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Steigerung der Verschleißbeständigkeit von Schmiedegesenken durch PVD-abgeschiedene Hartstoffschichten auf Titanbasis

Autoren:Behrens, B.-A.; Lippold, L.; Puppa, J.; Hübsch, C.; Langen, D.; Möhwald, K.
Kategorie:Zeitschriften/Aufsätze (reviewed)
Jahr:2017
Veröffentlichung:Forschung im Ingenieurwesen (2017) 81:1-12
DOI:10.1007/s10010-016-0209-6

Abstract

Die Steigerung der Standmenge von Schmiedegesenken stellt eine vielversprechende Möglichkeit zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Schmiedeprozessen dar. Hartstoffschichten auf Titanbasis eignen sich für die Steigerung der Verschleißbeständigkeit belasteter Oberflächen. Im Vergleich zur bestehenden Aufbringung von titanbasierten Beschichtungen mittels CVD-Verfahren, bietet das PVD-Verfahren die Möglichkeit zur Herstellung von Mehrlagenbeschichtungen mit zahlreichen dünnen Einzellagen. In Untersuchungen zum Einsatzverhalten unter industrienahen Bedingungen wurden unterschiedliche Schichtsysteme bewertet. Dazu wurde in verschiedenen Analysen zunächst die Schichtqualität untersucht. In darauf aufbauenden Serienschmiedeversuchen mit prozessbegleitender Verschleißanalytik wurde der Einfluss verschiedener titanbasierter Schichtsysteme in Kombination mit unterschiedlichen Nitrierungen auf das Verschleißverhalten analysiert. Es wurde festgestellt, dass geometriespezifische Beanspruchungen lokal angepasste optimale verschleißmindernde Behandlungsparameter erfordern. Sowohl die Variation der Nitrierung als auch des Schichtsystems zeigen einen deutlichen Einfluss auf das Verschleißverhalten an unterschiedlichen Bereichen der betrachteten Gesenkgeometrie.