Beschreibung
In der vorliegenden Arbeit werden die Verformungsmechanismen lamellarer Werkstoffe anhand von mikromechanischen Versuchsmethoden untersucht. Es werden Ermüdungsversuche an bimodalen, lamellaren Werkstoffen aus dem ARB- sowie PED-Prozess durchgeführt. Beide Herstellungsrouten zeigen einen Festigkeitsanstieg über die CG/UFG-Domänengrenze hinweg. Die Ermüdungsversuche an ARB-Mikrosäulen zeigen einen Lebensdauerabfall für bimodale Mikrosäulen, der der stattfindenden Extrusionsbildung und der daraus resultierenden Querschnittsreduktion zugeschrieben werden kann. Weiterhin findet durch die mechanische Verformung eine Vergröberung der UFG-Mikrostruktur über den Testverlauf hinweg statt, während es im CG-Bereich zur Ausbildung von Subkornstrukturen kommt. Somit kann eine Festigkeitssteigerung für bimodale Mikrosäulen bestätigt werden, wobei es zu einer Reduktion der zyklischen Lebensdauer kommt. Weiterhin wurden mikromechanische Verschleißtests an unterschiedlich strukturierten MoS2-Beschichtungen durchgeführt. Hier zeigen sich minimale Verschleißraten für einkristalline 2H-MoS2-Schichten. Nanokristalline MoS2-Schichten zeigen eine initial höhere Verschleißrate, die nach kurzer Einlaufphase in einen niedrigen, stationären Wert der Verschleißrate übergeht. Dieser Übergang kann der Reorientierung der Mikrostruktur in eine basale Textur zugeschrieben werden. Poröse, dendritische MoS2-Beschichtungen zeigen einen höheren Wert der Verschleißrate, der bei entsprechend hoher Anpresskraft auf ein niedriges, stationäres Niveau abfällt. Hier wird zusätzlich zur Reorientierung der Kristallstruktur eine Kompaktierung der Poren beobachtet, die einen zusätzlichen Beitrag zum Verschleißvolumen liefert. Es wird gezeigt, dass sowohl für nanokristalline, als auch dendritisch, poröse Beschichtungen eine ausreichende Schmierwirkung durch selbstoptimierte Umorientierung bzw. Kompaktierung in der Einlaufphase erzielt werden kann.
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