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Slip-rolling resistant thin film ta-C coatings for up to 3.000 MPa of Hertzian contact pressure

 
: Woydt, M.; Manier, C.-A.; Brückner, A.; Weihnacht, V.

Gesellschaft für Tribologie, Moers:
Reibung, Schmierung und Verschleiß. Forschung und praktische Anwendungen. Bd.2 : 50. Tribologie-Fachtagung ; 21. bis 23. September 2009 in Göttingen; Werkstoffe und Werkstofftechnologien, dünne Schichten und Oberflächentechnologien, Maschinenelemente und Antriebstechnik, Fahrzeugtechnik
Aachen: GfT, 2009
ISBN: 978-3-00-028824-1
pp.55/1-11
Tribologie-Fachtagung <50, 2009, Göttingen>
English
Conference Paper
Fraunhofer IWS ()

Abstract
Der Werkstoffverbund 'Dünnschicht/Stahlsubstrat' kann derart optimiert werden, so daß auch Dünnschichten mit Elastizitätsmoduli von bis zu 450 GPa hohen Hertzschen Pressungen standhalten und der sog. 'Eierschaleneffekt' eher mangelhaft haftende Dünnschichten in einer noch zu optimierenden Prozeßkette beschreiben. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten a-C und ta-C-Dünnschichten sind bei RT in unadditiviertem Paraffinöl bis zu Hertzschen Pressungen von 1,94 GPa bis wenigstens zehn Millionen Zyklen überrollbeständig. Überrollbeständigkeiten für die a-C-Dünnschichten auf Cronidur 30 im Erstbefüllungsöl bei 120 Grad C von 1.8 Millionen Zyklen (G4) und 3.29 Millionen Zyklen (G5) unterlegen die metallurgische Entwicklung der letzten Jahre, aber offenbaren auch noch weiteren Raum für Weiterentwicklungen.
Entnommen aus TEMA

 

The composite 'coating/substrate' was optimized in order to achieve a slip-rolling resistance under high Hertzian contact stresses also with coatings having elastic moduli of up to 450 GPa. This conduct to conclude, that the socalled egg-shell effect is more related to coatings having a weak adhesion and process chain. It was experimentally shown, that a-C and ta-C thin film coatings can be slip-rolling resistant at RT at least up to ten million of cycles under a Hertzian contact pressures P0mean of up to 1.94 GPa. Slip-rolling resistances of an a-C thin films on Cronidur 30 at 120 deg C in a factory fill engine oil of 1.8 million cycles (G4) and of 3.29 million cycles (G5) illuminate the metallurgical advancement in the last years, but also room for further improvements.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-132092.html