Reibung und Schmierung fester Körper

Schichten von Kohlenwasserstoffverbindungen geschmiert waren, vor allem von Sir WILLIAM HARDY durchgefiihrt. Er zeigte insbesondere, welche wiehtige Rolle eine monomolekulare Sehmiersehicht, die so genannten Grenzsehieht oder das Epilamen (naeh HOLlII), spielt. Dieser an del' Oberfiiiehe haftende Film besitzt eine bestimmte Orientierung und ubt auf die Reibung cine tiefgreifende Wirkung aUR. HARDYS Ver suehe waren elegant und einfaeh angelegt, und er betonte die Not wendigkeit, beim Studium dieser Oberfiiiehenerseheinungen moderne physikalisehe und ehemische Auffassungen und Methoden anzuwenden. Seine Arbeit hat mehr als jede andere eine zeitgemiiBe Bearbeitung dieses Gebietes angeregt. Das vorliegende Bueh besehreibt eine experimentelle Erforschung der physikalisehen und chemisehen Vorgiinge, die sieh beim Beriihren und Dbereinandergleiten fester Oberfiiiehen abspielen, sowie ein Suehen naeh dem Meehanismus der Reibung und der Grenzsehmierung. Die erste Frage, die wir uns stellen, lautet: Welehe wirkliehe Kontaktfiiiche entsteht, wenn feste Korper miteinander in Beriihrung gebraeht wer den? Es zeigt sieh, daB selbst auf das sorgfiiltigste angefertigte Ober fiiiehen Hugel und Tiiler aufweisen, die im Vergleich zu molekularen Dimensionen groB sind. Die Korper werden gegenseitig auf den Gipfeln ihrer Unebenheiten abgestiitzt, so daB die Fliiehe engster Beriihrung sehr klein ausfiillt. Die wirkliehe Kontaktfiiiehe ist tatsiiehlieh beinahe unabhiingig von der Ausdehnung der Oberfiiiehen und vorwiegend dureh die Last bestimmt, da unter der hohen ortliehen Druekbeanspruehung an den Beruhrungsstellen plastisehe Verformung und FlieBen statt finden, bis eine der Belastung standhaltende Tragfiiiehe gesehaffen ist.

