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Browsing by Author "Kölle, Stefan"

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    ItemOpen Access
    Entwicklung eines hochbeständigen, galvanisch abgeschiedenen Schichtsystems für den Einsatz in maritimer Technik bei starker tribokorrosiver Belastung
    (Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2018) Kölle, Stefan; Bauernhansl, Thomas (Univ.-Prof. Dr.-Ing.)
    Das große technische Potential der Meeresenergie wird vor allem aufgrund der teuren Anlagentechnik nur in sehr geringem Umfang genutzt. Der Verzicht auf eine Kapselung der Wälzlager in Meeresenergieanlagen könnte eine Reduzierung der Reibungsverluste, hervorgerufen durch die Dichtungstechnik, um bis zu 30 % bewirken. Damit wäre ein deutlich effizienterer und damit wirtschaftlicherer Betrieb dieser Anlagen möglich. Ohne eine Kapselung sind die Wälzlager allerdings direkt dem korrosiven Meerwasser ausgesetzt. In Kombination mit der gleichzeitig auftretenden starken tribologischen Belastung resultiert ein tribokorrosives Beanspruchungskollektiv. Ziel der vorliegenden Dissertation ist die Entwicklung eines galvanisch abscheidbaren Schichtsystems und des dazugehörigen Beschichtungsverfahrens, mit dem der Wälzlagerstahl 100Cr6 vor der tribokorrosiven Belastung in Meerwasser geschützt werden kann. Diese Arbeit umfasst die Entwicklungen im Labormaßstab. Im ersten Schritt werden die theoretischen Anforderungen hinsichtlich des Korrosions- und Verschleißschutzes festgelegt, die das Schichtsystem erfüllen muss, um der vorliegenden Belastung widerstehen zu können. Darauf aufbauend wird eine Vorauswahl von potentiell geeigneten Schichtsystemen abgeleitet, die als Stand der Wissenschaft und Technik näher analysiert werden. Im Abschnitt zur Versuchsplanung werden die verschiedenen Versuchsaufbauten vorgestellt und die Schichtcharakterisierung definiert. Der zentrale Inhalt der Schichtcharakterisierung ist die Untersuchung der Tribokorrosionsbeständigkeit in einem speziellen Prüfstand. Des Weiteren werden für die experimentellen Arbeiten Abbruchkriterien festgelegt, um zielorientiert arbeiten zu können. Die individuelle Entwicklung der einzelnen Schichtsysteme erfolgt in einer iterativen Vorgehensweise unter Variation der physikalischen und chemischen Beschichtungsparameter. Die Schichtsysteme werden abschließend auf Basis der Anforderungen bewertet und miteinander verglichen. Als besonders aussichtsreich erscheinen Nickel-Wolfram- und Nickel-Zinn-Legierungsschichten, die im Labormaßstab eine sehr gute Tribokorrosionsbeständigkeit zeigen.
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