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Micron Document

<!DOCTYPE html>

<title>Verschleiß</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Verschleiß</span></h1>

</header>

</div>

<p><b>Verschleiß</b> bezeichnet den fortschreitenden „Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers, hervorgerufen durch mechanische Ursachen, d. h. Kontakt und Relativbewegung eines festen, flüssigen oder gasförmigen Gegenkörpers“,<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> also den Masseverlust (Oberflächenabtrag) einer Stoffoberfläche durch schleifende, rollende, schlagende, kratzende, chemische und thermische <a href="Beanspruchung_(Technische_Mechanik)" title="Beanspruchung (Technische Mechanik)">Beanspruchung</a>. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird Verschleiß auch mit anderen Arten der <b><a href="Abnutzung" title="Abnutzung">Abnutzung</a></b> gleichgesetzt. Diese Abnutzung kann sich auf verschiedene Arten zeigen und Auswirkungen haben, zum Beispiel als <a href="Abrieb" title="Abrieb">Abrieb</a>, Erosion, Beschädigung oder Deformation.

</p><p>Diese meist unerwünschte Veränderung der Oberfläche tritt z. B. an <a href="Lager_(Maschinenelement)" title="Lager (Maschinenelement)">Lagern</a>, <a href="Kupplung" title="Kupplung">Kupplungen</a>, <a href="Getriebe" title="Getriebe">Getrieben</a>, <a href="D%C3%BCse" title="Düse">Düsen</a> und <a href="Bremse" title="Bremse">Bremsen</a> auf sowie als <a href="Verschlei%C3%9F_(Spanen)" title="Verschleiß (Spanen)">Verschleiß von Zerspanungswerkzeugen</a>. Ebenso müssen bei Autos regelmäßig die Reifen aufgrund von <a href="Reifenverschlei%C3%9F" title="Reifenverschleiß">Reifenverschleiß</a> gewechselt werden.

</p><p>Verschleiß ändert die Geometrie von Bauteilen, sodass diese ihre Funktion verändern. Dadurch folgt eine <a href="Bauteil_(Technik)" title="Bauteil (Technik)">Bauteil</a>schädigung und der damit verbundene <a href="Mechanisches_Versagen" title="Mechanisches Versagen">Ausfall</a> von <a href="Maschine" title="Maschine">Maschinen</a> und <a href="Ger%C3%A4t" title="Gerät">Geräten</a>. Die Verringerung von Verschleiß ist darum eine wesentliche Möglichkeit, die <a href="Lebensdauer_(Technik)" class="mw-redirect" title="Lebensdauer (Technik)">Lebensdauer</a> von Maschinen und Geräten zu erhöhen und damit <a href="Kosten" title="Kosten">Kosten</a> und <a href="Rohstoff" title="Rohstoff">Rohstoffe</a> einzusparen. Andererseits wird versucht, den nicht zu vermeidenden Verschleiß auf einfach auszutauschende Bauteile einzugrenzen, die man unter dem Begriff <b>Verschleißteil</b> zusammenfasst.

</p><p>Das Verschleißverhalten kann häufig vorausgesagt werden. Jedoch müssen die Verfahren zur Ermittlung der Lebensdauer von der <a href="Obsoleszenz" title="Obsoleszenz">Obsoleszenz</a> unterschieden werden.

</p><p>Die Lehre von <a href="Reibung" title="Reibung">Reibung</a> und Verschleiß sowie <a href="Schmierung" title="Schmierung">Schmierung</a> ist die <a href="Tribologie" title="Tribologie">Tribologie</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einflussgrößen"><span id="Einflussgr.C3.B6.C3.9Fen"></span>Einflussgrößen</h2></div>

<ul><li>Grundkörper (<a href="Werkstoff" title="Werkstoff">Werkstoff</a>, Form, Oberfläche)</li>

<li>Zwischenstoff (Art, Teilchengröße u. a.)</li>

<li>Gegenkörper (Werkstoff, Form, Oberfläche)</li>

<li><a href="Belastung_(Physik)" title="Belastung (Physik)">Belastung</a> (Größe, zeitlicher Verlauf)</li>

