Das thermische Spritzen ist geeignet Kompositschichten herzustellen, deren Einsatzgebiet hauptsächlich im Verschleißschutz liegt. Bisher lag der Schwerpunkt in der Untersuchung partikelverstärkter Schichten. Inhalt der vorliegenden Arbeit ist die Herstellung und Charakterisierung von C-kurzfaserverstärkten Schichten mit einer Aluminiummatrix. Als Spritzverfahren kamen das DC-Plasmaspritzen und das HF-Plasmaspritzen zur Anwendung. Die Aluminiumpulver und Kohlenstoffkurzfasern werden dafür agglomeriert. Gegenübergestellt wurden für beide Spritzverfahren die Mikrostrukturen der Schichten und das Verschleißverhalten. Die Kompositschichten können im Vergleich mit unverstärktem Aluminium ein deutlich verbessertes Verschleißverhalten aufweisen. Dies konnte in Gleit- und Schwingverschleißprüfungen nachgewiesen werden. Weiterhin wird auf eine für thermisch gespritzte Schichten charakteristische Fasereinbettung in die metallische Matrix hingewiesen, die zu einem speziellen Schädigungsmechanismus bei den Verschleißtests führt.

Das thermische Spritzen ist geeignet Kompositschichten herzustellen, deren Einsatzgebiet hauptsächlich im Verschleißschutz liegt. Bisher lag der Schwerpunkt in der Untersuchung partikelverstärkter Schichten. Inhalt der vorliegenden Arbeit ist die Herstellung und Charakterisierung von C-kurzfaserverstärkten Schichten mit einer Aluminiummatrix. Als Spritzverfahren kamen das DC-Plasmaspritzen und das HF-Plasmaspritzen zur Anwendung. Die Aluminiumpulver und Kohlenstoffkurzfasern werden dafür agglomeriert. Gegenübergestellt wurden für beide Spritzverfahren die Mikrostrukturen der Schichten und das Verschleißverhalten. Die Kompositschichten können im Vergleich mit unverstärktem Aluminium ein deutlich verbessertes Verschleißverhalten aufweisen. Dies konnte in Gleit- und Schwingverschleißprüfungen nachgewiesen werden. Weiterhin wird auf eine für thermisch gespritzte Schichten charakteristische Fasereinbettung in die metallische Matrix hingewiesen, die zu einem speziellen Schädigungsmechanismus bei den Verschleißtests führt.

Compositwerkstoffe mit Hartstoffverstärkung für das thermische Spritzen finden eine breite Anwendung als Beschichtungswerkstoffe, da sie einen sehr guten Verschleißschutz bieten. Die bislang zur Verfügung stehenden konventionellen karbidhaltigen Pulver für die Herstellung verschleißfester Schichten enthalten zum Teil höhere Mengen an Elementen, die sowohl als kostenintensiv als auch bedenklich im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit (z.B. Ni, Cr und Co) einzustufen sind. Die Untersuchungen wurden im Rahmen der Zusammenarbeit des Lehrstuhls für Verbundwerkstoffe der TU Chemnitz mit dem Belorussischen Institut für Pulvermetallurgie Minsk durchgeführt. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Entwicklung neuartiger SHS-Verbundwerkstoffe auf der Basis von Eisen-Titankarbid, die als preiswerte und umweltfreundliche Spritzpulver zum thermischen Spritzen von verschleißbeständigen Schichten eingesetzt werden können. Als metallische Bindephasen für die Herstellung der Verbundpulver wurden kostengünstiges Eisen und unterschiedliche Eisenlegierungen verwendet. Es werden die Gesetzmäßigkeiten des Werkstoffverhaltens während der SH-Synthese, bei der spritztechnischen Verarbeitung durch die APS-, VPS- und HVOF sowohl bei der Schichtbildung als auch während der verschiedenen Verschleißuntersuchungen vorgestellt, die durch umfassende metallkundliche Betrachtungen begleitet werden. Die Ergebnisse aus den Verschleißuntersuchungen der synthetisierten TiC-haltigen Spritzschichten sowie der Spritzschichten aus den herkömmlichen Pulvern werden verglichen. Die gewonnenen Erkenntnisse schaffen Voraussetzungen für vielfältige Anwendungen von SHS-Verbundwerkstoffen des Fe/TiC-Systems für das thermische Spritzen hochverschleißfester Schichten.

Compositwerkstoffe mit Hartstoffverstärkung für das thermische Spritzen finden eine breite Anwendung als Beschichtungswerkstoffe, da sie einen sehr guten Verschleißschutz bieten. Die bislang zur Verfügung stehenden konventionellen karbidhaltigen Pulver für die Herstellung verschleißfester Schichten enthalten zum Teil höhere Mengen an Elementen, die sowohl als kostenintensiv als auch bedenklich im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit (z.B. Ni, Cr und Co) einzustufen sind. Die Untersuchungen wurden im Rahmen der Zusammenarbeit des Lehrstuhls für Verbundwerkstoffe der TU Chemnitz mit dem Belorussischen Institut für Pulvermetallurgie Minsk durchgeführt. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Entwicklung neuartiger SHS-Verbundwerkstoffe auf der Basis von Eisen-Titankarbid, die als preiswerte und umweltfreundliche Spritzpulver zum thermischen Spritzen von verschleißbeständigen Schichten eingesetzt werden können. Als metallische Bindephasen für die Herstellung der Verbundpulver wurden kostengünstiges Eisen und unterschiedliche Eisenlegierungen verwendet. Es werden die Gesetzmäßigkeiten des Werkstoffverhaltens während der SH-Synthese, bei der spritztechnischen Verarbeitung durch die APS-, VPS- und HVOF sowohl bei der Schichtbildung als auch während der verschiedenen Verschleißuntersuchungen vorgestellt, die durch umfassende metallkundliche Betrachtungen begleitet werden. Die Ergebnisse aus den Verschleißuntersuchungen der synthetisierten TiC-haltigen Spritzschichten sowie der Spritzschichten aus den herkömmlichen Pulvern werden verglichen. Die gewonnenen Erkenntnisse schaffen Voraussetzungen für vielfältige Anwendungen von SHS-Verbundwerkstoffen des Fe/TiC-Systems für das thermische Spritzen hochverschleißfester Schichten.