 Grundlagen geschmierter Tribosysteme54
4.1.1 Hydrodynamik54
4.1.2 Mischreibung und Grenzreibung56
4.2 Verschleißerscheinungsformen bei Hydrodynamik und Mischreibung59
4.2.1 Riefen60
4.2.2 Einbettung von Fremdpartikeln63
4.2.3 Eindrückungen66
4.2.4 Ausbrüche66
4.2.5 Ungleichmäßiges Tragbild70
4.2.6 Rattermarken71
4.2.7 Fresser73
4.2.8 Werkstoffübertrag78
4.2.9 Schubrisse81
4.2.10 Brandrisse83
4.2.11 Gefügeänderung86
4.2.12 Schmelzerscheinungen92
4.2.13 Stromübergang95
4.2.14 Tribochemische Reaktionsschicht97
4.2.15 Plastische Oberflächenverformung100
4.2.16 Profiländerung102
4.3 Grundlagen ungeschmierter Tribosysteme104
4.3.1 Beanspruchungsbedingte Einflüsse105
4.3.2 Strukturbedingte Einflüsse110
4.4 Besonderheiten bei Trockenreibung im Vakuum114
4.5 Verschleißerscheinungsformen bei ungeschmierter Gleitreibung115
4.5.1 Fresser115
4.5.2 Riefen116
4.5.3 Werkstoffübertrag117
4.5.4 Schubrisse118
4.5.5 Brandrisse118
4.5.6 Gefügeänderung121
4.5.7 Tribooxidation126
Literaturverzeichnis127
5 Schwingungsverschleiß (Fretting)135
5.1 Grundlagen135
5.1.1 Bewegungsformen135
5.1.2 Stofftransport und Reibungszustand135
5.1.3 Systemklassen136
5.1.4 Verschleißmechanismen bei Schwingungsverschleiß138
5.2 Verschleißerscheinungsformen durch Schwingungsverschleiß143
5.2.1 Beläge (Tribooxidation, Reiboxidation, Reibrost, Passungsrost)144
5.2.2 Narben153
5.2.3 Mulden156
5.2.4 Riffel158
5.2.5 Wurmspuren163
5.2.6 Stillstandsmarkierungen (false brinelling)167
5.2.7 Schwingungsverschleiß mit überwiegend einem Verschleißmechanismus175
5.3 Reibdauerbrüche (fretting fatigue)178
5.4 Allgemeine Hinweise zur Minderung von Schwingungsverschleiß191
Literaturverzeichnis194
6 Wälzverschleiß198
6.1 Grundlagen198
6.1.1 Allgemeiner Überblick198
6.1.2 Hertzsche Pressung ungeschmiert199
6.1.3 Hertzsche Pressung geschmiert203
6.1.4 Schädigungsbetrachtungen209
6.1.5 Vergleich ertragbarer Hertzscher Pressungen211
6.1.6 Zahnräder212
6.1.7 Wälzlager242
6.1.8 Kurvengetriebe265
6.1.9 Gleichlaufgelenke270
6.1.10 Rad/Schiene272
6.2 Verschleißerscheinungsformen bei vollständiger Elastohydrodynamik (EHD)276
6.2.1 Gefügeänderung277
6.2.2 Abblätterung283
6.3 Verschleißerscheinungsformen bei Mischreibung unterElastohydrodynamik285
6.3.1 Ungleichmäßiges Tragbild285
6.3.2 Tribochemische Reaktionsschicht290
6.3.3 Riefen292
6.3.4 Fresser297
6.3.5 Profiländerung302
6.3.6 Graufleckigkeit311
6.3.7 Grübchen321
6.3.8 Abblätterung330
6.3.9 Abplatzer338
6.3.10 Schichtbruch341
6.3.11 Riffel342
6.4 Verschleißerscheinungsformen bei ungeschmierter Wälzreibung355
6.4.1 Profiländerung355
6.4.2 Riffel357
6.4.3 Rissbildungen und Ausbrüche360
6.4.4 Gefügeänderung362
Literaturverzeichnis364
7 Abrasivverschleiß383
7.1 Grundlagen383
7.2 Zweikörper-Abrasivverschleiß – Abrasiv-Gleitverschleiß durch gebundenes Korn391
