2nd ed, 2022
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Details
- Autor(en) / Beteiligte
- Titel
- Wechselwirkung von Additiven mit Metalloberflächen
- Auflage
- 2nd ed
- Ort / Verlag
- Tübingen : expert verlag,
- Erscheinungsjahr
- 2022
- Beschreibungen/Notizen
- Intro -- Inhalt -- Vorwort 1. Auflage -- Vorwort zur 2. Auflage -- 1 Einleitung -- 1.1 Vorbemerkungen -- 1.2 Maschinenelemente - tribologischer Kontakt - Ansätze zur Beschreibung -- 2 Kontaktmechanik -- 2.1 Grundlagen -- 2.1.1 Kontaktmechanik - Spannungszustände -- 2.1.2 Vergleichsspannung und Von-Mises-Kriterium -- 3 Werkstoffe und deren Oberflächen -- 3.1 Einleitung -- 3.2 Idealer Festkörper -- 3.3 Gitterfehler und Versetzungen -- 3.3.1 Nulldimensionale Defekte -- 3.3.2 Eindimensionale Defekte: Versetzungen -- 3.4 Umformung -- 3.4.1 Ziehen, Walzen und Rollen -- 3.4.2 Spanabhebende Bearbeitung -- 3.4.3 Schneiden von Teilchen durch Versetzungen -- 3.5 Ergänzende Vorstellungen zur Metalloberfläche -- 4 Reibung - Mischreibung und Metallbearbeitung -- 4.1 Allgemeine Regeln -- 4.2 Chemische Prozesse bei Reibung und Mischreibung -- 4.3 Einfluss von Schmierstoffen -- 4.4 Neuere Untersuchungen zur Aktivität von Grenzflächen bei Mischreibung -- 4.4.1 Grundlagenergebnisse -- 4.4.2 Endbearbeitung (Schleifen - Honen) als Sonderfall der Mischreibung -- 4.4.3 Funktionale und disfunktionale Randschichten durch Endbearbeitung -- 4.5 Zusammenfassung -- 4.5.1 Prozesse in Körper und Gegenkörper -- 4.5.2 Chemische Prozesse -- 4.5.2.1 Oxidation -- 4.5.2.2 Matrixcarbide -- 4.5.2.3 Ausbildung von Reaktionsschichten in der Umlaufschmierung -- 5 Hydrodynamik und Elastohydrodynamik -- 5.1 Einleitung -- 5.2 Schmierstofftransport im Spalt -- 5.2.1 Viskositätsmodell -- 5.2.2 Strömungsverhalten in einem verengenden Spalt -- 5.2.3 Reynoldssche Zahl und Prandtlsche Strömungsgrenzschicht -- 5.2.4 Stribeck-Kurve -- 5.2.5 Struktur - Wirkungsbeziehungen -- 5.2.6 Transiente EHD -- 6 Chemie der Schmierstoffe (generelle Überlegungen) -- 6.1 Einleitung.
- 6.2 Reaktionen der Schmierstoffe am Beispiel der Kohlenwasserstoffe -- 6.2.1 Wechselwirkung mit metallischen Grenzflächen -- 6.2.2 Additive (Antioxidantien) -- 6.3 Zusammenfassung -- 7 Mögliche Additivmechanismen und weitere Betrachtungen zu Metalloberflächen -- 7.1 Einleitung -- 7.2 Intermolekulare Wechselwirkungen -- 7.3 Benetzung von Oberflächen durch additivierte Schmierstoffe -- 7.4 Einfluss oxidierter Oberflächen -- 7.5 Zusammenfassung -- 8 Rehbinder-Effekt -- 8.1 Einleitung -- 8.2 Allgemeine Gesetzmäßigkeiten -- 8.2.1 Grundlagen -- 8.2.2 Einfluss von Temperatur und Verformungsgeschwindigkeit -- 8.3 Spannungszustand und Adsorptionseffekt -- 8.4 Das Kriechen von Einkristallen -- 8.5 Polykristalline Systeme -- 8.6 Eigene Versuche -- 8.7 Zusammenfassung -- 9 Metall-Additiv-Kontakt (allgemeine Betrachtungen) -- 9.1 Einleitung -- 9.2 Bowden und Tabor [Bow 59] -- 9.3 Kritische Anmerkungen zum Reibzahl-Temperatur-Diagramm -- 9.4 Bearbeitungszeiten -- 9.5 Wie stark sind Adsorptionsschichten -- 9.6 Betrachtungen zu Temperaturen -- 9.6.1 Hot Spots - Blitztemperaturen -- 9.6.2 Wärmeentwicklung in der Umformung -- 9.7 Oberflächenvergrößerung im Umformvorgang -- 9.8 Wo kann ein Schmierstoff in der Bearbeitung angreifen? -- 9.9 Zusammenfassung -- 10 Chlorparaffine -- 10.1 Einleitung -- 10.2 Besonderheiten von chlorhaltigen Ölen -- 10.3 Zur Reaktionsweise von chlorhaltigen Verbindungen (Literaturauswertung) -- 10.4 Eigene Laboruntersuchungen -- 10.4.1 Stift-Scheibe-Versuche -- 1.2379-Stift (unbeschichtet / beschichtet) auf 16MnCr5-Scheibe -- 10.4.2 Beschichtungen auf den Stiften -- 10.4.3 Brugger-Werte -- 10.4.4 Stift-Scheibe-Versuche - keramischer Stift auf 1.4301-Scheibe.
