Analyse des Eigenspannungszustandes von Al2O3-Schichten auf Stahlsubstraten, hergestellt mit dem Sol-Gel-Prozess
Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2004
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| Weitere Verfasser: | , , |
| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Schmalkalden
Fachhochschule
2004
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| Schriftenreihe: | fhS-prints
2004,3 |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis Kurzbeschreibung |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2004 Bei einer Vielzahl von technischen Anwendungen besteht die Notwendigkeit des Oberflächenschutzes zur Minderung von Verschleiß und Korrosion. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die Erzeugung und Charakterisierung neuartiger, über den Sol-Gel-Prozess hergestellter, dünner Verschleißschutzschichten auf Stahl. Beschichtungsmaterial ist Aluminiumoxid, welches bis in die Korundphase umgewandelt wurde. Mit Hilfe der röntgenographischen Phasenanalyse konnte das Umwandlungsverhalten in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt werden. Darüber hinaus zeigte sich, dass das Substrat sowohl einen Einfluss auf die Umwandlung als auch auf die Haftfestigkeit der Schichten hat. Die Ausbildung eines Grenzflächenbereiches zwischen Schicht und Substrat konnte bei Mo/Ti-stabilisiertem austenitischen CrNi-Stahl nachgewiesen werden. Bei anderen Substraten wurde diese durch eine zusätzliche TiOx-Beschichtung nachgebildet. Die Funktion der Schicht wird auch durch den Eigenspannungszustand beeinflusst. Die Ermittlung der Eigenspannung erfolgte mit Hilfe der röntgenographischen Spannungsanalyse nach dem sin2?-Verfahren. Die texturfreien Sol-Gel-Schichten weisen einen rotationssymmetrischen, ebenen Spannungszustand auf. Die Eigenspannungen der Schichten liegen bei der Werkstoffpaarung Aluminiumoxid/Stahl im Druckbereich in der Größenordnung von 1,7 GPa. Der thermische Spannungsanteil überwiegt. Die Abhängigkeit der Eigenspannungen von der Schichtdicke ist gering. Ebenso besitzt der Schichtaufbau keinen signifikanten Einfluss. Die Eigenspannungen können jedoch maßgeblich von der Prozessführung, insbesondere von der Brenndauer oder einer zusätzlich aufgebrachten Zwischenschicht beeinflusst werden. Das zeigt sich in der Beeinflussung des athermischen Spannungsanteiles. So konnte anhand von Beschichtungen auf Hartmetall gezeigt werden, dass der thermische Spannungsanteil, der bei dieser Werkstoffpaarung im Zugbereich liegt, vollständig kompensiert werden kann. Dies ist von besonderer technischer Bedeutung. Zusätzlich wurde der Einfluss der Eigenspannungen auf die Schichthärte und die Verschleißeigenschaft untersucht. |
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| Beschreibung: | IV, 122 S Ill., graph. Darst |
| ISBN: | 3980658554 3-9806585-5-4 |