7.2.1 Beanspruchungsbedingte Einflüsse392
7.2.2 Strukturbedingte Einflüsse393
7.3 Verschleißerscheinungsformen bei Abrasiv-Gleitverschleiß durch gebundenes Korn405
7.3.1 Riefen405
7.3.2 Einbettung407
7.3.3 Ausbrüche407
7.3.4 Brandrisse408
7.3.5 Gefügeänderung410
7.3.6 Profiländerung411
7.4 Dreikörper-Abrasivverschleiß413
7.4.1 Beanspruchungsbedingte Einflüsse415
7.4.2 Strukturbedingte Einflüsse416
7.5 Verschleißerscheinungsformen bei Dreikörper-Abrasivverschleiß424
7.5.1 Riefen424
7.5.2 Einbettung427
7.5.3 Schubrisse427
7.5.4 Mulden428
7.5.5 Riffel429
7.5.6 Profiländerung430
Literaturverzeichnis435
8 Erosion und Erosionskorrosion440
8.1 Allgemeine Grundlagen440
8.2 Grundlagen Abrasiv-Gleitverschleiß durch loses Korn (Erosion)441
8.2.1 Allgemeines441
8.2.2 Beanspruchungsbedingte Einflüsse442
8.2.3 Strukturbedingte Einflüsse443
8.3 Verschleißerscheinungsformen bei Erosion durch loses Korn445
8.3.1 Querwellen, Mulden445
8.3.2 Riefen448
8.3.3 Selektive Erosion449
8.3.4 Profiländerung453
8.4 Grundlagen Strahlverschleiß454
8.4.1 Allgemeines454
8.4.2 Beanspruchungsbedingte Einflüsse455
8.4.3 Strukturbedingte Einflüsse464
8.5 Verschleißerscheinungsformen bei Strahlverschleiß473
8.5.1 Querwellen, Mulden473
8.5.2 Riffel480
8.5.3 Eindrückungen481
8.5.4 Profiländerung483
8.6 Grundlagen hydroerosiver (hydroabrasiver) Verschleiß488
8.6.1 Allgemeines488
8.6.2 Beanspruchungsbedingte Einflüsse491
8.6.3 Strukturbedingte Einflussgrößen495
8.7 Verschleißerscheinungsformen bei hydroerosivem Verschleiß510
8.7.1 Längs- und Querwellen, Mulden, Rillen510
8.7.2 Eindrückungen520
8.7.3 Riefen521
8.7.4 Selektive Erosion522
8.7.5 Profiländerung524
8.8 Grundlagen Erosionskorrosion524
8.8.1 Allgemeines524
8.8.2 Beanspruchungsbedingte Einflüsse527
8.8.3 Strukturbedingte Einflüsse532
8.9 Verschleißerscheinungen durch Erosionskorrosion535
8.9.1 Auswaschungen, Querwellen, Mulden535
8.9.2 Riffel541
8.9.3 Längswellen543
8.9.4 Selektive Korrosion544
8.10 Grundlagen Kavitationserosion545
8.10.1 Allgemeines545
8.10.2 Entstehung und Wirkung von Kavitation547
8.10.3 Beanspruchungsbedingte Einflüsse549
8.10.4 Werkstoffverhalten551
8.10.5 Möglichkeiten der Einflussnahme auf die Kavitationserosion556
8.11 Verschleißerscheinungsformen durch Kavitationserosion557
8.11.1 Erosion durch Schwingungs- und Strömungskavitation557
8.11.2 Aufrauung565
8.11.3 Ausbrüche572
8.12 Grundlagen Tropfenschlagerosion573
8.12.1 Allgemeines573
8.12.2 Beanspruchungsbedingte Einflüsse574
8.13 Verschleißerscheinungen bei Tropfenschlagerosion577
8.13.1 Mulden577
8.13.2 Aufrauung578
8.14 Gaserosion581
Literaturverzeichnis582
9 Anhang596
9.1 Farbiger Bildteil596
9.2 Gegenüberstellung von alter (DIN) und neuer (Euro-Norm) Werkstoffbezeichnung601
Sachwortverzeichnis606

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