Verschleiß
Verschleiß ist die infolge Reibung eintretende bleibende Form- und Stoffveränderung an der Oberfläche von Festkörpern, die technologisch nicht beabsichtigt ist und eine Form des funktionel-len Versagens darstellt bzw. darstellen kann. Verschleiß kann durch verschiedene Faktoren, wie z. B. Reibkörperpaarung, Beschaffenheit der Grenzschichten und des Zwischenstoffes, Art des Be-wegungsablaufes, Höhe der Belastung beeinflusst werden. Eine Zusammenstellung einiger Bei-spiele für Art, Erscheinungsformen und Ort des Auftretens von Verschleiß ist in der Tabelle wiedergegeben.
| Verschleißart | Erscheinungsbilder | Vorrangiges Auftreten |
|---|---|---|
| Gleitverschleiß | Riefen oder Furchenprofil infolge Abrasion, Stoffübertrag- bzw. Stoffabtrag, lokales Schmelzen | Ungeschmierte Lager, Kupplungen, Bremsen |
| Rollverschleiß | Abblättern bzw. Abschälen als Folge von Ermüdungsrissen | Rad / Schiene, Wälzlager |
| Wälzverschleiß | Grübchen-Bildung: pitting | Wälzelemente, besonders Zahn-räder |
| Abtragverschleiß | Plastische Verformung, Erosion | Grabegeräte, Transport von Schüttgut, strömende bzw. mit hoher Geschwindigkeit aufprallende Teilchen |
| Kavitation | Narbige Oberfläche mit Ermüdungsrissen | Wasserturbinen, Pumpen |
| Triboxidation (Reibkorrosion) | Lose bzw. lockere Oxidations-produkte | Maschinenelemente mit kraft- und formschlüssiger Verbindung |
Gleitverschleiß
- Beeinflusst durch
- die mittlere Rautiefe $R_z$
- den Anpressdruck
- Verschleiß-Weg Verhältnis $W=k\frac{F_N}{A}10^6$
\[k\]
in $\left[\frac{mm^3}{Nm}\right]$ spezifische Verschleißrate (lastunabhängig)
Wälzverschleiß
- Wälzen ist eine Beanspruchungsart, bei der Gleitanteile (Schlupf) den reinen Rollvorgang überlagern
- kleine Kontaktfläche; hohe Flächenpressung
- Oberflächenzerrüttung (plastische Verformung, Gefügeänderungen, usw.)
- durch Schmierung deutlich reduzierbar $\rightarrow$ spezifische Schmierfilmdicke $\lambda$
Kavitation
- statischer Druck ist abhängig von der Geschwindigkeit eines Fluids
- bei Unterschreitung des Verdampfungsdrucks bilden sich Dampfblasen
- diese Blasen laufen in Bereiche mit höherem Druck und kondensieren schlagartig
- Druck- und Temperaturspitzen treten auf
- lokale Belastungen an der Oberfläche
- diese Bereiche ermüden und platzen ab
- Beeinträchtigt die Oberfläche
- Wirkungsgradreduktion
- Korrosion
- Bereiche wo Risse initiieren können
