Arbeitsgebiet CVD Diamant auf Stahl

Eigenmittelfinanziertes Projekt


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
PD Dr.-Ing. Stefan Rosiwal


Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)

Projektstart: 01.01.2000


Forschungsbereiche

Ultraharte Schichten
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)


Abstract (fachliche Beschreibung):


Mit Hochtemperatur-Chromkarbid-Diffusionsschichten oder mit CVD Titanbornitridschichten können unterschiedliche Stahlwerkstoffe mit CVD-Diamant haftfest beschichtet werden. Um die Funktionalität der diamantbeschichteten Stahlbauteile zu erhalten (Festigkeit), ist eine der Legierungszusammensetzung angepasste Diamantbeschichtungstemperatur und Wärmebehandlung notwendig.



Der Forschungsschwerpunkt liegt gegenwärtig auf einer Erweiterung des Spektrums beschichtbarer Stahlsorten, der Optimierung der Wärmebehandlung aus der Beschichtungstemperatur zur Einstellung der notwendigen Stahlfestigkeit und der haftfesten Diamantbeschichtung mit Schichtdicken über 10 µm.



Eine wichtige Anwendung von diamantbeschichten Stahlwerkzeugen liegt in der Verarbeitung von Aluminium, da Aluminium auch bei hohen Temperaturen über 500 °C nicht mit der Diamantoberfläche reagiert.



Anwendungsbeispiele:




  • Gasdruckfedern aus 41Cr4.


  • Gewindebohrer aus Schnellarbeitsstahl HS 2-9-2.


  • Werkzeuge für den Aluminiumdruckguss aus Warmarbeitsstahl X37CrMoV5-1 .(12343) und X46Cr13 (1.4034).


  • Ultraschall Schweißsonotroden für Aluminium- oder Kupferkabel z.B. aus pulvermetallurgischem Stahl SPM10.


Publikationen

Rosiwal, S., Helmreich, T., Mengele, T., Ballmes, H., Hausmann, C., & Regenberg, C. (2017). Diamant auf Stahl gegen den Oberflächenverschleiß durch Aluminiumanhaftungen. Konstruktion, 3/2017, IW8-IW9.
Lodes, M., Sailer, S., Rosiwal, S., & Singer, R. (2013). Adhesive bonding and brazing of nanocrystalline diamond foil onto different substrate materials. Applied Surface Science, 282, 335-341. https://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.05.129
Kellermann, K., Fandrey, J., Rosiwal, S., & Singer, R. (2011). CVD-Diamond Coating as Wear Protection for Standard Heat-Treatable Steel. In A. Fischer, K. Bobzin (Eds.), (pp. 247-255). Aachen: Wiley-VCH.
Kellermann, K., Bareiss, C., Rosiwal, S., & Singer, R. (2008). Well adherent diamond coatings on steel substrates. Advanced Engineering Materials, 10(7), 657-660. https://dx.doi.org/10.1002/adem.200800060
Bareiss, C., Hackl, G., Popovska, N., Rosiwal, S., & Singer, R. (2006). CVD diamond coating of steel on a CVD-TiBN interlayer. Surface & Coatings Technology, 201(3-4), 718-723. https://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.12.035
Bareiss, C., Perle, M., Rosiwal, S., & Singer, R. (2006). Diamond coating of steel at high temperatures in hot filament chemical vapour deposition (HFCVD) employing chromium interlayers. Diamond and Related Materials, 15(4-8), 754-760. https://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2005.10.053
Schwarz, S., Rosiwal, S., Musayev, Y., & Singer, R. (2003). High temperature diffusion chromizing as a successful method for CVD-diamond coating of steel – Part II. Diamond and Related Materials, 12, 701-706.
Schwarz, S., Musayev, Y., Rosiwal, S., Schaufler, C., Singer, R., & Meerkamm, H. (2002). High temperature diffusion chromizing as a sucsessful method for CVD-diamond coating of steel. Diamond and Related Materials, 11, 757-762.
Schwarz, S., Musayev, Y., & Rosiwal, S. (2001). Diamant auf Stahl. Diffusionschromierung im Vakuum für die CVD-Diamantbeschichtung. Magazin für Oberflächentechnik, 2001(9), 59-62.
Jentsch, H.-G., Rosenbauer, G., Rosiwal, S., & Singer, R. (2000). Graphite interlayer formation during CVD diamond coating of iron base alloys: The analogy to metal dusting. Advanced Engineering Materials, 2(06), 369-374.

Zuletzt aktualisiert 2018-15-10 um 11:52