Monotectic aluminium-based alloys for high loaded tribological systems

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Monotektische Legierungen, speziell auf der Basis Al-Pb-Xi und Al-Bi-Xi, besitzen ein großes Potential für den industriellen Einsatz, z.B. als hochbelastbare Gleitlager. Bei mit konventionellen Gießverfahren hergestellten Gleitlagerwerkstoffen liegt der Anteil der für die Einlauf- und Notlaufeigenschaften erforderlichen weichen Phase, derzeit häufig Blei, in der Kontaktzone bei unzureichenden Anteilen vor. In der Praxis sind somit häufig zusätzliche, kostenintensive Beschichtungen (Sputtern oder galvanischer Auftrag) zur Schaffung geeigneter Einlaufschichten erforderlich. Primäres Ziel des Projektes ist die Verbesserung dieser Situation durch Erhöhung des Anteils der weichen Phase. Hierzu ist die Erweiterung der Kenntnis über die Vorgänge bei der Phasenseparation sowie des Transports und Wachstums der ausgeschiedenen Tröpfchen während der Abkühlung und Erstarrung monotektischer Legierungen erforderlich. Durch geeignete Gieß-, Umform- und Wärmebehandlungsverfahren soll eine derart - im Hinblick auf Größe und Verteilung der monotektischen Phase im Endzustand - optimierte Funktionsschicht erzeugt werden, die keine zusätzlichen Einlaufschichten benötigt. Ein weiterer Schritt ist der Ersatz des aus ökologischer Sicht als bedenklich einzustufenden Bleis durch alternative Elemente. Hier könnte Bismut eine Lösung bieten, wenn es gelingt, die Bismut-spezifischen Probleme in den Griff zu bekommen.