6. Verschleiß

Gemeinsam mit dem Phänomen der Ermüdung bildet Verschleiß einen zentralen Aspekt bei der Lebensdauerabschätzung jedes technischen Systems. Die mikro- und mesoskopischen Mechanismen, die dem makroskopisch beobachtbaren Phänomen „Verschleiß“ zugrunde liegen, sind äußerst vielfältig und reichen von dem abrasiven oder adhäsiven Herauslösen von Material aus der Festkörperoberfläche über Wiedereinbindung von bereits verschlissenem Material bis hin zu Oxidation und chemischer oder mechanischer Durchmischung der beteiligten Oberflächen. Entsprechend schwierig ist die Formulierung eines allgemeinen Verschleißgesetzes. Analog zu dem Amontons-Coulomb-Gesetz der trockenen Reibung wird daher in der Regel auf einen elementaren, linearen Zusammenhang zurückgegriffen, der von Reye (1860), Archard und Hirst (1956) sowie Khrushchov und Babichev (1960) eingeführt wurde. Viele Ergebnisse dieses Kapitels hängen jedoch nicht von der genauen Form des Verschleißgesetzes ab. Wir nehmen lediglich an, dass der Verschleiß ausreichend kontinuierlich stattfindet, sodass keine Verschleißteilchen herausgelöst werden, deren lineare Abmessungen mit den charakteristischen Längen des Kontaktproblems vergleichbar sind. In diesem Kapitel werden wir zuerst den Verschleiß durch vollständiges Gleiten der beteiligten Oberflächen und anschließend den Verschleiß durch oszillierende Beanspruchung (Fretting) untersuchen.