Structure and properties of Ti-N-B coatings deposited by thermal CVD
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Diplomarbeit
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Abstract
Zerspanungswerkzeuge erfahren eine Reihe von Verschleißbeanspruchungen, wie Abrasion, Adhäsion, Diffusion und Oxidation. Zur Steigerung der Verschleißfestigkeit werden Schneidwerkzeuge seit über drei Jahrzehnten mit Hartstoffen beschichtet. Die Abscheidung dieser Verschleißschutzschichten aus der Gasphase mittels Chemical Vapor Deposition (CVD) wird vor allem bei Hartmetallwerkzeugen durchgeführt. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird der Einfluss des Borgehalts auf die Struktur und Eigenschaften von CVD Ti-N-B Schichten untersucht. Dabei wurden die chemische Zusammensetzung, die Phasenzusammensetzung, die Schichtstruktur, die Schichthärte und das Tribologische Verhalten im Temperaturbereich von 25 bis 600°C charakterisiert. Dazu wurden jeweils folgende Messmethoden angewendet: Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy (GDOES), Glancing Angle X-ray Diffraction (GAXRD), Raster-Elektronen-Mikroskopie (REM) sowie Transmissions- Elektronen-Mikroskopie (TEM), Microhärteprüfung und Ball-on-Disc Tests. Es wurden Borgehälter zwischen 0 und 35 at.% untersucht. Dabei bewirkt Bor Kornfeinung und die Bildung einer zweiten Phase (TiB2). Beides führt zu einem Anstieg der Schichthärte von 20 GPa für TiN auf 45 GPa bei 35 at.% Bor. Der Reibungskoeffizient und die Verschleißrate bei 25°C werden bei geringen Borgehalten erhöht, bei hohen Borgehalten jedoch verringert. Bei hohen Temperaturen steigt der Reibungskoeffizient mit dem Borgehalt, die Verschleißrate hingegen bleibt eher konstant.
Details
Titel in Übersetzung | Struktur und Eigenschaften von Ti-N-B Hartstoffschichten abgeschieden mittels thermischem CVD |
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Originalsprache | Englisch |
Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 7 Apr. 2006 |
Status | Veröffentlicht - 2006 |