Rissentstehung in KFZ und KRZ Metallen während der Reibung

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Steffen Brinckmann
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 324591046

Die gegenwärtige wissenschaftliche Auffassung ist es, dass Risse während der Oberflächenermüdung entstehen. Hier durchgeführte Vorversuche zeigen jedoch, dass schon ein einzelner Zug zur Rissentstehung in Kupfer sowie in FeCr und austernitischem Stahl führen kann. So beobachteten wir, dass Risse in einem Metallkorn auftraten während das benachbarte Metallkorn rissfrei blieb; obwohl beide Körner mit der selben Kraft, Geschwindigkeit und und dem selben Gegenkörper belastet wurden. Dieses Projekt untersucht die fundamentalen Rissentstehungsmechanismen und die Wechselwirkung von Mikrorissen und Mikroplastizität im trockenen Kontakt mit einer technischen KFZ Legierung und im Kontakt mit einer entsprechenden KRZ Modelllegierung. In diesem Projekt setzen wir Experimente und begleitende Simulationen ein, um die kornorientierungs­abhängige Rissentstehung in KFZ und KRZ Metallen während der Reibung zu verstehen. Wir werden die Risswachstums­geschwindigkeiten und den Einfluss von nachfolgender Belastung erforschen und so die fundamentalen Rissentstehungs­mechanismen während der Reibung für KFZ und KRZ Metalle bestimmen. Aus den hier gewonnenen Basisverständnis zur Abrasion auf der Mikrometerskala kann auf die tribologischen Eigenschaften auf der Makroskala geschlossen werden, da sich der Makrokontakt aus einer Vielzahl von Mikrokontakten zusammensetzt. Eine Verringerung von Reibung und Verschleiß auf der Makroskala führen zu einer Verringerung von Ersatzteilkosten, Lärmentwicklung und Energieverbrauch.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen