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Investigation of the Scaling of Friction Coefficients from the Nano to the Micro Level for Base Materials and Coatings

verfasst von
N. Heimes, F. Pape, D. Konopka, S. Schöler, K. Möhwald, G. Poll, B. A. Behrens
Abstract

The application of solid lubricants offers high potential in terms of resource-efficiency in contacts under relative motion. The disadvantage of this lubrication method is the high risk of interface failure after the coating has been worn. In order to predict the service life of coated surfaces, it is necessary to determine the microscopic wear behaviour by analysing the coating hardness and coefficient of friction (CoF). Due to layer thicknesses under 3 µm, these parameters can only be determined using nanoindents and nano-scratch-tests. These tests require a transfer of material properties and tribological parameters from the nano to the micro level. The transfer method to the micro level and validity of the values determined at the nano level is presented while also describing challenges due to different influences of the respective size level. Additionally, oscillating sliding tests are carried out to determine the friction properties during sliding, which correspond to reference tests performed on the micro level.

Organisationseinheit(en)
Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen
Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie
Institut für Werkstoffkunde
Typ
Beitrag in Buch/Sammelwerk
Seiten
161-170
Anzahl der Seiten
10
Publikationsdatum
2021
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Peer-reviewed
Ja
ASJC Scopus Sachgebiete
Wirtschaftsingenieurwesen und Fertigungstechnik, Volkswirtschaftslehre, Ökonometrie und Finanzen (sonstige), Sicherheit, Risiko, Zuverlässigkeit und Qualität
Ziele für nachhaltige Entwicklung
SDG 8 – Anständige Arbeitsbedingungen und wirtschaftliches Wachstum, SDG 12 – Verantwortungsvoller Konsum und Produktion
Elektronische Version(en)
https://doi.org/10.1007/978-3-662-62138-7_17 (Zugang: Geschlossen)