Untersuchung des tribologischen Verhaltens wolframmodifizierter amorpher Kohlenstoffschichten (a-C:H:W) bei systematischer Variation der Biasspannung und des Argonflusses während des Beschichtungsprozesses - Zhao, Rong; Weikert, Tim; Tremmel, Stephan; Wartzack, Sandro (55. Tribologie-Fachtagung: Reibung, Schmierung und Verschleiß, 2014)
Metallmodifizierte wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffschichten (DLC) werden als vielversprechende Kandidaten für die Beschichtung von Umformwerkzeugen angesehen. Sie zeichnen sich nicht nur durch geringe Eigenspannungen und gute Schichthaftung zum Substrat aus, sondern es ist auch möglich, ihre mechanischen Eigenschaften durch den Metallanteil in der amorphen Kohlenstoffmatrix einzustellen. Entsprechend dem aktuellen Stand der Forschung haben die Beschichtungsprozessparameter starken Einfluss auf die Struktur, die mechanischen Eigenschaften sowie das tribologische Verhalten der Schichten. In dieser Arbeit wurden wolframmodifizierte wasserstoffhaltige amorphe Kohlenstoffschichten (a‑C:H:W) auf Schnellarbeitsstahl (1.3343) durch reaktives Magnetronsputtern eines Wolframkarbidtargets in Ethin-Argon-Atmosphäre hergestellt. Hierbei wurden systematisch die Biasspannung und der Argonfluss jeweils in drei Stufen variiert. Anschließend fand eine mechanische und tribologische Charakterisierung der Schichtvarianten statt. Ihr Verschleißverhalten wurde unter trockenen und ölgeschmierten (mit und ohne Additivierung) Bedingungen untersucht. Dabei konnte ein jeweils unterschiedliches Verschleißverhalten beobachtet werden. Dieses ist insbesondere auf bestimmte tribochemische Reaktionen zwischen den abgeschiedenen Kohlenstoffschichten und den Additivkomponenten des Schmieröls zurückzuführen.
Keywords: Diamantähnlicher amorpher Kohlenstoff; Biasspannung; Stift-Scheibe-Versuch