Oxidation und ungeschmierter Hochtemperatur-Gleitverschleiß von thermisch gespritzten Hartmetallschichten

Die vorliegende Arbeit stellt ausgewählte Resultate mehrerer Versuchsreihen zur Untersuchung der Oxidation HVOF-gespritzter Hartmetallschichten (WC-Co, WC-CoCr, WC(W,Cr)2C-Ni, Cr3C2-NiCr, (Ti,Mo)(C,N)-Ni, (Ti,Mo)(C,N)-Co) und deren Eigenschaften im ungeschmierten Hochtemperatur-Gleitverschleiß vor. Zum Vergleich erfolgten Untersuchungen an Hartchrom- und APS-gespritzten Mo-NiCrBSi Schichten. Die Dicke der Oxidschichten nach der Oxidation der Cr3C2-NiCr und WC-(W,Cr)2C-Ni Schichten bei 900°C/2 h beträgt weniger als 10 µm. Die (Ti,Mo)(C,N)-Basis-Schichten zeigen eine hohe Oxidationsbeständigkeit und einen dreilagigen Aufbau der Oxidschichten. Für die Untersuchungen des ungeschmierten Gleitverschleisses wurden Al2 O3 und artgleiche Schichten als Gegenkörper verwendet. Dabei konnten für WC- und (Ti,MO)(C,N)-Basis-Schichten bei einer Reihe von Versuchsbedingungen Gesamtverschleißkoeffizienten von weniger als 10-6 mm³/Nm ermittelt werden, die den unter Misch-/Grenzreibung bekannten typischen Werten von flüssiggeschmierten Tribosystemen entsprechen. Beim Test der artgleichen Paarungen warden die Reibungszahlen bei allen Schichten und Testbedinungen größer als 0,4. Für Reibpaarungen (Ti,Mo) (C,N)-Basis-Schichten mit Al2O3-Gegenkörpern wurden bei Raumtemperatur Reibungszahlen von ungefähr 0,2 und bei 800°C von ungefähr 0,3 bestimmt. (Ti,Mo)(C,N)-Basis-Schichten sind zum Einsatz als Hochtemperatur-Gleitwerkstoff besonders geeignet.