Erarbeitung technologischer und werkstofftechnischer Voraussetzungen für die Herstellung von hoch verschleißbeständigen Beschichtungen auf Fe-Basis und Wolframkarbid. Reduzierung der Beschichtungskosten durch den Ersatz herkömmlich benutzter Ni-Basis-Legierungen.
Der abrasive Verschleiß, welcher an Bauteilen im Umgang mit mineralischen Gütern sowie in vielen Bereichen der Stahl- und Zementindustrie auftritt, führt zur Verringerung bis hin zum Verlust der Funktionsfähigkeit von Bauteilen und Werkzeugen. Dadurch gehen der BRD jährlich ca. 3% des Bruttosozialproduktes (≈ 60 Mrd. €) verloren.
Das Ziel dieses Projektes war die Entwicklung technologischer und werkstofftechnischer Voraussetzungen für die schweißtechnische Verarbeitung von Wolframkarbiden in härtbarer Fe-Basis-Legierung. Es entstehen Schichten, die höchsten Anforderungen an den Verschleißwiderstand genügen sowie außerordentlich preiswert sind. Der Energieeintrag war zu begrenzen, um die Bildung spröder M6C-Ausscheidungen zu unterdrücken.
Im ersten Schritt galt es, geeignete Kombinationen von Hartstoffen und Matrices zu finden. Der zweite Schritt ist die Erarbeitung einer Technologie zur Reduzierung der thermischen Energie während der Beschichtungsherstellung.
Als Lösungsansatz werden favorisiert:
Im dritten Schritt wurde werkstofftechnisch an der Abbindung des trotz geringer thermischer Energie frei werden Kohlenstoffs gearbeitet, um die Bildung spröder Phasen zu reduzieren.
Die tribologische Beurteilung der Panzerungen erfolgt mittels Versuchseinrichtungen, die sowohl den Anforderungen der Norm (ASTM) als auch den Bedürfnissen der Praxis durch Simulation konkreter tribologischer Problemstellungen entsprechen.
Platzierung einer neuen Technologie auf der Basis werkstofftechnischer Untersuchungen zur Herstellung hoch verschleißbeständiger Beschichtungen mittels Auftragschweißverfahren. Es gelingt, thermisch sensible Wolframkarbide in härtbare Fe-Basis-Legierungen derart einzubetten, dass spröde Phasen weitestgehend vermieden werden, s. d. die entstehenden Schichten auch dynamischer Verschleißbeanspruchung widerstehen. Die hierfür erforderlich einzuhaltenden technologischen und werkstofftechnischen Zwänge sind ermittelt.
Zur Herstellung der Beschichtungen wurden gemeinsam mit den Kooperationspartnern, der Corodur Verschleiß-Schutz GmbH Thale sowie dem Lehrstuhl für Werkstofftechnik der Ruhr-Universität Bochum, die Verfahren PPA und das Fülldrahtschweißen qualifiziert.
Es handelt sich um ein PRO INNO II-Projekt und wurde mit Mitteln des BMWi gefördert.
Prof. Dr.-Ing. Ralf Winkelmann
Telefon: 03573 85-426
E-Mail: rwinkelm
fh-lausitz.de
WWW: www2.fh-lausitz.de/fhl/mb/...
01.06.2005 – 31.05.2007