Entwicklung von Verschleißschutzwerkstoffen auf der Basis amorph erstarrender Legierungen mit Partikelverstärkung

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Armorph strukturierte Werkstoffe sind bekannt für einzigartige mechanische und chemische Eigenschaften. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Herstellung nanostrukturierter, amorpher Eisenbasisspritzschichten mit Partikelverstärkung durch thermische Spritzverfahren. Ausgehend von Legierungen des Systems Fe-Cr-B werden über hochenergetische Mahlprozesse, Pulververdüsung sowie Agglomerieren und Sintern spritzfähige hartstoffpartikelverstärkte Pulver hergestellt und mittels Hochgeschwindigkeitsflamm- und Atmosphärischem Plasmaspritzen verarbeitet. Durch eine gezielte Variation der Prozessbedingungen, d. h. Zeit-Temperatur-Regime bei der Pulverherstellung und -verarbeitung soll ein für Verschleißschutzanwendungen optimiertes nanostrukturiertes Schichtgefüge hoher Härte eingestellt werden, was bisher nur durch aufwendige nachträgliche Wärmebehandlung entsprechender Schichtsysteme in eingeschränktem Maße realisiert werden kann. Dabei soll die Größe der eingesetzten Hartstoffpartikel variiert und so eingestellt werden, dass diese als Kristallisationskeime im Matrixgefüge wirken. Neben dem metallografischen Nachweis der Nanostrukturen werden ausgewählte Schichten Korrosions- und Verschleißtests (einzeln und kombinert) unterzogen.