<li>Art der Bewegung (<a href="Reibung#Gleitreibung" title="Reibung">gleitend</a>, <a href="Rollen" title="Rollen">rollend</a>, <a href="Sto%C3%9F_(Physik)" title="Stoß (Physik)">stoßend</a>)</li>

<li>umgebende Atmosphäre (z. B. Luft, <a href="Schutzgas" title="Schutzgas">Schutzgas</a>, <a href="Vakuum" title="Vakuum">Vakuum</a>)</li>

<li><a href="Temperatur" title="Temperatur">Temperatur</a> (Höhe, zeitlicher Verlauf)</li></ul>

<p>Verschleiß ist immer die Eigenschaft eines <a href="System" title="System">Systems</a>, nicht der beteiligten <a href="Bauteil_(Technik)" title="Bauteil (Technik)">Komponenten</a>: Es sind immer (mindestens) <i>zwei</i> Komponenten im <i>Zusammenspiel</i>, häufig noch ein Zwischenmedium (<a href="Fluid" title="Fluid">Fluid</a>). Im Gegensatz hierzu sind <a href="Materialerm%C3%BCdung" title="Materialermüdung">Materialermüdung</a> und <a href="Alterung_(Chemie)" title="Alterung (Chemie)">chemische Alterung</a> auch ohne Beteiligung eines zweiten Bauteils möglich.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Mechanismen">Mechanismen</h2></div>

<p>Verschleiß wird hauptsächlich durch vier unterschiedliche Verschleißmechanismen bestimmt:

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Adhäsiver_Verschleiß"><span id="Adh.C3.A4siver_Verschlei.C3.9F"></span>Adhäsiver Verschleiß</h3></div>

<p>Adhäsiver Verschleiß tritt bei mangelnder Schmierung auf. Liegen sich berührende Bauteile bei hoher <a href="Fl%C3%A4chenpressung" title="Flächenpressung">Flächenpressung</a> fest aufeinander, so haften die Berührungsflächen infolge <a href="Adh%C3%A4sion" title="Adhäsion">Adhäsion</a> (auch: <i>Anhangskraft</i>) aneinander. Beim Gleiten werden dann Randschichtteilchen abgeschert. So entstehen Löcher und schuppenartige Materialteilchen, die oft an der Gleitfläche des härteren Partners haften bleiben. Diesen Verschleißmechanismus nennt man <i>adhäsiven Verschleiß</i> oder <i>Haftverschleiß</i>.

</p><p><i>Beispiel:</i><br>

Schützende <a href="Oxid" class="mw-redirect" title="Oxid">Oxidationsschichten</a> werden infolge der Adhäsion durch die hohe lokale Pressung an einzelnen <a href="Oberfl%C3%A4chenrauheit" class="mw-redirect" title="Oberflächenrauheit">Oberflächenrauheits</a>hügeln durchbrochen. Es entsteht eine lokale Mikro<a href="Kaltverschwei%C3%9Fung" class="mw-redirect" title="Kaltverschweißung">kaltverschweißung</a>. Durch die <a href="Kaltverfestigung" class="mw-redirect" title="Kaltverfestigung">Kaltverfestigung</a> reißt der Werkstoff anschließend nicht im Bereich zwischen den beiden Schweißstellen (Fusionszone), sondern in den Nebenbereichen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Abrasiver_Verschleiß"><span id="Abrasiver_Verschlei.C3.9F"></span>Abrasiver Verschleiß</h3></div>

<p>Wenn harte Teilchen eines <a href="Schmierstoff" title="Schmierstoff">Schmierstoffs</a> oder Rauheitsspitzen eines Reibungspartners in die Randschicht eindringen, so kommt es zu Ritzung und <a href="Mikrozerspanen" class="mw-redirect" title="Mikrozerspanen">Mikrozerspanen</a>. Man bezeichnet diesen Verschleiß als <i>abrasiven Verschleiß</i> (Abrasion), <i>Furchverschleiß</i> oder <i>Erosionsverschleiß</i>. Letztere kann auch durch Flüssigkeiten erfolgen, denn die in Flüssigkeiten mitgespülten Stoffe, wie z. B. Sand, erzeugen ebenfalls Verschleiß, der auch als <i>Spülverschleiß</i> bezeichnet wird.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Den durch die Abrasion entstandenen Materialverlust nennt man <a href="Abrieb" title="Abrieb">Abrieb</a>.

</p><p>Zur Vermeidung von abrasivem (d. h. abschabendem) Verschleiß sollten Schmierstoffe überwacht und gegebenenfalls erneuert werden. Grundsätzlich kann schon bei der Konstruktion eines <a href="Tribologisch" class="mw-redirect" title="Tribologisch">tribologischen</a> Systems abrasivem Verschleiß vorgebeugt werden: statt metallischer Paarungen sollten Metall-Kunststoff- oder Metall-Keramik-Paarungen bevorzugt werden. Grundsätzlich gilt, dass bei metallischen Paarungen ein günstiges Verhältnis (z. B. harte <a href="Carbide" title="Carbide">Carbide</a> in zähem <a href="Verbundwerkstoff#Matrix" title="Verbundwerkstoff">Zwischenstoff</a>) zwischen <a href="Festigkeit" title="Festigkeit">Festigkeit</a> und <a href="Z%C3%A4higkeit" title="Zähigkeit">Zähigkeit</a> angestrebt werden sollte.

</p>

<p>In Anlagen, in denen Medien mit kantigen, harten Teilchen gefördert werden, ist abrasiver Verschleiß eine wesentliche Ursache für die Verkürzung der <a href="Lebensdauer_(Technik)" class="mw-redirect" title="Lebensdauer (Technik)">Lebensdauer</a> durchflossener Bauteile. Dies ist etwa der Fall in <a href="Rohrleitung" title="Rohrleitung">Rohrleitungen</a> und <a href="Pumpe" title="Pumpe">Pumpen</a>, durch die Wasser mit <a href="Schwebstoff" class="mw-redirect" title="Schwebstoff">Schwebstoffen</a> (<a href="Sand" title="Sand">Sand</a>), <a href="Putz_(Baustoff)" title="Putz (Baustoff)">Putz</a> und <a href="Beton" title="Beton">Beton</a> (<a href="Zuschlagstoff" title="Zuschlagstoff">Zuschlagstoffe</a>) oder gefüllte Kunststoffmassen (<a href="F%C3%BCllstoff" title="Füllstoff">Füllstoffe</a>) zu fördern sind, etwa in <a href="Vergussanlage" title="Vergussanlage">Vergussanlagen</a>.

</p><p>Abrasiver Verschleiß kann mit einem mechanischen <a href="Pr%C3%BCfverfahren" title="Prüfverfahren">Prüfverfahren</a> über den <i>Taber-Abraser</i> nach <a href="ISO" class="mw-redirect" title="ISO">ISO</a> 9352, <a href="ASTM" class="mw-redirect" title="ASTM">ASTM</a> D 1044 oder <a href="DIN_EN" class="mw-redirect" title="DIN EN">DIN EN</a> 438 – 2.6 bestimmt werden. Hierbei werden mit <a href="Schleifpapier" title="Schleifpapier">Schleifpapier</a> versehene Räder mit einem definierten <a href="Druck_(Physik)" title="Druck (Physik)">Druck</a> gegen die rotierende Oberfläche der <a href="Pr%C3%BCfk%C3%B6rper" title="Prüfkörper">Probekörper</a> gepresst. <a href="Messgr%C3%B6%C3%9Fe" title="Messgröße">Messgröße</a> ist meist der Masseverlust des Probekörpers nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen.

</p><p>Falls abrasive Feststoffe in Flüssigkeiten <a href="Schwebstoffe" title="Schwebstoffe">suspendiert</a> sind und Verschleiß verursachen, spricht man von <a href="Hydroabrasion" title="Hydroabrasion">Hydroabrasion</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Oberflächenzerrüttung"><span id="Oberfl.C3.A4chenzerr.C3.BCttung"></span>Oberflächenzerrüttung</h3></div>

<p>Oberflächenzerrüttung ist ein Verschleißmechanismus, der durch <a href="Wechselbeanspruchung" title="Wechselbeanspruchung">wechselnde</a> oder <a href="Schwellbeanspruchung" title="Schwellbeanspruchung">schwellende</a> <a href="Mechanische_Spannung" title="Mechanische Spannung">mechanische Spannungen</a> hervorgerufen wird.

</p><p>Folge ist eine Zerrüttung der Oberfläche, d. h., es entstehen und wachsen <a href="Mikroriss" class="mw-redirect" title="Mikroriss">Mikrorisse</a> in den oberflächennahen Werkstoffschichten. Oberflächenzerrüttung tritt z. B. in <a href="W%C3%A4lzlager" title="Wälzlager">Wälzlagern</a> durch das ständige Überrollen auf. Dieser Verschleiß, auch Wälzverschleiß genannt, lässt Grübchen oder <a href="Pitting" title="Pitting">Pittings</a> entstehen.

</p><p>Da Zugspannungen in der Oberfläche die Oberflächenzerrüttung fördern, können als Gegenmaßnahme Druckspannungen durch <a href="Nitrieren" title="Nitrieren">Nitrieren</a>, <a href="Oxidieren" class="mw-redirect" title="Oxidieren">Oxidieren</a> oder <a href="Kugelstrahlen" title="Kugelstrahlen">Kugelstrahlen</a> in die Oberfläche eingebracht werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Tribooxidation">Tribooxidation</h3></div>

<p>Die Bildung von Zwischenschichten, z. B. <a href="Oxidschicht" class="mw-redirect" title="Oxidschicht">Oxidschichten</a>, infolge <a href="Chemische_Reaktion" title="Chemische Reaktion">chemischer Reaktion</a> und ihre mechanische Zerstörung durch Bewegung der Bauteile nennt man <i>Tribooxidation</i> oder <i>Reaktionsschichtverschleiß</i>. Er tritt fast immer zusammen mit adhäsivem Verschleiß auf. Dieser Verschleißmechanismus ist eine <a href="Tribochemie" class="mw-redirect" title="Tribochemie">tribochemische</a> Reaktion. Ein Beispiel für Tribooxidation ist <a href="Passungsrost" title="Passungsrost">Passungsrost</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verschleiß_in_elektrischen_und_elektronischen_Geräten"><span id="Verschlei.C3.9F_in_elektrischen_und_elektronischen_Ger.C3.A4ten"></span>Verschleiß in elektrischen und elektronischen Geräten</h2></div>

<p>Verschleiß oder Alterung ist vielen Bauteilen <a href="Immanent" class="mw-redirect" title="Immanent">immanent</a>, z. B. <a href="Elektronik" title="Elektronik">elektronischen</a> Bauteilen, <a href="Elektrolytkondensator" title="Elektrolytkondensator">Elektrolytkondensatoren</a>, <a href="Akku" class="mw-redirect" title="Akku">Akkus</a>, <a href="Gl%C3%BChlampe" title="Glühlampe">Glüh-</a> und <a href="Gasentladungslampe" class="mw-redirect" title="Gasentladungslampe">Gasentladungslampen</a>.

</p><p>Durch Wahl problematischer Werkstoffe sowie komplexer <a href="Fertigungstechnik" title="Fertigungstechnik">Herstellungstechnik</a> und deren schlechte Beherrschung treten bei Bauteilen gleicher Art gravierende Qualitätsunterschiede auf, die sich oft, jedoch nicht immer, im Preis niederschlagen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Verschlei%C3%9Ffestigkeit" title="Verschleißfestigkeit">Verschleißfestigkeit</a></li>

<li><a href="Bremsenverschlei%C3%9Fanzeige" title="Bremsenverschleißanzeige">Bremsenverschleißanzeige</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Tabor Bowden: <i>Friction and Lubrication of Solids.</i> Clarendon Press, Oxford 1950. (deutsch: <i>Reibung und Schmierung fester Körper.</i> Springer, Berlin, ISBN 978-3-642-92755-3)</li>

<li>K.-H. Zum Gahr: <i>Microstructure and wear of materials.</i> Elsevier, Amsterdam 1987, ISBN 0-444-42754-6.</li>

<li>Ernest Rabinowicz: <i>Friction and Wear of Materials.</i> Wiley-Interscience, 1995, ISBN 0-471-83084-4.</li>

<li>I. Kleis, P. Kulu: <i>Solid Particle Erosion.</i> Springer-Verlag, London 2008, ISBN 978-1-84800-028-5.</li>

<li>Horst Czichos, Karl-Heinz Habig et al.: <i>Tribologie-Handbuch.</i> Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0017-6.</li>

<li>Karl Sommer, Rudolf Heinz, Jörg Schöfer: <i>Verschleiß metallischer Werkstoffe – Erscheinungsformen sicher beurteilen.</i> Springer Vieweg, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-2463-9.</li>

<li>Valentin L. Popov: <i>Kontaktmechanik und Reibung. Von der Nanotribologie bis zur Erdbebendynamik.</i> Springer Vieweg, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-662-45974-4.</li>

<li>VDI 3822 Blatt 5: <i>Schäden durch tribologische Beanspruchungen.</i> <a href="OCLC" title="OCLC">OCLC</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://worldcat.org/oclc/928326363">928326363</a>.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><span class="noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Wiktionary"></span></span></span><b><a href="https://de.wiktionary.org/wiki/Verschlei%C3%9F" class="extiw external" title="wikt:Verschleiß">Wiktionary: Verschleiß</a></b> – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen</div>

<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Tribology_-_Wear?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Verschleiß</a></span></b> – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien</div>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Gesellschaft für Tribologie: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://neu.gft-ev.de/wp-content/uploads/2002_AB_7_Tribologie.pdf"><i>Arbeitsblatt 7: Tribologie – Definitionen, Begriffe, Prüfung.</i></a> August 2002,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 3. Oktober 2017</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVerschlei%C3%9F&rft.title=Arbeitsblatt+7%3A+Tribologie+%E2%80%93+Definitionen%2C+Begriffe%2C+Pr%C3%BCfung&rft.description=Arbeitsblatt+7%3A+Tribologie+%E2%80%93+Definitionen%2C+Begriffe%2C+Pr%C3%BCfung&rft.identifier=https%3A%2F%2Fneu.gft-ev.de%2Fwp-content%2Fuploads%2F2002_AB_7_Tribologie.pdf&rft.creator=Gesellschaft+f%C3%BCr+Tribologie&rft.date=2002-08"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.unitracc.de/know-how/fachbuecher/instandhaltung-von-kanalisationen/schaeden-schadensursachen-schadensfolgen/mechanischer-verschleiss/moegliche-schadensursachen/spuelverschleiss-erosionsverschleiss"><i>Spülverschleiß (Erosionsverschleiß) — UNITRACC - Underground Infrastructure Training and Competence Center.</i></a><span class="Abrufdatum"> Abgerufen am 4. Januar 2023</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVerschlei%C3%9F&rft.title=Sp%C3%BClverschlei%C3%9F+%28Erosionsverschlei%C3%9F%29+%E2%80%94+UNITRACC+-+Underground+Infrastructure+Training+and+Competence+Center&rft.description=Sp%C3%BClverschlei%C3%9F+%28Erosionsverschlei%C3%9F%29+%E2%80%94+UNITRACC+-+Underground+Infrastructure+Training+and+Competence+Center&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.unitracc.de%2Fknow-how%2Ffachbuecher%2Finstandhaltung-von-kanalisationen%2Fschaeden-schadensursachen-schadensfolgen%2Fmechanischer-verschleiss%2Fmoegliche-schadensursachen%2Fspuelverschleiss-erosionsverschleiss"> </span></span>

</li>

</ol>

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Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4063153-9">4063153-9</a></span> </div>

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