Elektronenstrahl-Mehrstufen-/Mehrprozesstechnologien für das lokale Werkstoffengineering von Magnesiumlegierungen zur beanspruchungsoptimierten Modifizierung der Randschichteigenschaften (EB-MeMaRa)

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Anja Buchwalder
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 170232691

Magnesiumwerkstoffe finden nur in geringem Maße Gebrauch für moderne Leichtbaulösungen. Zu deren Nutzbarmachung für eine breitere Anwendung sind zusätzliche Maßnahmen, u.a. zum Verschleiß- und Korrosionsschutz zwingend erforderlich. Dafür bieten sich Verfahren zur Randschichtmodifikation an.Ziel des Forschungsvorhabens ist die Schaffung von wissenschaftlichen Grundlagen zur Erzeugung von gradierten Randschichten auf Mg-Werkstoffen mit verbesserter Korrosions und Verschleißbeständigkeit mittels spezieller Elektronenstrahl-Flüssigphasentechnologien unter Nutzung hocheffizienter Strahlablenktechnik. Damit ergeben sich äußerst vielfältige, neue Möglichkeiten zur flexiblen und wirtschaftlichen Herstellung von beanspruchungsgerechten Schichten durch lokales Engineering. Die Besonderheiten der Mg-Werkstoffe (niedrige Härte, geringe Tragfähigkeit, galvanische Korrosion) erfordern neben der Wahl der geeigneten Materialkombinationen (Substrat, Schicht, Partikel) auch von den Schichten bestimmte Voraussetzungen bzw. Eigenschaften, wie rissfreie, porenarme Legierungs- bzw. Dispersionslegierungsschichten, neuartige Strukturen/Gefüge (z.B. übersättigte Phasen) mit erhöhter Korrosionsbeständigkeit, gradierte Schichten und verbesserte Stützwirkung bei höheren Belastungen und eine feste schmelzmetallurgische Anbindung Schicht/Mg-Basiswerkstoff. Diese lassen sich in ihrer Gesamtheit nur über die flexible Gestaltung geeigneter thermischer Zyklen, hohe Prozessgeschwindigkeiten und die Prozessführung im Vakuum realisieren, wie sie nur die EB-Technologie bietet. Es sollen Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Struktur/Gefüge und Eigenschaften untersucht und korreliert sowie Beiträge zum Prozessverständnis/-optimierung geleistet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Rolf Zenker