Einfluss von Beschichtungspulver und HVOF-Spritzprozess auf die Eigenschaften von Cr3C2NiCr-Schichten

Thermisch gespritzte Cr3C2-NiCr-Schichten kommen häufig für den Verschleißschutz bei hohen Temperaturen und in korrosiver Umgebung zum Einsatz. Diese Schichten werden durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) mit verschiedenen Anlagen hergestellt. Die Schichtstrukturen werden sowohl von den Beschichtungspulvereigenschaften als auch vom Spritzprozess beeinflusst. In dieser Studie wurden vier kommerzielle 75 % Cr3C2-25 % NiCr-Beschichtungspulver (davon ein Pulver in zwei Fraktionen) mit kugeliger Morphologie und repräsentativer Mikrostruktur charakterisiert (Partikelgrößenverteilung, Schüttdichte, Klopfdichte) und das Aufschmelzverhalten (DTA) untersucht. Aus den Schutt- und Klopfdichten der Pulver wurde der Kompressibilitätsindex ermittelt, der mit der Volumenflussrate korreliert und das Prozessverhalten der Pulver im Spritzprozess bestimmt. Aus diesen Pulvern wurden mit einer gas- (Ethen) und einer flüssigbrennstoffbetriebenen HVOF-Anlage Schichten hergestellt. Nach dem Spritzen wurden die Schichten bei 800 °C in Argon getempert. Für die Proben im gespritzten und wärmebehandelten Zustand wurden Härte und E-Modul bestimmt, sowie die MikroStrukturen untersucht. Die Wärmebehandlung der Schichten bewirkte ein leichtes Absinken der Härte und eine Veränderung in der Mikrostruktur. Zudem wurden nach der Wärmebehandlung an der Grenzfläche von Schicht und Substrat Diffusion und Porenbildung beobachtet. die Proben im gespritzten und wärmebehandelten Zustand wurden Härte und EModul bestimmt, sowie die MikroStrukturen untersucht. Die Wärmebehandlung der Schichten bewirkte ein leichtes Absinken der Härte und eine Veränderung in der Mikrostruktur. Zudem wurden nach der Wärmebehandlung an der Grenzfläche von Schicht und Substrat Diffusion und Porenbildung beobachtet.