Erzeugung verschleißbeständiger Randschichten auf sprühkompaktierten Al-Legierungen durch Plasmanitrieren und/oder Elektronenstrahl-Flüssigphasenbehandlungen (NIEBAL)

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Mit Hilfe des Sprühkompaktierens sind Legierungskonzepte und damit Gefüge-/Eigenschaftsspektren möglich, die mit anderen Verfahren für Al-Legierungen nicht darstellbar sind. Derartige sprühkompaktierte Al-Werkstoffe ermöglichen die Umsetzung anspruchsvoller Leichtbaukonzepte z.B. auch bei erhöhten Temperaturen. Bei lokal hohen Verschleißbeanspruchungen sind jedoch oftmals zusätzliche Maßnahmen zur Verbesserung der Randschichteigenschaften erforderlich. In diesem Zusammenhang sollen im Rahmen des Gesamtprojektes das Plasmanitrieren und Elektronenstrahl(EB)-Flüssigphasenprozesse, wie das EB-Umschmelzen und EB-Umschmelzlegieren bzw. die Kombinationen beider Verfahren zur Verbesserung der adhäsiven und abrasiven Verschleißbeständigkeit bei geringen bzw. hohen Flächenlasten genutzt werden. Im Fokus der Untersuchungen des ersten Antragszeitraumes steht das Plasmanitrieren. Dabei sollen einerseits der Einfluss der Legierungselemente und die Gefügeausbildung der Grundwerkstoffe und andererseits der Behandlungsparameter auf den Bildungsmechanismen, den Aufbau, die Struktur, das Gefüge und die Eigenschaften der Nitrierschichten erforscht werden. Gemäß der Zielstellung werden umfangreiche, vergleichende Untersuchungen zum Verschleißverhalten der unterschiedlichen Schichtsysteme im Zusammenhang mit deren strukturellem Aufbau durchgeführt.