Development of mg-alloys for automotive industry coated with wear and corrosion resistant PVD-CrxN

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Ökologische und ökonomische Forderungen an Maschinenbauelemente sind Grundlagen für den zunehmenden Einsatz von Leichtbau- und damit auch Leichtmetallkomponenten im Maschinenbau. Insbesondere Magnesiumlegierungen bieten hier als Werkstoff mit geringster Dichte ein enormes Potential für Einsätze in der Verkehrstechnik. Ein in höchstem Maße einschränkendes Kriterium für den Einsatz von Magnesiumlegierungen ist die unzureichende Korrosionsstabilität. Die Lösung der bestehenden tribologischen Anforderungen mit metallischen Beschichtungen führt zudem zur Verschärfung des Problems durch die hier auftretende Kontaktkorrosion. Die Schädigung durch Korrosion wird zudem begünstigt durch fertigungsbedingte Poren in technischen Magnesium-Gusslegierungen. Beschichtungen an der Oberfläche können hinsichtlich der beschränkten technischen Anwendbarkeit dieser Werkstoffe in tribologischen und tribologisch-korrosiven Anwendungen wesentliche Verbesserungen bewirken. Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von fehlstellenfreien CrxN-Beschichtungen auf Magnesiumlegierungen für tribologisch-korrosive Komplexbeanspruchung. Mit vorhandenen PVD-Anlagen (HF-Magnetron-Sputterverfahren) sollen gut haftende, dichte und harte Schichten auf Magnesiumlegierungen abgeschieden, charakterisiert und hinsichtlich ihrer Verschleißeigenschaften geprüft werden. Durch Poren in der Schicht kann ein aggressiver Elektrolyt das Substrat angreifen. Die resultierenden Probleme der lokalen Korrosion werden mit elektrochemischen Mikromethoden ortsaufgelöst in Düsseldorf untersucht. Die Ergebnisse der Korrosionsuntersuchungen werden an den Beschichter rückgekoppelt, so daß der Zusammenhang zwischen Schichtmorphologie und Korrosionsverhalten geklärt werden kann.