Einfluss von Aluminium auf die tribologischen Eigenschaften von Schnellarbeitsstählen

Mathias Jonke

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von Aluminium auf die tribologischen Eigenschaften von Schnellarbeitsstählen untersucht. Schnellarbeitsstähle finden hauptsächlich als Schneidwerkzeuge in der metallverarbeitenden Industrie Anwendung, wodurch der Begriff Tribologie eine große Rolle spielt. Durch die Reibung und damit verbundene hohe Temperatur wird demnach höchste Verschleißbeständigkeit gefordert. Im Rahmen der Untersuchungen wurde der Schnellarbeitsstahl Böhler S600 (HSS 6-5-2) und Böhler S630 (HSS 4-4-2) untersucht, wobei der Schnellarbeitsstahl Böhler S630 zusätzlich mit unterschiedlichen Aluminiumgehalten, in den Varianten von 0.5 und 1%, legiert wurde, um einen möglichen Einfluss auf die tribologischen Eigenschaften feststellen zu können. Das Reibverhalten wurde mit Kugel-Scheibe-Tests bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht und die entstandenen Tribometerspuren mit einem Weißlicht Konfokalmikroskop hinsichtlich Verschleißverhalten ausgewertet. Im Weiteren wurden mittels Rasterelektronenmikroskop die Tribometerspuren analysiert. Der chemische Aufbau der Verschleißspur wurde mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie bestimmt, um zu untersuchen, in wie weit Aluminium an der Oxidschicht der Oberfläche beteiligt ist. Weiters wurde die Mikrostruktur hinsichtlich der Karbidanteile im Rasterelektronenmikroskop untersucht und ausgewertet. Die Untersuchungen brachten das Ergebnis, das sowohl beim Reib- als auch beim Verschleißverhalten keine nennenswerten Unterschiede zwischen den Legierungen festzustellen sind. Aus der Oberflächenanalyse ging weiters hervor, dass Aluminium in der Oxidschicht der Schnellarbeitsstähle nicht eingebaut ist. Hinsichtlich der Mikrostruktur konnte durch das Legieren mit Aluminium ein steigender Anteil an MC-Karbiden bei gleichbleibendem Anteil an M6C-Karbiden nachgewiesen werden, wodurch die verbesserten Verschleißeigenschaften erklärt werden können.
Titel in ÜbersetzungThe effect of aluminium on the tribological properties of high speed steels
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Leitner, Harald, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung22 März 2013
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2013

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 04-12-2017

Schlagwörter

  • Schnellarbeitsstahl
  • Aluminium
  • Tribologie

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