Tagungsbeitrag

Titel Einfluss des Schichtaufbaus von Kohlenstoffschichten auf ihre Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit
Autor K. Bobzin, N. Bagcivan, S. Theiß, R. Weiß
Infos zum Autor Institut für Oberflächentechnik
RWTH Aachen
Raphael Weiß
Kackertstraße 15
52072 Aachen
Tel.: +49 (0) 241 80 95267
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Inhalt Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, welche Auswirkungen Variationen eines mittels reaktiven Magnetron Sputter Ion Platings (MSIP) abgeschiedenen Kohlenstoffschichtsystems auf die Schicht- und Verbundeigenschaften sowie die tribologischen und chemischen Eigenschaften haben. Hierzu wurden vier verschiedene Schichtsysteme mit einer a-C:H-Deckschicht auf Proben aus dem wärmebehandelten und plasmanitrierten Vergütungsstahl 42CrMo4 (Werkstoff-Nr. 1.7225) abgeschieden. Zwei Varianten wiesen einen mehrlagigen Aufbau mit a-C-Zwischenlagen auf. Die anderen Varianten wurden mit unterschiedlich dicken a-C:HDeckschichten abgeschieden. Anschließend wurden die Proben grundcharakterisiert und im Impact-Tribometer hinsichtlich ihrer tribologischen Eigenschaften analysiert. Die Eignung der verschiedenen Schichtsysteme als Korrosionsschutz wurde anhand von potentiodynamischen Polarisationsversuchen ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass eine Kombination aus vorbehandeltem Substratmaterial und geeignetem Kohlenstoffschichtsystem einen niedriglegierten Vergütungsstahl wirksam vor Korrosion und Verschleiß schützen kann.

Abstract

Within this work the influence of variations of a diamond like carbon (DLC) coating system deposited via reactive Magnetron Sputter Ion Plating (MSIP) on the properties of the coatings and the compounds as well as on the tribological and chemical properties was investigated. Therefore, four different coating systems with a-C:H top layer were deposited on plasmanitrided 42CrMo4 (No. 1.7225) samples. Two variants featured a multi-layer composition containing a-C interlayers. The other variants were deposited with a variable a-C:H top layer thickness. Subsequently, these samples were characterized basically. Then they were tested in an impact tribometer to prove their tribological properties. The qualification of the different coating systems regarding corrosion resistance was determined using potentiodynamic polarisation tests. Investigations have shown that it is possible to protect low alloyed heat treatable steel from both corrosion and wear by using pre-treatment and an appropriate DLC coating.
Datum 2010