Ausfallsicherheit von Hartmetallschichten bei Hochtemperaturanwendungen

Vorhabenbeschreibung:

Aktuell bieten thermisch gespritzte Cr3C2-NiCr-Beschichtungslösungen die beste Kombination von Hochtemperatur-, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit in Anwendungen bis 900 °C an Luft und in korrosiven Umgebungen. Für eine Erweiterung des Einsatzes thermisch gespritzter Schichten gibt es folgende Voraussetzungen: - eine Erhöhung der Einsatztemperaturen (nach Hinweisen in der Literatur bis 1200 °C möglich), - eine Steigerung der Verschleißbeständigkeit (nach Ergebnissen eigener früherer Projekte durch WC-Anteile möglich), - die Verwendung kostengünstiger Substrate (Edelstähle an Stelle von Ni-Basis-Superlegierungen), - die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit der Schichten. Letztere werden sowohl von der Stabilität der oxidischen Schutzschicht als auch durch das Auftreten von Interdiffusion bestimmt. Interdiffusion kann den Verbund von von innen her schwächen und somit zum Schichtversagen führen. Diese Prozesse werden mit der Erhöhung der Einsatztemperatur immer kritischer. Es ist daher das Ziel des Projektes technische Lösungen für den Hochtemperatureinsatz auf der Grundlage verschleißfester und langzeitstabiler Cr3C2-Basis-Schichten auf wirtschaftlich günstigen Substraten zu entwickeln. Es ist bekannt, dass Interdiffusion zwischen Cr3C2-Basis-Schichten und Hochtemperatureinsatz-geeigneten Substraten vermieden werden muss. Aufbauend auf Erfahrungen mit MCrAlY-Bondcoats auf Substraten aus Nickelsuperlegierungen im Turbinenbau, wird davon ausgegangen, dass diese dazu dienen können, Interdiffusion zu verhindern. Die Projektergebnisse ermöglichen KMU die Einsatztemperaturen von beschichteten Teilen zu erhöhen und deren Anwendungssicherheit sicher zu stellen. Die im PA vertretenen KMU und weiteren Unternehmen waren bereits bei der Antragstellung beteiligt und werden in diesem Projekt aktiv eingebunden, da Beschichtungspulver, Substrate und alle gespritzten Proben als vaW-Leistungen in das Projekt eingebracht werden