Eigenspannungsgradienten in kugelgestrahlten TiN und TiCN Schichten charakterisiert mittels Hochtemperatur Röntgenbeugung

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

Organisationseinheiten

Abstract

In dieser Arbeit werden Eigenspannungsgradienten in kugelgestrahlten, über Chemical Vapor Deposition hergestellten TiN und TiCN Schichten mittels in-situ Röntgenbeugung in einem Temperaturbereich von 25-1100°C charakterisiert. Die Spannungsgradienten werden unter Anwendung der sin2ψ Methode gemessen und über die inverse Laplace Transformation bestimmt. Die Messergebnisse belegen, dass die Schichten nach der Schichtherstellung eine Zugspannung von etwa 0.6x109 Pa über die gesamte Schichtdicke von 9 μm aufweisen. Durch Kugelstrahlen kann eine hohe Druckspannung bis zu einer Tiefe von etwa 2 μm eingebracht werden. In der übrigen Schicht hingegen, bleibt die ursprünglich vorhandene Zugspannung erhalten. Die Höhe der Druckspannung hängt stark vom verwendeten Strahldruck beim Kugelstrahlen ab. In-situ Experimente zeigen, dass die Temperatur, ab der es zu einem Abbau der durch das Kugelstrahlen eingebrachten Druckspannung kommt, von der Höhe der Druckspannung abhängt: in Schichten mit höherer Druckspannung ist eine niedrigere Temperatur notwendig, um Erholungsvorgänge zu starten. Qualitative Untersuchungen mit der Focused Ion Beam Workstation und dem Raster Elektronen Mikroskop zeigen Risse in den Schichten nach der Schichtherstellung.

Details

Titel in ÜbersetzungResidual stress gradients in shot peened TiN and TiCN coatings characterized by high temperature X-ray diffraction
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung3 Apr. 2009
StatusVeröffentlicht - 2009