Schichtbildung von verschleißbeständigen Metall-Matrix-Kompositen (Metal Matrix Composite, MMC) auf Eisenbasis durch thermisches Spritzen mit heiß isostatischer Nachverdichtung.

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Werner Theisen; Professor Dr. Robert Vaßen
• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 37046275

In den ersten beiden Jahren gelang die erfolgreiche Beschichtung von metallischen Substratplatten mit Metallmatrix-Hartphasen-Verbundwerkstoffen (MMC) auf Fe-Basis durch das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF). Im dritten und vierten Jahr sollen nun Fe-Basis MMC auf komplexen Raumgeometrien mittels des HVOF-Verfahrens abgeschieden und das kostenintensive HIP-Verfahren durch eine Wärmebehandlung mit anwesender Flüssigphase substituiert werden. Zudem sind weitere Untersuchungen zu den unterschiedlichen Trajektorien der im Gasstrahl vorliegenden Hartstoffe- und Stahlpulver sowie deren Verhalten bzw. Interaktionen beim Aufprall zur Schichtbildung notwendig. Zur Beschichtung der komplexen Konturen von Komponenten ist außerdem die Analyse der Beschichtungen mit gekippten Substraten erforderlich. Um eine bessere Hartstoffeinbindung zu garantieren, soll zudem auf Ferrolegierungen oder reine Element-Pulverpartikel zurückgegriffen werden, welche durch eine nachfolgende Wärmebehandlung mit den Metalloiden in der Stahlmatrix zu einem Hartstoff reagieren. Die mit dieser Hartstoffbildung ablaufenden mikrostrukturellen Änderungen sollen in Hinblick auf deren Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften untersucht werden. Ziel des Vorhabens ist die Herstellung und die metallkundliche Untersuchung von verdichteten MMC-Verschleißschutzschichten, welche mit dem HVOF-Prozess auf komplexe Raumkonturen abgeschieden wurden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen