Selbstheilende verschleißbeständige Presswerkzeuge zur Herstellung von Diamant-Verbundwerkstoffen

用于生产金刚石复合材料的自修复耐磨冲压工具

基本信息

批准号：
207759721
负责人：
Professor Dr.-Ing. Wolfgang Tillmann
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Werkstofftechnologie (LWT)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/207759721?language=en
关键词：
Selbstheilende verschlei best ndige Presswerkzeuge

项目摘要

Um Diamantverbundwerkstoffe pulvermetallurgisch herzustellen, wird eine Mischung aus Diamantpartikeln und einer metallischen Matrix, wie z.B. Kobaltpulver, gepresst und anschließend in einem Vakuumofen gesintert. Auf Grund der hohen Härte der Diamanten ist die Verschleißrate der Innenseite des Presswerkzeugs sehr hoch. Diese Arbeit zielt darauf ab, die Standzeit der Presswerkzeuge mit Hilfe einer Oberflächenbehandlung mittels Plasmanitrierung und PVD (Physical Vapor Deposition)-Beschichtung zu erhöhen. Als Grundwerkstoff für Presswerkzeuge werden in dieser Arbeit diverse hoch- und niedriglegierte Stähle eingesetzt. Im Anschluss werden Nickel-Titan-Dünnschichten mit einem Formgedächtniseffekt mittels PVD-Verfahren auf die Oberfläche der plasmanitrierten Stählen abgeschieden. Die NiTi-Dünnschichten werden dann mit tribologischen Schichten versehen. Die Idee ist, durch Abscheidung von NiTi-Dünnschichten als eine Haftvermittlungsschicht mit Formgedächtniseigenschaften und einer hohen Elastizität (Superelastizität) einen selbstheilenden Effekt für die Oberfläche der Presswerkzeuge zu schaffen. Dies dient dazu, den Verschleiß der Oberfläche der Pressmatrize, die stark abrasiv beansprucht wird, nach einem thermischen Zyklus zu reduzieren. Um die optimale Lösung für diese Aufgabenstellung zu finden, werden verschiedene NiTi-Dünnschichten sowie tribologischen Schichten, wie diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC), im Rahmen dieses Forschungsprojekts erarbeitet, systematisch untersucht und weiter optimiert. Für eine systematische Untersuchung und Auswertung der mechanischen und tribologischen Eigenschaften der Schichtsysteme sowie zur Validierung des Konzepts einer selbstheilenden Schicht werden zahlreiche Standardversuche, wie Nanoindentation, Scratch- und Ball-on-Disk-Tests, 3D-Profilometrie, DTA (Differential Thermo Analysis), DSC (Differential Scanning Calometry) und XRD (Röntgendiffraktometrie) verwendet. Anschließend werden die selbstheilenden Schichtsysteme mit den bestmöglichen Eigenschaften auf die Oberflächen von Pressmatrizen aufgetragen und im Kompaktierungsprozess von Diamant-Verbundwerkstoffen unter realistischen Bedingungen getestet und verglichen.

Um Diamantverbundwerkstoffe 粉末冶金学 Herzustellen, wird eine Mischung aus Diamantpartikeln und einer metallischen Matrix, wie z.B. Verschleißrate der Innenseite des Presswerkzeugs sehr hoch。我已合并镍钛合金，并在等离子体氮化物的上层上形成了 PVD 效果。 werden dann mit tribologischen Schichten versehen。 Presswerkzeuge zu schaffen。 Sowie tribologischen Schichten、wie diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC)、im Rahmen diese Forschungsprojekts Erarbeitet、systematisch untersucht 和 weiter optimiert。纳米压痕、划痕测试和球盘测试、3D 轮廓分析、DTA（差示热分析）、DSC（差示扫描量热分析）和 XRD（伦特根衍射法）评论。