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Untersuchungen zur Beständigkeit thermisch gespritzter Schichten im Vergleich zu Hartchromschichten bei durch Abrasion dominierter tribologischer Beanspruchung
Author(s) -
Wank A.,
Schwenk A.,
Wielage B.,
Grund T.,
Friesen E.,
Pokhmurska H.
Publication year - 2007
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.200600121
Subject(s) - abrasion (mechanical) , thermal spraying , materials science , chemistry , composite material , coating
HVOF Schichten aus Eisen‐ und Nickelbasishartlegierungen sowie aus WC/Co(Cr) und Cr 3 C 2 /Ni20Cr werden in Bezug auf ihr Verschleißverhalten bei Beanspruchung durch loses Abrasiv (ASTM G65 und ASTM G75) mit APS Al 2 O 3 /TiO 2 und Cr 2 O 3 Schichten, pulverflammgespritzten und eingeschmolzenen Verbundschichten aus NiCrBSi und WC/Co und elektrolytisch abgeschiedenen Hartchromschichten verglichen. Dabei wird der Einfluss des Einsatzes neuartiger Brennkammern mit reduziertem kritischen Durchmesser und divergenter Expansionsdüsen für kerosinbetriebene HVOF Pistolen, die höhere Flammgas‐ und Partikeltemperaturen zugänglich machen, auf die Mikrostruktur und Verschleißbeständigkeit der erzeugten Schichten untersucht. Während die Hartlegierungsschichten unter den spezifischen tribologischen Randbedingungen dieser Tests keine nennenswerten Vorteile im Vergleich zu unbeschichtetem Baustahl bieten, ermöglichen insbesondere die karbidverstärkten Schichten die Verschleißrate um mehr als eine Größenordnung (ASTM G65) oder sogar um mehr als zwei Größenordnungen (ASTM G75) zu senken. Für beide untersuchten Arten der Verschleißbeanspruchung bieten HVOF Schichten mit WC‐Verstärkung wesentliche Vorteile im Vergleich zu elektrolytisch abgeschiedenen Hartchromschichten. Sowohl der Einsatz der Brennkammer mit reduziertem kritischen Durchmesser als auch der Düsen mit divergenter Kontur verbessern die Verschleißbeständigkeit HVOF gespritzter Schichten. Anhand von REM‐Untersuchungen an Verschleißspuren werden die spezifischen Verschleißmechanismen diskutiert.