Einfluss des Spritzabstands zwischen Shroud-Austrittund Substratoberfläche auf das pseudoelastischeVerhalten von NiTi-lichtbogengespritzten Schichten

Das pseudoelastische Verhalten von NiTi-Formgedächtnislegierungen (FGL) ist eine vielversprechende Materialeigenschaft in Bezug auf die Steigerung der Kavitationsbeständigkeit. Schichten aus NiTi-FGL herzustellen ist technisch aufwendig und erfolgt in vielen Fällen unter Hochvakuumbedingungen, um die Oxidation von Ti zu vermeiden und somit das pseudoelastische Verhalten von NiTi-FGL beizubehalten. Im Rahmen des IGF-Projekts „Kavitationsschutzschichten aus Nickel-Titan Formgedächtnislegierungen hergestellt durch modifizierte Lichtbogenspritzprozesse“ wurden Shroud-Aufsätze entwickelt und deren Wirkung auf den Oxidgehalt sowie die Phasenumwandlungen der lichtbogengespritzten Schichten untersucht. Es wurden Aufsätze basierend auf dem Gas-Shroud (GS)-Konzept, bei denen das austretende Argon als Shroud-Gas (Hüllgas) dient, und Aufsätze in Form von Massiv-Shrouds (MS) entwickelt und untersucht. Die Anwendung des MS-Konzepts führte zu einem sehr geringen Oxidgehalt sowie nachgewiesener Phasenumwandlung. Der Spritzabstand zwischen MS-Austritt und Substratoberfläche spielt dabei eine signifikante Rolle. Bei geringerem Spritzabstand wurde ein pseudoelastisches Verhalten der Schicht und somit eine bessere Kavitationsresistenz erzielt. Die Verwendung von Argon als Zerstäubungs- und Schutzgas in Verbindung mit einem MS-Aufsatz wäre eine Alternative zum Verspritzen von vorlegierten NiTi-FGL-Drähten. Teure Vakuumtechnik wird hierbei nicht benötigt.