Untersuchungen von PVD -Hartstoffschichten zur Steigerung der Tragfähigkeit und Verschleißfähigkeit

FKM 1996
Heft Nummer 216
Vorhaben Nr. 170

Kurzfassung:

Für den Vergütungsstahl 42CrMo4V und den Einsatzstahl 16UnCr5E können Tragfähigkeitssteigerungen durch PVD -Beschichtungen erzielt werden. Dieses gilt sowohl für die Zahnfuß- als auch für die Zahnflankentragfähigkeit. Im Bereich der Zeitfestigkeit kann die Zahnfußtragfähigkeit durch PVD -Schichten gesteigert werden. Für die Walzbeanspruchung auf den Zahnflanken erzielen nur Wolframkarbid-Kohlenstoff-Schichten Laufzeitsteigerungen. Für Walzbeanspruchungen sind Beschichtungen mit geschlossener und kompakter Struktur erforderlich. Die Vorbehandlung der Substratoberfläche vor der Beschichtung hat einen hohen Einfluss. Bei mehrlagigen Schichten muss ein großer Härtegradient vermieden werden, der zu Schichtabplatzungen führt. Als Verschleißschutz können PVD -Beschichtungen bei Verzahnungen eingesetzt werden. Neben Zahnrädern bietet sich jede Art von Wälzpaarung an, die vergleichbaren Belastungen ausgesetzt ist. Aufgrund der niedrigen Reibungskoeffizienten und der durch die hohe Härte bewirkten Verschleißfestigkeit von PVD -Beschichtungen kann die Lebensdauer von Wälzpaarungen, die ohne Schmierung oder mit Mangelschmierung betrieben werden, durch solche Beschichtungen signifikant erhöht werden. Zusätzlich dienen PVD -Schichten als Pressschutz bei langsam laufenden und unzureichend geschmierten Verzahnungen. Berichtsumfang:
79 Seiten, 76 Abbildungen, 50 Literaturstellen Beginn der Arbeiten :
01. 01. 1989 Ende der Arbeiten:
31. 03. 1994 Zuschussgeber:
AVIF / A 27 Verfasser:
Dipl.-lng. J. leng Forschungsstelle:
Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre der RWTH Aachen Institutsleiter:
Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E.h. M. Weck Betreuender FVA -Arbeitskreis:
Werkstoffe Obmann:
Dr. mont. F. Hengerer Betreuende FVA -Arbeitsgruppe:
PVD -Zahnradbeschichten Schrifttumshinweise:
FVA -Forschungsreport 1989, 1990, 1991, 1992, 1993 und 1994