HVAF-gespritzte FeCr25B5-Beschichtungen für den Verschleiß- und Korrosionsschutz

Zusatztext

In der technischen Praxis ist die Belastung oberflächennaher Bereiche sehr hoch. Um hochbelastete, großflächige Bauteile vor Verschleiß und Korrosion zu schützen, werden zumeist Fe-basierte, lichtbogendrahtgespritzte Beschichtungen appliziert, welche prozessbedingte Nachteile aufweisen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung neuer Schichtsysteme, um diese Nachteile zu vermeiden. Ansatz zur Entwicklung dieser Beschichtungen sind zwei FeCrB-basierte Legierungen in zwei Pulverfraktionen. Diese wurden jeweils mit Pulverförderraten von bis zu m = 200 g/min erstmalig mittels des HVAF-Prozesses appliziert. In der Literatur wird beschrieben, dass dieser Prozess in den Bereichen Pulverförderrate, Porosität und Phasenzusammensetzung der Beschichtung interessante Eigenschaften aufweist. Die HVAFBeschichtungen wurden auf ihre Schicht, Verbund, System und thermophysikalischen Eigenschaften hin analysiert und mit einer industriell etablierten Beschichtung verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die HVAFBeschichtungen den Referenzbeschichtungen in Bezug auf die Korrosion¬seigenschaften entweder ebenbürtig oder in Abhängigkeit der Prozessparameter sogar überlegen sind. Durch Elektronenmikroskopie und Röntgendiffraktion wurde nachgewiesen, dass mittels des HVAFProzesses und den verwendeten Werkstoffen sehr dichte Beschichtungen mit sehr feinen nanokristallinen und teilamorphen Bereichen hergestellt wurden. Weiterhin wurde gezeigt, dass in den teilamorphen Bereichen die CrVerteilung sehr homogen ist, was sich positiv auf die Korrosionseigenschaften auswirkt. Zudem zeigten die Verschleißuntersuchungen, dass die HVAFBeschichtungen der Referenzbeschichtung technisch überlegen sind. Dies konnte sowohl für Proben im Spritzzustand als auch für ausgelagerte Proben gezeigt werden.

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