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[[Bild:Grauflecken klein.jpg|mini|Zahnrad mit Graufleckigkeit]]
'''Graufleckigkeit''' ist im [[Maschinenbau]] eine Verschleißerscheinung oberflächennaher Bereiche hochbelasteter metallischer Bauteile.<ref>H. Winter, G. Schönnenbeck: ''Graufleckigkeit an einsatzgehärteten Zahnrädern. Ermüdung der Werkstoffrandschicht mit möglichen Folgeschäden.'' [http://graufleckigkeit.de/images/ib-gregorius_PDFs/Vortraege/GF_an_einsatzgehaerteten_Zahnraedern.pdf Online] (abgerufen am 2. August 2018)</ref> Vorwiegend tritt sie an [[Zahnrad|Zahnrädern]] in [[Getriebe]]n auf, aber auch die Gleitpartner [[Nockenwelle]] – [[Stößel]] moderner [[Ventiltrieb]]e sind betroffen.

Dabei erscheint die betroffene Fläche auf der Zahnflanke mit bloßem Auge mattgrau. Unter starker Vergrößerung ist zu erkennen, dass eine Vielzahl kleinster Ausbrüche und Poren die Ursache für das graue Erscheinungsbild sind. Unter hoher Belastung entsteht an den Berührungsflächen [[Mischreibung|Misch-]] und [[Gleitreibung]]. Die oberflächennahen Bereiche werden plastisch verformt und es bilden sich Mikrorisse. Graufleckigkeit kann unter Umständen zu tieferen Anrissen und anschließend zu großflächigen Ausbrüchen auf dem Zahnrad führen (Grübchen oder [[Pitting]]s genannt). Die Graufleckigkeit bewirkt außerdem eine Veränderung der Zahnflankenform und kann die Verzahnungsdynamik und das Geräuschverhalten verändern.<ref>E. Bauer: ''Typische Flankenermüdungsschäden an einsatzgehärteten Stirnradgetrieben.'' [http://www.ib24.info/images/ib-gregorius_PDFs/Vortraege/VDI_Bericht_902.pdf Online] (abgerufen am 2. August 2018)</ref>

Graufleckigkeit tritt dann auf, wenn im hochbelasteten Kontakt zweier Bauteile hohe Gleitgeschwindigkeiten sowie geringe [[Schmierfilm]]dicken (siehe: [[Schmierung]]) vorliegen.<ref>Forschungsvereinigung Antriebstechnik: ''Kurztestverfahren zur Untersuchung des Schmierstoffeinflusses auf die Grübchenbildung bei Zahnrädern.'' {{Webarchiv|url=https://www.dgmk.de/downstream/publikationen/informationen/Info_1606_623.pdf |wayback=20180802162805 |text=Online |archiv-bot=2022-11-09 13:34:51 InternetArchiveBot }} (abgerufen am 2. August 2018)</ref>

Die wichtigsten Ursachen für die Entstehung von Grauflecken sind:
* hohe Belastung
* niedrige [[Drehzahl]]en oder hohe Schmierstofftemperaturen (sie bewirken geringere Schmierfilmdicken)
* ungünstige Zahngeometrie (die zu hohen Gleitgeschwindigkeiten oder zu hohen lokalen Belastungen an einzelnen Punkten der Zahnflanke führt)
* große Rauheit der Zahnflanke (je größer die Rauheit ist, desto größer muss die Schmierfilmdicke sein, um metallischen Kontakt zu vermeiden)
* ungünstige [[Schmierstoff]]e ([[Additiv]]e im Öl können die Tendenz zur Graufleckenbildung sehr stark beeinflussen ([[Korrosion]]), zudem bewirken niedrige [[Viskosität]]en geringere Schmierfilmdicken)

Graufleckigkeit als Zahnradschaden ist nur selten in Kraftfahrzeuggetrieben zu finden. Sie tritt hauptsächlich in hochbelasteten Industriegetrieben auf, z. B. bei Walzwerken, Mühlenantrieben oder in [[Windenergieanlage]]n.<ref>[http://www.rotortechnik.at/Downloads/CM/getriebeschaeden%20an%20wea.pdf Fakten, Sorgen und Überlegungen zur Schadensursache Lagerung, Graufleckigkeit und Hochleistungsöl] (abgerufen am 2. August 2018)</ref>

Da die Geometrie, die Belastung und die Drehzahl meist durch äußere Anforderungen festgelegt sind, ist die Wahl eines geeigneten Schmierstoffs entscheidend. Hochleistungsschmierstoffe werden in einem standardisierten Test auf ihre Eignung zur Vermeidung von Grauflecken getestet.

Die [[Rauheit]] auf der Zahnflanke kann mit optischen ([[Fokusvariation]] oder [[Rasterkraftmikroskop|AFM]]) oder taktilen Messverfahren ([[Profilometer]]) gemessen werden. Aufgrund der Komplexität der Aufgabenstellung ist die flächenhafte Messung ([[EN ISO 25178]]-2) der profilhaften Messung vorzuziehen.<ref>Khashayar Nazifi: ''Einfluss der Geometrie und der Betriebsbedingungen auf die Graufleckigkeit von Großgetrieben.'' Dissertation an der Ruhr-Universität Bochum, Bochum 2010, {{Webarchiv|url=http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/NazifiKhashayar/diss.pdf |wayback=20180802193317 |text=Online |archiv-bot=2022-11-09 13:34:51 InternetArchiveBot }} (abgerufen am 2. August 2018)</ref>

Für den Begriff Graufleckigkeit wird im Englischen der Begriff „Micropittings“ oder auch „Grey Staining“ verwendet. Die Norm ISO/TR 15144-1:2010 beschäftigt sich mit der Bestimmung der Graufleckigkeit.<ref>[https://www.antriebselemente.com/images/downloads/KISSsoft/Flyer_Micropitting_DE.pdf ISO TR 15144: Methode A und B der Graufleckigkeitsberechnung (Micropitting) in KISSsoft] (abgerufen am 2. August 2018)</ref>

== Literatur ==
* Berthold Schlecht: ''Maschinenelemente 2.'' Pearson Education, München 2010, ISBN 978-3-8273-7146-1.
* Karl Sommer, Rudolf Heinz, Jörg Schöfer: ''Verschleiß metallischer Werkstoffe.'' Erscheinungsformen sicher beurteilen, Springer Vieweg Verlag, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-2463-9.
* Fritz Klocke, Christian Brecher: ''Zahnrad- und Getriebetechnik.'' Auslegung – Herstellung – Untersuchung – Simulation, Carl Hanser Verlag, München 2017, ISBN 978-3-446-43068-6.

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Weblinks ==
* [http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Guenter.Luetzig/lmgk/FZG_Test.html Zahnradtests an der Uni Bochum]
* [http://www.ib24.de/images/ib-gregorius_PDFs/Vortraege/Vortragsmanuskript.pdf Graufleckenbildung an Zahnrädern] (abgerufen am 2. August 2018)
* [http://www-brs.ub.ruhr-uni-bochum.de/netahtml/HSS/Diss/LuetzigGuenter/diss.pdf Großgetriebe-Graufleckigkeit: Einfluss von Flankenmodifikation und Oberflächenrauheit] (abgerufen am 2. August 2018)
* [https://www.fluidsystems.org/sites/default/files/downloads/lagerausfallsympthome.small__0.pdf Lagerausfallsympthome] (abgerufen am 2. August 2018)

[[Kategorie:Verschleißerscheinung]]
[[Kategorie:Getriebelehre]]
[[Kategorie:Zahnradtechnik]]

Graufleckigkeit - Versionsgeschichte

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