Inhalt
Einführung.- I. Die Berührungsfläche zwischen festen Körpern.- Die Messung der Rauhigkeit und Oberflächengestalt.- Taststiftmethoden.- Optische Interferenz.- Das Elektronenmikroskop.- Das Schrägschnittverfahren.- Andere Methoden der Oberflächenprüfung.- Die Berührungsfläche zwischen festen Körpern.- Vor spränge von kugeliger Form.- Die Wirkung der Kaltverfestigung.- Vorsprünge von konischer oder pyramidaler Gestalt.- Die wirkliche Kontaktfläche.- Wirkliche und scheinbare Berührungsfläche.- Die Wirkung der Entlastung.- Der elektrische Widerstand als Maß der wirklichen Kontaktfläche.- Der Einfluß der Last auf den Kontaktwiderstand.- Die Berührung zwischen ebenen Oberflächen.- Schrifttum.- II. Die Oberflächentemperatur reibender Körper.- Die Oberflächentemperatur gleitender Metalle.- Berechnung der Oberflächentemperatur.- Messung der Oberflächentemperatur.- Die Temperatur trocken gleitender Metalle.- Die Temperatur geschmierter Oberflächen.- Die Schwankungen der Oberflächentemperatur.- Oberflächentemperatur und Wärmeleitfähigkeit.- Die Oberflächentemperatur gleitender Isolatoren.- Die Temperatur, bei der hot spots sichtbar warden.- Die Wärmeleitfähigkeit und das Auftreten von hot spots.- Die photographische Aufnahme der hot spots.- Der Einfluß von Fremdteilchen auf das Auftreten von hot spots.- Der Einfluß der Größe und Gestalt des Reiters.- Die Ausmessung von hot spots.- Eine genauere Berechnung der Oberflächentemperatur.- Schrifttum.- III. Reibungswärme und plastisches Fließen an der Oberfläche.- Das Polieren und plastische Fließen fester Oberflächen.- Der Einfluß des Schmelzpunktes.- Der Poliermechanismus.- Die Wirkungsweise eines typischen Poliermittels.- Der Mechanismus des Gleitens auf Eis und Schnee.- Das Schmelzen unter Druck.- Das Schmelzen infolge Reibungswärme.- Die Bildung einer Wasserschicht.- Die Wirkung der Temperatur.- Die Wirkung der Wärmeleitfähigkeit.- Statische und kinetische Reibung und der Einfluß der Geschwindigkeit.- Schrifttum.- IV. Reibung und Oberflächenbeschädigung gleitender Metalle.- Die Reibungsmessung.- Die Temperaturmessung an ruhenden Oberflächen.- Die Vorbereitung der Oberflächen.- Die Reibung der Metalle.- Chemische und radioaktive Verfahren zur Entdeckung der Metallübertragung.- Reibung und Oberflächenschaden bei leichter Belastung.- Ältere Theorien der metallischen Reibung.- Schrifttum.- V. Der Mechanismus der metallischen Reibung.- Abscherung und Furchenbildung.- Der Furchungsanteil.- Der Scheranteil.- Die Scherfestigkeit der Metallbrücken.- Das Gesetz von Amontons.- Die gegenseitige Abhängigkeit von Scherung und Furchenbildung.- Die Art der Berührung und der Einfluß von Premdschichten.- Intermittierende Bewegung.- Die Schmiereigenschaften dünner Metallschichten.- Die Reibung in Abhängigkeit der Furchenbreite.- Die minimale Schichtdicke.- Das Versagen der Schicht.- Der Verschleiß der Schichten.- Die Wirkung der Temperatur.- Metallschichten als Schmiermittel.- Der Mechanismus der Rollreibung.- Schrifttum.- VI. Die Wirkungsweise von Lagerlegierungen.- Kupfer-Blei-Lagerlegierungen.- Das Reibungsverhalten von Stahl, Kupfer und Blei.- Dünne Bleischichten auf Kupfer.- Kupfer-Blei-Legierungen.- Die Wirkung des Verschleißes auf die Reibung.- Die Wirkung der Temperatur auf die Reibung.- Die Rolle dünner Schichten bei Lagerlegierungen.- Vergleich des Verhaltens dendritischer und nichtdentritischer Legierungen.- Weißmetall-Lagerlegierungen.- Bleilegierungen: Struktur und Härte.- Ungeschmierte Oberflächen.- Geschmierte Oberflächen.- Die Rolle der Grundmasse und der harten Teilchen.- Zinnlegierungen: Struktur und Härte.- Ungeschmierte Oberflächen.- Geschmierte Oberflächen.- Vergleich der Blei- und der Zinn-Lagerlegierungen.- Silber-Blei-Lager.- Seite Die Wirkung von Temperaturschwankungen auf Lagerlegierimgen.- Die Rolle des weichen Bestandteiles in Lagerlegierimgen.- Schrifttum.- VII. Die Reibung reiner Oberflächen: Die Wirkung von Verunreinigungen.- Der Einfluß von Fremdschichten an der Oberfläche.- Die Wirkung adsorbierter Gase auf die metallische Reibung.- Der Einfluß von Oxydschichten auf die Reibung.- Der Einfluß der Temperatur auf die Reibung reiner Metallflächen.- Der Einfluß des Zwischenflächenpotentials auf die Reibung.- Die Wirkung von elektrolytisch abgeschiedenem Wasserstoff oder Sauerstoff.- Reibung und Oberflächenspannung.- Die Reibung von Graphit.- Schrifttum.- VIII. Die Reibung von Nichtmetallen.- Kristalline Körper.- Saphir und Diamant.- Kohlenstoff und Graphit.- Molybdändisulfid.- Glimmer.- Plastikstoffe.- Die Verschweißung von Plastikstoffen infolge Reibung.- Wolframkarbid.- Glas.- Gummi.- Fasern.- Die Reibungselektrizität.- Oberflächenrauhigkeit und die Reibung von Metallen.- Schrifttum.- IX. Die Grenzreibung geschmierter Metalle.- Flüssigkeitsschmierung.- Grenzschmierung durch langkettige Verbindungen.- Der Einfluß der Kettenlänge.- Die Wirkung der Temperatur.- Fettsäuren in Lösung.- Die Schmiereigenschaften monomolekularer und polymolekularer Schichten.- Stearinsäureschichten.- Cholesterinschichten.- Die Verschleißeigenschaften von Schmierschichten.- Die minimale Schichtdicke für wirksame Schmierung.- Die Schmiereigenschaften von Silikonen und fluorierten Kohlenwasserstoffen.- Der Einfluß von Belastung und Geschwindigkeit auf die Reibung geschmierter Oberflächen.- Die Wirkung der Belastung.- Die Reibung geschmierter Oberflächen unter sehr leichter Belastung.- Die Wirkung der Geschwindigkeit.- Schrifttum.- X. Der Mechanismus der Grenzschmierung.- Die Bedeutung des chemischen Angriffs.- Die Schmiereigenschaften metallischer Seifen.- Die Struktur der Schmierschicht: Versuche über Elektronenbeugung.- Der Mechanismus der Seifenbildung: Der Einfluß von Wasser.- Untersuchung der Oberflächenadsorption mit Hilfe der Radioaktivität.- Fettsäuren.- Alkohole.- Ester.- Die Adsorption von Fettsäuren, Alkoholen und Estern auf Metallen.- Die Dicke adsorbierter Wasser- und Dampfschichten.- Der Mechanismus der Grenzschmierung.- Schrifttum.- XI. Die Wirkungsweise von Hochdruckschmiermitteln.- Die Schmierung von Metallen durch Chlorverbindungen.- Chloridschichten.- Organische Chlorverbindungen.- Die Wichtigkeit der Chloridbildung.- Die Schmierung von Metallen durch Schwefelverbindungen.- Sulf…

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