Beschichtungswerkstoffe aus Hochentropielegierungen für tribologisch hochbeanspruchte Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Lampke
• Fachliche Zuordnung: Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 415816419

Neben der Weiterentwicklung klassischer Werkstoffkonzepte bieten neuartige Legierungssysteme ohne ein bestimmendes Hauptlegierungselement ein vielversprechendes, wissenschaftlich relevantes Forschungsgebiet im Hinblick auf herausragende Eigenschaften für Schichtsysteme mit der Erwartung der Übertragbarkeit auf hochbeanspruchte Oberflächen. Übergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Erforschung der Prozess-Mikrostruktur-Eigenschaftsbeziehungen von Hochentropielegierungen zur Entwicklung thermisch gespritzter Schichten auf tribologisch hochbeanspruchten Oberflächen. Für die Umsetzung des Werkstoffkonzepts in der Beschichtungstechnik sind die Anforderungen an die chemische Zusammensetzung und deren homogene Verteilung innerhalb von Hochentropielegierungen eine große wissenschaftliche und technische Herausforderung. Hierfür erscheint die pulvermetallurgische Herstellung durch Verdüsungsprozesse grundsätzlich zielführend. Als Ausgangswerkstoff für das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen gilt es die Ertüchtigung der pulverförmigen Zusatzwerkstoffe vor dem Hintergrund spezifischer Verarbeitungsbedingungen durchzuführen. Die Auslegung des zeitlichen Verarbeitungsregimes unter Berücksichtigung chemischer und struktureller Kenngrößen bedarf eines ganzheitlichen Entwicklungsansatzes auf Grundlage zu erforschender Prozess-Werkstoff-Wechselwirkungseffekte. Die Einordnung pulvermetallurgischer Erzeugnisse abhängig vom zeitlichen Verarbeitungsregime sowie den thermischen und atmosphärischen Prozessgrößen gegenüber der gießtechnischen Herstellungsroute wird durch eine vergleichende Charakterisierung von thermisch gespritzten Schichten, Blockguss und Spark-Plasma möglich. Daraus kann ein umfassendes Verständnis zum Einfluss von Strukturkenngrößen hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften gewonnen werden, was die werkstoffwissenschaftliche Grundlage für Anwendungen im Bereich von Beschichtungstechnologien schafft.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen