VERSCHLEISSSCHUTZSCHICHTEN
Michael Pohl
Gemeinschaftslabor fiir Elektronenmikroskopie der RWTH Aachen
1. VerschleiB
Man kann davon ausgehen, daß 2 % des Bruttosozialproduktes in Industrieländern
durch Werkstoffverschleiß vernichtet werden /1/. Es war daher folgerichtig, daß
sich vor rd. 15 Jahren ein neuer interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt gebildet
hat, der unter dem Begriff Tribologie zusammengefasst wird /2/. Es ist das Ziel
dieser VerschleiBforschung, tribologische Systeme, die auBer in der industriellen
Anwendung uns in unzähligen Formen im täglichen Leben umgeben /3/, im Hinblick
auf die dadurch verursachten Verluste und unter dem Gesichtspunkt der Einsparung
wichtiger Rohstoffe zu optimieren, Verschleißvorgänge lassen sich in die Grund-
Verschleißmechanismen unterteilen /4/;
Adhäs ion (Haft-Verschleiß)
Abrasion (Furchungs-Verschleiß)
Tribochemische Reaktion (Schicht-Verschleiß)
Ermüdung (Zerriittungs-VerschleiB)
In strömenden Medien treten darüberhinaus Erosion und Kavitation /5/ auf. Nach dem
heutigen Kenntnisstand 1aBt sich der Verschleiß nur aus der Funktion eines Reibungs-
systems und nicht als Werkstoffkennwert betrachten. Von iibergeordnetem Einfluß auf
den VerschleiB tribologischer Systeme sind die Eigenschaften Werkstoffzdhigkeit und
Werkstofffestigkeit der beanspruchten Bauteilpartner. Diese Anforderungen an ein
Bauteil lassen sich häufig durch funktionelle Beschichtungen optimieren. Der Tri-
bologie-Thesaurus /6/ des derzeit laufenden BMFT-Forschungsprogramms weist daher
fiir den Deskriptor "Untersuchte Stoffpaarungen" 71 % Metall / Metall-Vorhaben und
fur "Untersuchte Stoff- und Formparameter" 48,4 % Vorhaben mit Oberfldcheniiberziigen
jeweils mit höchster Nennungsquote auf.
2, Systematische Einteilung der Verschleißschutzschichten
Die wirtschaftliche Optimierung von Bauteilen aus einem billigen Grundkörper und
einer hochwertigen dünnen Oberflächenschicht hat zu einer unüberschaubaren Zahl von
Oberflächenbehandlungsverfahren geführt.
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