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Schichten aus kubischem Bornitrid (cBN) wurden mittels IBAD (ion beam assisted deposition) auf Substraten aus dem Werkzeugstahl S 6-5-2 abgeschieden und hinsichtlich ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Die dünnen cBN-Filme wurden durch Verdampfen von elementarem Bor mittels eines Elektronenstrahlverdampfers bei gleichzeitiger Bestrahlung mit einem Gemisch aus Stickstoff- und Argonionen abgeschieden. Zur Erhöhung der Haftfestigkeit wurden zum einen Multilayer-Zwischenschichtsysteme untersucht, die auf Titannitrid unterschiedlicher Stöchiometrie basieren. Zum anderen wird die nachträgliche Ionenimplantation von Stickstoffionen zur Haftfestigkeitssteigerung vorgestellt. Die so erhaltenen Schichtverbunde wurden durch XPS, FTIR REM, Ultramikrohärte- und Reibwertmessungen charakterisiert. Es konnte gezeigt werden, dass sich durch Einbringen einer Titannitrid-basierten Zwischenschicht chemische Bindungen von Zwischenschicht- und Funktionsschicht-Werkstoff ausbilden. Des Weiteren ergibt sich mit zunehmendem Stickstoffgehalt ein geringerer Stress und eine bessere Haftfestigkeit in den Schichten. Die nachträgliche Ionenimplantation erhöht die Haftfestigkeit zusätzlich.

Untersuchungen zur haftfesten Abscheidung von kubischem Bornitrid (cBN) auf Werkzeugstahl mit dem IBAD-Verfahren