TY - JOUR A1 - Podgursky, V. A1 - Adoberg, E. A1 - Surzenkov, A. A1 - Kimmari, E. A1 - Viljus, M. A1 - Mikli, V. A1 - Hartelt, Manfred A1 - Wäsche, Rolf A1 - Síma, M. A1 - Kulu, P. T1 - Dependence of the friction coefficient on roughness parameters during early stage fretting of (Al,Ti)N coated surfaces N2 - Main focus was on the correlation of the coefficient of friction (COF) with the geometrical parameters of the surface during early stage of the running-in period. TiN, TiAlN and AlTiN coatings were prepared by using rotating cathode arc evaporation unit. The roughness of the WC-Co substrate Ra ranged from 0.05 to 0.2 µm and the coating thickness was 2.3 ± 0.2 µm. Part of the samples were subjected to the surface modification by the drag grinding finishing. Geometrical parameters of the surface were evaluated by means of atomic force microscopy (AFM) and fretting tests were conducted with 10 mm diameter alumina ball under 2 N load, 100 µm slip distance and the frequency of 10 Hz. It was found that the distribution of macroparticles strongly influences the geometrical parameters of the surface and the number of macroparticles increases with increasing Al content in the coating. In the case of the positive skewness Ssq of the coating surface, the kurtosis Sku provides a statistically significant effect on the COF, namely the COF depends inversely on the kurtosis Sku. The kurtosis value for TiN was the highest among as-deposited coatings, subsequently, the slowest increase rate in the COF was observed for the TiN coating. KW - PVD coatings KW - AFM KW - Surface topography KW - COF PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.03.006 SN - 0043-1648 VL - 271 IS - 5-6 SP - 853 EP - 858 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-24497 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf T1 - Oxidative wear in gross slip fretting of thin steel wires T2 - ITC Hiroshima Satellite Symposium, Tribochemistry Hagi 2011 CY - Hagi, Japan DA - 2011-10-25 PY - 2011 AN - OPUS4-24609 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf T1 - The history of the Stribeck curve and the role of Adolf Martens T2 - Int. Tribology Congress / ITC Hiroshima CY - Hiroshima, Japan DA - 2011-10-30 PY - 2011 AN - OPUS4-24610 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf T1 - Alumina and zirconia as tribomaterials - a review T2 - The Fourth International Conference on The Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials (ICCCI 2012) CY - Kurashiki, Japan DA - 2012-09-02 PY - 2012 AN - OPUS4-24612 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hartelt, Manfred A1 - Wäsche, Rolf T1 - Verschleißuntersuchungen an Dental-Implantat-Werkstoffen unter partial slip Bedingungen N2 - Im Vortrag wird neben der apparativen Prüftechnik das allgemeine methodische Vorgehen für Modell-Verschleißuntersuchungen im Bereich des partial slip vorgestellt. Im Detail wird für Dental-Implantat-Werkstoffe eine Rangfolge aufgestellt, die vergleichend die Verschleißresistenz unterschiedlicher Ti-basierter Werkstoffe zeigt. Wird durch die Kaubewegung eine mehrachsige Beanspruchung in die Kontaktflächen der Schraubverbindung eingeleitet, kann durch partial slip im Randbereich dieser Kontaktfläche ein Verschleißprozess initiiert werden, der die Lockerung des Implantats begünstigt. Eine gute Verschleißresistenz verhindert oder schiebt die vorzeitige Lockerung hinaus. Um das Werkstoffverhalten in Bezug auf eine vorzeitige Lockerung der Implantatkrone bei geschraubten zweiteiligen Implantaten zu charakterisieren, wurden zylindrische Probekörper unter partial slip Fretting-Bedingungen mit Zyklenzahlen bis n = 200 000 beansprucht. Die Frequenz der aufgebrachten Tangentialkraft betrug 2 Hz, um die Kaubewegung zu simulieren. Die tribologischen Untersuchungen wurden auf einem Eigenbau-Tribometer mit der Kontaktgeometrie „gekreuzte Zylinder“ durchgeführt. Die zylindrischen Proben wurden aus den Werkstoffen Titan Grade 4 und der Ti-Legierung Ti6AI4V gefertigt. Ein Teil dieser Ti-basierten Proben wurde oberflächengehärtet. Die bisher erzielten Ergebnisse zeigen, dass die oberflächenbehandelten Proben dazu neigen, unter der Belastung die Kontaktfläche zu vergrößern. Dies deutet auf einen Effekt bekannt als „junction growth“ und damit auf eine erhöhte Versetzungsbeweglichkeit der randschichtgehärteten Proben hin. Einen Einfluss der Zwischenstoffe konnte nicht nachgewiesen werden. T2 - 52. Tribologie-Fachtagung - Reibung, Schmierung und Verschleiß - Forschung und praktische Anwendungen CY - Göttingen, Germany DA - 26.09.2011 KW - Partial slip KW - Schwingungsverschleiß PY - 2011 SN - 978-3-00-035439-7 VL - I SP - 14/1 EP - 14/11 AN - OPUS4-24813 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hartelt, Manfred A1 - Wäsche, Rolf T1 - Verschleißuntersuchungen an Dental-Implantat-Werkstoffen unter partial slip Bedingungen KW - Modellsystem KW - Partial slip KW - Fretting regime KW - Implantat KW - Titan PY - 2012 SN - 0724-3472 VL - 59 IS - 3 SP - 18 EP - 23 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-26003 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf T1 - Wear behaviour of yttrium titanate ceramics under gross slip fretting conditions T2 - Int. Conf. Nordic Countries (NordTrib 2012) CY - Trondheim, Norway DA - 2012-06-12 PY - 2012 AN - OPUS4-26014 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf T1 - Tribological behaviour of polyurethane under oscillating sliding conditions against cast iron T2 - 18. Int. Colloq. Tribology - Industrial and Automotive Lubrication CY - Ostfildern, Germany DA - 2012-01-10 PY - 2012 AN - OPUS4-25343 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kovalev, Alexander A1 - Hartelt, Manfred A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Wäsche, Rolf A1 - Woydt, Mathias T1 - Zero wear (Null Verschleiß) N2 - Während des Gleitreibens auftretende, plastische Deformationen im oberen Bereich der Kontaktspitzen werden als „Null-Verschleiß“ bezeichnet. Um diesen zu quantifizieren, werden in dieser Arbeit statt der üblichen, statistischen Rauheitsparameter die Flächen solcher Kontaktspitzenbefrachtet. Dabei liegen diesen Befrachtungen AFM-Bilder von realen Oberflächentopografien auf der Mikro-/Nanoskala als Ausgangspunkt für die Simulationen zugrunde. In den Simulationen wird berücksichtigt, dass die Flächen während der Gleitreibung in den Kontaktspitzen elastisch und plastisch verformt werden können. Ebenso wird der Effekt des Einsatzhärtens in die Befrachtungen eingeschlossen. Die Ergebnisse der Computersimulation stellen einen Weg zur Untersuchung der Reibkräfte zu Beginn des EinlaufVorgangs dar, insbesondere dann, wenn sich dabei die wahre Kontaktfläche verändert hat. Die Ergebnisse der Simulation belegen klar, dass das Vorliegen von „Null-Verschleiß“ stark von der Veränderung der Oberfläche abhängt und nicht von der Erzeugung von Verschleißpartikel begleitet wird. N2 - Recent developments in contact mechanics and microfribology have shown that it is very important to study surface modification effects for quantification of „Zero wear“ (plastic deformation of upper parts of asperities) during sliding friction. The present work considers experimental and Simulation data on the Formation of elastic and plastic contact areas during sliding friction on rough surfaces. The Simulation of discrete contact was carried out using as a source the AFMimages of real surface topography at micro/nanoscale. The approach for quantification of „zero wear“, proposed here, is not using common Statistical Parameters of roughness, but it considers contact areas on asperities. In these areas some regions are undergoing plastic deformation which influences surface Transformation during sliding friction. Also, the workhardening effect was taken into account in the Simulation of sliding friction. This enabled a rnore successful fit of experimental data. The results obtained of the Computer simulations will provide a way of studying friction force at the initial stage of the running-in process. T2 - 53. Tribologie-Fachtagung - Reibung, Schmierung und Verschleiß CY - Göttingen, Germany DA - 24.09.2012 PY - 2012 SN - 978-3-00-039201-6 VL - II SP - 43/1 EP - 43/13 CY - Aachen AN - OPUS4-26640 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scholz, Christian A1 - Wäsche, Rolf T1 - Stick-slip and wear behavior of ceramic and polymer materials under reciprocating sliding conditions N2 - In many technical applications not only the actual friction coefficient is of importance, but rather the constancy relevant for the functionality. Due to inconstant ffiction values, positioning processes can be substantially influenced as well as vibrations can be induced. The appearance of this tribological effect, named stick-slip, depends on different factors such as sliding speed, relative humidity and ambient temperature occurring primarily after long operating periods. Beside ambient conditions the choice of materials in contact is the main influencing factor of an inconstant coefficient of friction during operating. Certain polymers are well known for their stick-slip tendencies in technical applications. These are on the one hand different modifications of PTFE (polytetrafluoroethylene) reinforced with glass fibers, bronze or graphite and on the other hand thermoplastics such as PE (polyester) or Pf (polyimide). The difference between static and dynamic values of the ffiction force is decisive for stick-slip phenomena. Furthermore, the stick-slip tendency of polymers strongly depends on the elastic material properties. Main softening material areas, which can be found in the contact, represent particularly vulnerable areas. The high friction value in the contact area decreases in most cases by increasing sliding speeds. However, beside polymers ceramic materials can also offer tendencies to stick-slip motion. Klaffke et al. already investigated the influence of ceramic materials on the stick-slip behavior in. T2 - WTC 2013 - 5th World tribology congress CY - Torino, Italy DA - 08.09.2013 KW - Stick-slip KW - Sliding speed KW - Polymers KW - Ceramics KW - Humidity PY - 2013 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-29091 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -