Entwicklung von Zirkoniumlegierungen für tribologische Anwendungen und deren mikrostrukturelle und mechanische Charakterisierung

用于摩擦学应用的锆合金的开发及其微观结构和机械特性

• 批准号: 183355600
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Uwe Glatzel
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl Metallische Werkstoffe
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/183355600?language=en
• 关键词: Entwicklung; von; Zirkoniumlegierungen; tribologische; Anwendungen

Für viele Anwendungen werden tribologische Werkstoffe mit exzellentem Verscheiß- und dabei sehr gutem Korrosionsverhalten und niedriger Dichte benötigt. So ist beispielsweise eine Steigerung der Lebensdauer von künstlichen Gelenken von großem Interesse. Zirkoniumlegierungen bieten hier einen interessanten Ansatz, da sich die Oberfläche durch Oxidation bei erhöhter Temperatur an Luft in harte und verschleiß- und korrosionsfeste Zirkonoxidkeramik umwandeln lässt, so dass das Metall für Implantate eingesetzt werden kann. Zudem besitzt es mit ca. 6 g/cm3 eine relativ niedrige Dichte. Die Innovation liegt darin die Legierungselemente so zu wählen, dass zwei Eigenschaften gleichzeitig beeinflusst werden: zum Einen wird die Festigkeit und Härte der Legierung erhöht und gleichzeitig wird während der Oxidation die tetragonale Oxidphase stabil gebildet. Die meisten Zirkoniumlegierungen sind relativ weich, so dass bei hohen punktuellen Belastungen die Gefahr besteht, dass die Oxidschicht abplatzt, weil sich das Grundmaterial stark verformt. Durch ein festeres Grundmaterial werden unter Last die Spannungen zwischen Oxidschicht und Grundwerkstoff minimiert. Eine tetragonale Schicht haftet besser und ist verschleißbeständiger. Außerdem bildet sich auf den bisher handelsüblichen Zirkoniumlegierungen bei der Oxidation an Luft zunächst die tetragonale, diese wandelt sich aber sofort in die monokline Gitterstruktur um. Die tetragonale Phase soll bei den neuen Legierungsmischungen erhalten bleiben.

Für viele Anwendungen韦尔登tribologische Werkstoffe mit exzellentem Verscheibrium- und dabei sehr gutem Korrosionsverhalten und niedriger Dichte benötigt.因此，这是一个巨大的利益集团的生存空间。锆的氧化作用非常重要，因为在高温和高温下氧化会产生氧化反应，因此植入金属韦尔登化。这是我的错。6 g/cm 3相对湿度。创新在于传统的选择，这两种特性会对韦尔登产生影响：一种是传统的固定和高强度的氧化，这种固定和高强度的氧化会使四方氧化相稳定。最大的锆元素含量相对较低，因此，在氧化物被氧化时，最好的氧化物含量是最高的，因为这些基本材料是完全不同的。在最后一个氧化物和最小的基础材料之间添加一个基础材料韦尔登。一个四角形的Schicht是最好的，而且是最好的。Außerdem bildet sich auf den bisher handelsüblichen Zirkoniumlegierungen bei der Oxidation an Luft zunächst die tetragonale，diese wandelt sich aber sofort in die monokline Gitterstruktur um.四角形的阶段在新的军团中结束。