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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Erweiterung der Lebensdauer von verschleißbeanspruchten Oberflächen durch thermisch gespritzte Diamant-Metall-Verbundschichten

Freitag (20.09.2019)
12:00 - 12:30 Uhr Appendix
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Diamanten gelten als das härtest bekannte Material und sind daher für industrielle Anwendungen von großem Interesse. In diesem Zusammenhang spielt vor allem der Einsatz von Diamant-Metall-Verbundbeschichtungen in der Industrie eine bedeutende Rolle. Die herausragende Verschleißbeständigkeit der Diamant-Metall-Verbundschichten können die Standzeiten von funktionalen Oberflächen im Bereich der Gesteinsbearbeitung, z.B. in der Oil- and Mining Industrie, verbessern. Konventionell werden z.B. Hartmetallbeschichtungen als Panzerung aufgebracht, um die Standzeit der Werkzeuge zu erhöhen. Hier setzt die Herstellung der Verbundschichten mittels thermischer Spritzverfahren an. Ein entscheidender Vorteil des thermischen Spritzens ist die Möglichkeit der Aufbringung einer großflächigen und konturnahen Beschichtung. Zudem bietet das thermische Spritzen die Möglichkeit, verschlissene Oberflächen zu reparieren bzw. Reparaturbeschichtungen aufzubringen.

Eine große Herausforderung bei der Herstellung diamantimprägnierter Schichten stellt jedoch der metastabile Zustand der Diamantstruktur unter Wärmeeinfluss dar. Hohe Verarbeitungstemperaturen, z.B. beim Löten oder Sintern, führen im Diamant zu thermisch induzierten Zersetzungen des Diamanten und schlussendlich zu einer Umwandlung des Diamanten in Graphit. Dieser Effekt führt zu einer Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Diamanten. Um die Diamanten vor dem Wärmeeinfluss zu schützen, werden daher häufig beschichtete Diamanten verwendet.

Der vorliegende Beitrag gibt einen Einblick in die Aufbringung von Nickel-Diamant-Verbundbeschichtungen mittels Hochgeschwindigkeitsflammspritzverfahren (HVOF) sowie eine Untersuchung der tribologischen Eigenschaften dieser Schichten. Weiterhin werden mögliche Zersetzungseffekte des Diamanten durch den heißen Spritzstrahl untersucht. Zu diesem Zweck wurden ausgewählte Proben mittels Röntgenbeugungsanalyse untersucht und die Ergebnisse mit dem Ausgangsmaterial verglichen.

 

Sprecher/Referent:
Alexander Brinkhoff
Technische Universität Dortmund
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Wolfgang Tillmann
    Technische Universität Dortmund