Fraunhofer-Gesellschaft

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Neue Entwicklungen bei CVD-Verschleißschutzschichten für Hartmetallwerkzeuge

 
: Endler, I.

Kolaska, H. ; Ausschuss für Pulvermetallurgie:
Pulvermetallurgie - zukunftsweisend vom Rohstoff bis zur Anwendung : Vorträge und Ausstellerbeiträge des Hagener Symposiums am 29. und 30. November 2012 in Hagen
Hagen: Heimdall, 2012 (Pulvermetallurgie in Wissenschaft und Praxis 28)
ISBN: 978-3-00-040110-7
pp.301-324
Hagener Symposium Pulvermetallurgie <31, 2012, Hagen>
German
Conference Paper
Fraunhofer IKTS ()
CVD-Beschichten; Hartmetallwerkzeug; Oxidationsbeständigkeit; Pulvermetallurgie; Siliciumzusatz; Titancarbonitrid; Verschleißschutz

Abstract
Die Entwicklung neuer CVD-Hartstoffschichten ist durch die Anwendung von Mitteltemperatur-CVD-Prozessen möglich geworden. Durch den Einsatz reaktiver Precursoren wie Ammoniak und Acetonitril kann eine Reihe neuer Schichten im Temperaturbereich zwischen 700°C und 900°C hergestellt werden. Ein hohes Leistungspotential bieten die neu entwickelten, aluminiumreichen Ti 1-xAl xN- und Ti 1-xAl xN/a-C-Schichten. Mittels neuer MT-CVD-Prozesse sind Ti 1-xAl xN- und Ti 1-xAl xN/a-C-Schichten herstellbar, die vorwiegend aus kubischen Ti 1-xAl xN bestehen. Der Aluminiumgehalt nimmt sehr hohe Werte bis zu einem x von 0,9 an, was erheblich über dem maximal möglichen Wert von 0,65 für PVD-Schichten liegt. Sie besitzen eine hohe Härte von 3000 HV, Druckeigenspannungen und eine gute Oxidationsbeständigkeit. Umfangreiche Verschleißtests zeigten hervorragende Ergebnisse beim Räumen und Fräsen. Basierend auf der Grundlagenentwicklung des Fraunhofer-IKTS, wurde diese Schicht 2011 von der Firma Boehlerit unter dem Handelsnamen TeraSpeed" auf dem Markt eingeführt. CVD-TiSiCN-Nanokompositschichten sind eine weitere aussichtsreiche Schichtentwicklung. Sie bestehen aus nanokristallinem TiC xN y und einer kohlenstoffreichen, amorphen SiC xN y-Phase. Bei Siliciumgehalten zwischen 4 und 12 At.% wird eine Nanokompositstruktur mit TiC xN y-Kristallitgrößen unter 26 nm ausgebildet. In diesem Bereich wird eine Härte bis 4100 HV erreicht. Außerdem zeigen diese Schichten in ersten Untersuchungen auch eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit bis 900°C.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-264804.html