- 10.5 Wie funktionieren Chlorparaffine wirklich? - Versuch einer Erklärung zur Wirkungsweise -- 10.5.1 Abspaltung von Chlorwasserstoff -- 10.5.2 Radikalmechanismus -- 10.5.3 Adsorptionsmechanismus -- 10.6 Abgleich der Theorie mit den Ergebnissen aus der Literatur -- 11 Schwefelträger -- 11.1 Einleitung -- 11.2 Zur Reaktionsweise von schwefelhaltigen Verbindungen (Literaturauswertung) -- 11.3 Phänomene in der Metallbearbeitung mit schwefelhaltigen Additiven -- 11.3.1 Verfärbung von Buntmetallen durch Schwefelverbindungen -- 11.3.2 Verfärbungen (Schwefelkorrosion) auf Eisenoberflächen -- 11.3.3 Einfluss von aktiven Schwefelverbindungen bzw. Elementarschwefel auf die Spanlänge -- 11.3.4 Schwefeladditive funktionieren nur in Gegenwart von Sauerstoff optimal -- 11.3.5 Auch inhibierte Metallbearbeitungsflüssigkeiten funktionieren -- 11.4 Laboruntersuchungen -- 11.5 Wie funktionieren Schwefeladditive? - Versuch einer Erklärung zur Wirkungsweise -- 11.6 Zusammenfassung -- 12 Überbasische Sulfonate (PEP-Additive) -- 12.1 Einleitung -- 12.2 Auswertung der Literatur -- 12.3 Laboruntersuchungen -- 12.3.1 Untersuchungen am Stift-Scheibe-Tribometer (1.4301-Scheibe) -- 12.3.2 Untersuchungen zum Synergismus von überbasischen Sulfonaten mit Schwefelverbindungen -- 12.3.2.1 Stift-Scheibe-Versuche (1.2379-Stift / 16MnCr5 (GKZ)-Scheibe) -- 12.3.2.2 Untersuchungen an der Brugger-Maschine -- Vergleichende Untersuchung zu überbasischen Natrium- und Calcium-Sulfonaten -- 12.4 Fazit -- 13 Verschleißschutzadditive -- 13.1 Einleitung -- 13.2 Zinkdialkyldithiophosphate (ZDDTP) -- 13.2.1 Struktur-Wirkungs-Beziehungen -- 13.2.2 Filmdicken von ZDDTP -- 13.2.3 Zersetzungstheorie von ZDDTP -- 13.2.4 Wie wirken Zinkdialkyldithiophosphate in der Metallbearbeitung.
- 13.3 Andere phosphorhaltige Additive -- 13.3.1 Molybdändialkyldithiophosphate -- 13.3.2 Saure Phosphorsäure-Partialester -- 13.3.3 Neutralisierte bzw. neutrale (metallfreie) Phosphorsäure- und Thiophosphorsäureester -- 13.3.4 (Thio-)Phosphorsäureester (cresylähnliche Verbindungen) -- 13.4 Phosphorfreie Verschleißschutzadditive -- 13.5 Laboruntersuchungen -- 13.5.1 Versuche am Stift-Scheibe-Tribometer -- 13.5.2 Versuche am Brugger-Gerät -- 13.6 Zusammenfassung -- 14 Einfluss von Sauerstoff auf die Tribologie -- 14.1 Einleitung -- 14.2 Sauerstoff als tribologisch wirksames Element -- 14.3 Wie könnte Sauerstoff im Tribokontakt wirken? -- 14.4 Antioxidantien -- 14.5 Zusammenfassung -- 15 Was bleibt offen? -- 16 Anhang - Kurze Darstellung der Grenzflächenanalytik -- 16.1 Sekundärionen‑Massenspektrometrie (SIMS) -- 16.2 Sekundärneutralteilchen ‑ Massenspektrometrie (SNMS) -- 16.3 Photoelektronenspektroskopie XPS (ESCA) -- 16.4 ESMA -- 16.5 Rasterelektronenmikroskop REM mit energiedispersiver Röntgenmikroanalyse (EDX) -- 16.6 REM - SE und REM - BSE -- 16.7 Mikrohärtemeßeinrichtung -- 16.8 Transmissionselektronenmikroskop TEM mit Elektronen- ergieverlustspektrometer EELS -- 16.9 STEM [Scanning Transmission Electron-Microscope] -- 16.10 Zielpräparation mit dem fokussierten Ionenstrahl -- 16.11 FIB-TEM -- 17 Literatur -- Register -- Abbildungsverzeichnis -- Tabellenverzeichnis.
- In der Ausbildung von Maschinenbauer:innen und Fertigungstechniker:innen wird auf die Schmierstoffe nur so weit eingegangen, als diese existieren und einen Einfluss auf die Tribosysteme haben. Eine tiefergehende Beschäftigung findet mit Hinweis auf die komplexen chemischen Zusammenhänge nicht statt. Das vorliegende Buch bringt Licht in die "dunkle" Seite der Tribologie und erklärt die Funktion des "Zwischenstoffs". Dazu wird die bestehende Literatur kritisch ausgewertet. Ergänzend werden neue Modelle vorgestellt. Die Monografie verhilft den Lesenden zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen auf der Metalloberfläche und in der Randschicht von Bauteilen.
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- Sprache
- –
- Identifikatoren
- ISBN: 3-8169-8543-2DOI: 10.24053/9783816985433Titel-ID: 9925159830006463
- Format
- 1 online resource (251 pages)
- Schlagworte
- Mechanical engineering