Über die Struktur und das Korrosionsverhalten nanopartikelbasierter keramischer Beschichtungen auf Stahl Buchkatalog

Mit der vorliegenden Dissertation wird die Entwicklung von vollständig keramischen, nanopartikelbasierten Beschichtungssystemen dokumentiert, die auf einem niedriglegierten Stahlsubstrat applizierbar sind, auf diesen eine gute Haftung zeigen und das Substrat in einem Temperaturbereich von 600°C bis 800°C effektiv vor Oxidation schützen. Es wurde die Phasengenese, die Gefügestruktur, das Korrosionsverhalten sowie die Schweiß- und die Presshärteigenschaften untersucht. Werden die Proben bei einer Temperatur über 800°C in einer Sauerstoffatmosphäre ausgelagert, dann steigen die Zunderkonstanten der lithiumhaltigen Beschichtungen aufgrund der Phasenumwandlung der Spodumen-Phase an. Der Sauerstoff gelangt über physikalische Defekte nach der Phasenumwandlung leichter an die Substratoberfläche, um diese zu oxidieren. Lithiumhaltige Schichtsysteme, die eine kristalline Struktur haben, weisen dabei bessere Oxidationsstabilitäten auf als das amorphe kaliumhaltige System. Die elektrochemischen Versuche deuten darauf hin, dass die Zunderschicht die kathodische Teilreaktion begünstigt, wodurch das Ruhepotential ansteigt. Die entwickelten Beschichtungen können mittels Laserstrahlund Widerstandspunktschweißen gefügt werden. Es bilden sich weder intermetallische Phasen noch sind keramische Restpartikel in der Schweißnaht nachweisbar, die die mechanischen Eigenschaften beeinflussen. Beim Presshärten zeigen die entwickelten keramischen Schichten eine gute Temperaturwechselbeständigkeit. Nach der Umformung ist nur lokal freie Substratoberfläche zu erkennen. Der Großteil der keramischen Beschichtung ist nach dem Presshärten intakt und schützt das Substrat vor der Oxidation.