Beschichtung von Funktionsflächen im Arc-PVD-Prozess:
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München ; Wien
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1995
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Inhalt Seite
0 Kurzzeichen 1
1 Einleitung 4
1 1 Problemstellung 6
1 2 Lösungsweg 8
1 3 Aufbau der Arbeit 10
2 Stand der Erkenntnisse 11
2 1 Neue Entwicklungen in der Oberflächentechnologie 11
2 2 Hartstoffschichten als Verschleißschutz 13
2 3 PVD-Beschichtungsverfahren 15
231 Übersicht 15
232 lonenplattieren 16
233 Arc-Beschichtungsprozeß 20
234 Schichthomogenität: Schichtdicke und Schichteigenschaften 21
2 4 Schichteigenschaften und funktionelles Verhalten bei tribologischer Beanspru
chungen 22
3 Versuchsbedingungen der Beschichtungsexperimente zur Streuung der
Schichtdicke und Schichteigenschaften 26
3 1 Vorgehensweise 26
3 2 Beschichtungsanlage 26
3 3 Prozeßanalyse 29
3 4 Probenwerkstoff, Beschichtung und Probengeometrie 32
341 Probenwerkstoff und Beschichtung 32
342 Probengeometrie zur Prüfung der makroskopischen Streuungen 32
343 Probengeometrie zur Prüfung der mikroskopischen Streuung 33
344 Anforderungen an die Schicht 33
3 5 Versuchsplanung und -auswertung 35
3 6 Prozeßführung 40
3 7 Methoden der Schichtcharakterisierung 40
4 Makroskopische Streuung der Schichtdicke und Schichteigenschaften 45
4 1 Abscheideraten und Streuung der Schichtdicke 45
4 2 Schichtzusammensetzung, Härte und Haftfestigkeit von TiN-Schichten 48
4 3 Verschleißverhalten von TiN-Schichten 50
5 Mikroskopische Streuung der Schichtdicke und Schichteigenschaften 56
5 1 Beschichtungsbedingungen 56
5 2 Abscheideraten und Streuung der Schichtdicke 56
521 Messung der Schichtdicke zur Bestimmung lokaler Abscheideraten 56
522 Positionsabhängige Abscheideraten 58
523 Gleichmäßigkeit der Schichtdicke 61
524 Schichtdickenverlauf gg
5 3 Schichteigenschaften 70
531 Einführung ^
532 Phasenanalyse und Kristallitgröße von Arc-TiN-Schichten 70
533 Textur der Arc-TiN-Schichten 72
534 Topographie der TiN-Schicht g0
535 Eigenspannungen und Härte von TiN-Schichten 83
6 ßinäre, ternäre und quaternäre Hartstoffschichten 86
6 1 Einführung
6 2 Kathodenmaterialien
63 Beschichtungsbedingungen
6 4 Binäre Chrom-Nitrid-Schichten 88
6 5 Ternäre Titan-Chrom-Nitrid-Schichten 95
6 6 Quaternäre Titan-Chrom-Aluminium-Nitrid-Schichten 98
6 7 Ternäre Chrom-Aluminium Nitrid-Schichten 99
6 8 Rauheit von Arc-Schichten, Kathoden-und Schichtoberfläche 101
7 Innengewindefertigung 104
7 1 Einführung 104
7 2 Tribologische Vorgänge bei der Innengewindefertigung 104
7 3 Versuchswerkstoff und Werkzeuge zur Innengewindefertigung 106
7 4 Beschichtung von Werkzeugen zur Innengewindefertigung 106
7 5 Versuchsanlage zur Innengewindefertigung 111
7 6 Kühlschmierstoffe 112
7 7 Innengewindefertigung 113
771 Allgemeines 113
772 Gewindefurchen 113
773 Gewindebohren 115
7 8 Verschleißverhalten von Gewindebohrern bei Trockenbearbeitung 116
8 Zusammenfassung 122
9 Literatur 125
iii
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