DFO e.V. - Forschung, Wissenschaft und Technik für industrielle Lackiertechnik in Deutschland
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Projekte



2200-073 - Schweißtechnische Erzeugung, spanende Berbeitung und praktische Erprobung neuentwickelter Hartmetall-Beschichtungen auf (Ti,MO)(C,N)-NiCo-Basis zurück


Projektdauer:
01.01.2009 - 31.12.2010

Förung durch:
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

Aktueller Stand::
Abgeschlossen

Mit der Erhöhung der Leistungsfähigkeit moderner Warmumform- und Verbrennungskraftmaschi-nen erhöhen sich die Forderungen hinsichtlich der Warmverschleißbeständigkeit von Werkzeugen und Bauteilen. Durch den Einsatz von Beschichtungsverfahren kann der unmittelbar temperaturbeaufschlagte Oberflächenbereich hinsichtlich seiner thermisch-tribologischen Eigenschaften verbessert werden. Insbesondere hohe Gehalte an Karbiden mit hoher Warmfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit wirken sich deutlich leistungssteigernd aus. Bisher wurde eine große Palette an Karbidarten untersucht, die unterschiedliche Vor- und Nachteile bei thermisch-tribologischer Beanspruchung aufweisen, Wolframschmelzkarbid neigt bei thermischer Verarbeitung stark zum Zersetzen bzw. Entkohlen. Titankarbid besitzt eine schlechte Benetzbarkeit und ist sehr reaktionsfreudig mit Sauerstoff und verschiedenen Matrixwerkstoffen. Die aktuell entwickelten Ti,Mo-Mischkarbide bzw. -Carbonitride mit besonderer Kern-Hülle-Struktur lassen vorteilhaftere Eigenschaften erkennen, da die hohe Karbidhärte des Titancarbids mit einer hohen Warmhärte des Molybdäncarbides kombiniert wird. Als Matrixwerkstoff sind NiCo-Legierungen, die selbst eine hohe Warmfestigkeit besitzen, geeignet.

Die Vorteile dieser Karbid-Matrixkombination konnte bei der spritztechnischen Verarbeitung über Detonation Gun Spraying und HVOF bereits nachgewiesen werden. Eine Erzeugung dicker mittels Auftragschweißen her¬gestellter Verschleißschutzbeschichtungen, wie sie u.a. bei Umformwerkzeugen oder bestimmten Motorkomponenten benötigt werden, ist bisher noch nicht untersucht worden. Eine Ursache ist die schwierige schweißtechnische Verarbeitung dieser Werkstoffe; eine zweite wichtigere Ursache ist allerdings die bisher ungeklärte mechanische Bearbeitbarkeit derartiger Verschleißschutz¬beschichtungen. Die üblicherweise eingesetzte Schleiftechnik ist im Umformbereich aber auch bei anderen Bauteilen häufig nicht einsetzbar oder führt gegenüber der Bearbeitung mittels geometrisch bestimmter Schneide (z.B. Fräsen) zu hohen Fertigungskosten.

Eine kostengünstige Beschichtung von Warmumformwerkzeugen und Warmverschleißteilen er-fordert, und das haben viele in Ansätzen steckengebliebene bzw. nur auf Spezialfälle begrenzte Entwicklungen gezeigt, einen multilateralen Ansatz, der den gesamten konstruktiven und ferti-gungstechnologischen Komplex der Werkzeuge und Verschleißteile bis hin zu den Einsatzbedin-gungen umfasst.


Abschlussbericht: Bestnr.: 2200-073 Preis: 126€





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