Fraunhofer-Gesellschaft

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CVD-Diamantbeschichtung von Stahl

 
: Schäfer, L.

Forschungszentrum Jülich:
Forschungszentrum Jülich. Jahresbericht 1997/98
Jülich: KFA, 1998
Deutsch
Aufsatz in Buch
Fraunhofer IST ()
adhesion; CVD; Diamantschicht; diamond film; electroplated composite film; elektrochemische Kompositschicht; Haftfestigkeit; interlayer; nitriding; Nitrieren; silicon carbide; Siliziumkarbid; Stahl; steel; tool; Werkzeug; Zwischenschicht

Abstract
Es wurden verschiedene, unter den Bedingungen der Diamantabscheidung stabile Zwischenschichten mit ausreichender Barrierewirkung für die CVD-Diamantbeschichtung von Stahl entwickelt. Auf diesen Zwischenschichten konnte die direkte Abscheidung von polykristallinen Diamantschichten bei Temperaturen unter 550øC und Raten um ca. 0,15 µm/h ohne eine Abnahme der Härte der HSS- Substrate realisiert werden. Die niedrigsten Abscheidungstemperaturen von weniger als 300øC wurden mit dem Arc-Jet-Verfahren erzielt. Haftfeste Diamantschichten wurden auf HSS- Schneidplatten mit unterschiedlichen Zwischenschichten abgeschieden. Die Abscheidungstemperatur war dabei unter 550øC, so daß keine Erweichung des Stahls trotz Beschichtungsdauern von bis zu einigen 10 Stunden auftrat. Zerspanungstests wurden mit ausgewählten, diamantbeschichteten HSS- Schneidplatten durchgeführt. Dabei konnte einerseits gezeigt werden, daß die Haftfestigkeit des Systems Diamant/Zwischenschicht/HSS-Substrat für das Drehen von Al uminium und Aluminium- Gußlegierungen zwar ausreicht, die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge ist jedoch aufgrund der mangelnden Tragfähigkeit der getesteten Schicht/Substrat- Systeme gering. Für zukünftige Anwendungen CVD-diamantbeschichteter Stahlwerkzeuge und -bauteile ist daher neben der Haftfestigkeit insbesondere die Anpassung der Tragfähigkeit an die anwendungsspezifischen Anforderungen zu entwickeln.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-8875.html