Das Verformungsverhalten der Gleitlagerlegierung SnSb 8 Cu 4 Cd unter Zug- und Druck-Beanspruchung sowie mittelspannungsfreier Schwingbeanspruchung im Temperaturbereich 20 °C ≤ T ≤ 150 °C

Zusammenfassung

Verbesserte Kenntnisse der hydrodynamischen Vorgänge im Schmierspalt von Gleitlagern und die daraus abgeleiteten konstruktiven Verbesserungen erlauben heute in vielen Fällen einen weitgehend schadensfreien Betrieb dieses wichtigen Maschinenelements [1]. Andererseits führte der Trend zum Bau von kompakteren und leistungsfähigeren Maschinen und die damit verbundene Reduzierung der Größe der Gleitlager als Folge der stark erhöhten spezifischen dynamischen Belastungen auch bei intakter Schmierung in zunehmendem Maße zu ermüdungsbedingten Ausfällen des Gleitlagerwerkstoffs [2,3]. Während des Betriebs eines Gleitlagers wird der Laufschichtwerkstoff in der Lagermitte inhomogen mehrachsig schwingend beansprucht [4 bis 6]. Die dabei auftretenden tangentialen Zugspannungen bewirken Oberflächenanrisse [5,6], die sich zunächst durch die Lagermetallschicht in die Tiefe ausbreiten, dann in der Verbindungsschicht Lagermetall-Stützkörper weiterwachsen und schließlich zu räumlichen Ausbrüchen führen [2,3]. Für die objektive Bewertung dieser Gleitlagerschäden sind hinreichende Grundlagenkenntnisse über das Wechselverformungsverhalten der Lagermetallwerkstoffe unter den wirksamen Beanspruchungsbedingungen erforderlich. Entsprechende Untersuchungsergebnisse fehlen. Erst in den letzten Jahren wurden einige bruchlastspielzahlorientierte Ermüdungsuntersuchungen an Gleitlagerwerkstoffen durchgeführt [7–10], um wenigstens die dynamische Belastbarkeit der aus ihnen gefertigten Gleitlager besser beurteilen zu können. Um die bei Gleitlagerwerkstoffen zum Ermüdungsbruch führenden Vorgänge verstehen zu können, sind aber neben bruchlastspielzahlorientierten Schwingversuchen vor allem Experimente erforderlich, die bei den vorliegenden komplexen Gefügezuständen einen Einblick in die zum Versagen führenden strukturmechanischen Prozesse ermöglichen. Über Untersuchungen mit dieser Zielsetzung wird nachfolgend für einen Gleitlagerwerkstoff auf Zinnbasis berichtet.