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F&E Schwerpunkte / Schwerpunkt: Schichtabscheidung
Verschleißschutz von Edelstahl
Stickstoff-Ionenimplantation bei erhöhter Temperatur von 350 –
400°C führt zu einer deutlichen Härtesteigerung an der Oberfläche
mit einer Reduktion des spezifischen Verschleißes um mehrere Größenordnungen.
Gleichzeitig beobachtet man eine stark erhöhte Diffusion, so dass
Schichtdicken von 0.05 mm wirtschaftlich sinnvoll zu erreichen sein. Aufgrund
der sehr hohen Oberflächenhärte, die je nach Stahlsorte zwischen
1300 und 1700 HV liegen kann und des geringen Verschleißes sind
diese Schichtdicken für Anwendungen mehr als ausreichend. Die Korrosionseigenschaften
entsprechen dabei weitgehend denen des Augsgangsmaterials.
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Verschleißreduktion verschiedenster Edelstähle nach Ionenimplantation
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Härtesteigerung von Edelstahl 1.4542 nach Ionenimplantation
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Parallel zu Industrieanwendungen und Anlagendesign finden Grundlagenuntersuchen
statt, um die physikalischen Mechanismen die dem Effekt zugrunde liegen
genauer zu verstehen. Neben der sehr hohen Gitteraufweitung von bis zu
12% sind die durch die Ionen induzierten Eigenspannungen von großer
Bedeutung. Neben austenitischen Edelstählen können auch martensitische
und ferritische Edelstähle durch Ionenimplantation gehärtet
werden.
Ausgewählte Publikationen zu diesem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt
- S. Mändl, B. Rauschenbach, Nitrogen
Diffusion in Austenitic Stainless Steel and Formation of
Expanded Austenite, Defect Diffus. Forum 188/190, 125–136
(2001).
- S. Mändl, B. Rauschenbach, Concentration
Dependent Nitrogen Diffusion Coefficient in Expanded Austenite
Formed by Ion Implantation, J. Appl. Phys. 91, 9737-9742
(2002).
- S. Mändl, B. Rauschenbach, Formation
of Wear Resistant Steel Surfaces by Plasma Immersion Ion
Implantation, Proc. 17th Conf. on Accelerator Applications
in Research and Industry, Denton, TX, 2002.
Kontakt
PD Dr. Stephan Mändl
Tel.: +49 (0)341 235-2944,
email:
stephan.maendl (at) iom-leipzig (Punkt) de
Horst Neumann
Tel.: +49 (0)341 235-2681,
email:
horst.neumann (at) iom-leipzig (Punkt) de
Siehe auch
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