Einfluss von Silan-dotierten Umgebungsatmosphären auf die tribologischen Eigenschaften von Titan

Bisher werden die Produktionsprozesse der metallverarbeitenden Industrie üblicherweise in Gegenwart von Sauerstoff durchgeführt. Die auf diese Weise stattfindende Oxidation der Metalloberfläche wirkt in der Fertigung überwiegend als Störfaktor. Ziel ist es, die Potentiale einer Produktion in sauerstofffreier Atmosphäre bezüglich des geringeren Verschleißes aufzuzeigen. Hierzu ist die Identifikation und Charakterisierung von Verschleißmechanismen in sauerstofffreier Atmosphäre von hoher Relevanz. Um den Einfluss der Umgebungsatmosphäre auf die tribologischen Eigenschaften von Titan zu analysieren, werden Ball-on-Disc-Untersuchungen an einem Universaltribometer (UMT) in einer Luft-, einer Argon- und einer Silan-dotierten Argon Atmosphäre durchgeführt. Dabei konnte gezeigt werden, dass durch die Unterdrückung der Oxidation eine Reduktion des tribochemischen Verschleißes stattfand, womit eine Verringerung des Verschleißvolumens um den Faktor 4,5 einhergeht. Aufgrund der bereits bei niedrigen Temperaturen entstehenden Adhäsion beider Reibpartner, kam es zu einer Erhöhung des Reibkoeffizienten um 63%. Zudem konnte die Bildung von neuartigen Legierungen an den Grenzflächen detektiert werden.