Mechanische und tribologische Eigenschaften vonHVOF-gespritzten keramischen Beschichtungen

Durch Hochgeschwindigkeit-Flammspritzen (HVOF) auf Stahl aufgebrachte Al2O3- und Cr2O3-Beschichtungen wurden einem Vergleich mit herkömmlichen atmosphärisch plasmagespritzten (APS-) Beschichtungen unterzogen. HVOF-gespritzte Schichten weisen eine geringere Porosität als APS-Beschichtungen auf und besitzen eine höhere Mikrohärte nach Vickers, höhere Kerbbruchzähigkeit sowie ein höheres Elastizitätsmodul (E-Modul). Bei Kugel-Scheibe-Tests mit Siliziumkarbid (SiC) bei Raumtemperatur und unter geringer Normallast entwickeln alle Beschichtungen stabile filmdünne Schmierstoffschichten (Tribofilme) und sind geringem Verschleiß ausgesetzt (<10-6 mm3/(Nm)); bei höherer Temperatur bzw. Normallast überwiegt der verschleißbedingte Sprödbruch. In Anbetracht der letztgenannten Gegebenheiten sind HVOF-Beschichtungen dank ihrer höheren Zähigkeit APS-Beschichtungen überlegen. Analog dazu übertreffen HVOF-Beschichtungen im Hinblick auf den Trockenpartikelabrieb, bei der der Sprödbruch überwiegt, ebenfalls APS-Beschichtungen.