Entwicklung endkonturnaher Beschichtungen fürden Verschleiß- und Korrosionsschutz

Im Rahmen eines Forschungsvorhabens zur Entwicklung von endkonturnahen Beschichtungen wurden Spritzzusatzwerkstoffe betrachtet, die häufig zur Herstellung von Schichten für Anwendungen in den Bereichen Verschleiß- und Korrosionsschutz verwendet werden, zum Beispiel WCCoCr, Cr3C2-NiCr, Cr2O3. Im Gegensatz zu den üblicherweise in thermischen Spritzprozessen eingesetzten Pulverfraktionen basierten die Untersuchungen auf Spritzpulvern mit einer maximalen Korngröße von 25 μm ( -15+5 μm, -20+5 μm, -25+5 μm). Für die Beschichtungsversuche wurde das Hochgeschwindigkeitsflammspritzen eingesetzt, um die karbidbasierten Spritzpulver (WCCoCr, Cr3C2-NiCr) zu verarbeiten. Die Applikation der Cr2O3-Schichten erfolgte mit dem Atmosphärischen Plasmaspritzen. Zur Evaluierung und Einstellung möglichst robuster Prozessparameter wurden die Spritzversuche nach der Taguchi-Methode geplant, durchgeführt und ausgewertet. Der zielführende Einsatz dieser Methode konnte durch Validierungsversuche erfolgreich verifiziert werden. Die Beschichtungen wurden hinsichtlich Auftragswirkungsgrad, Oberflächenrauheit, Härte, Porenanteil und Verschleiß- sowie Korrosionsbeständigkeit charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten dass durch die Verwendung feiner Spritzpulver Verbesserungen in den Bereichen Senkung des Porenanteils und der Oberflächenrauheit sowie Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit ermöglicht werden können. Ein negativer Einfluss auf die Schichteigenschaften durch Effekte wie Entkohlung oder Oxidation, der vor allem auf die Überhitzung der kleinen Spritzpartikel zurückzuführen ist, sollte in zukünftigen Arbeiten näher betrachtet und durch eine weitere Prozessoptimierung vermindert werden.