Tribologie und Verschleißverhalten von CVD-Beschichtungen bei Hochleistungsstrangpresswerkzeugen:
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 7
1.1. ANFORDERUNGEN 7
1.2. EINSATZ VON CVD-BESCHICHTETEN STRANGPRESSWERKZEUGEN 7
1.3. PROZESSRELEVANTE PARAMETER 8
2. STAND DES WISSENS 10
2.1. KONSTRUKTIVE AUSLEGUNG VON STRANGPRESSWERKZEUGEN 10
2.1.1. WERKZEUGGEOMETRIE- UND REIBUNGSINDUZIERTE
GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG .... 11
2.1.2. EINFLUSS DER WERKZEUGGEOMETRIE UND DER OBERFLAECHE AUF DAS FLIESS
VERHALTEN 13
2.2. NUMERISCHE METHODEN ZUR RECHNERISCHEN AUSLEGUNG 16
2.3. TRIBOLOGISCHE WECHSELWIRKUNGEN WERKSTOFF - WERKZEUG 20
2.3.1. REIBUNGSVERHALTEN 21
2.3.2. VERSCHLEISSVERHALTEN 23
2.4. PHYSIKALISCHE URSACHEN TRIBOLOGISCHER EINFLUESSE 24
2.4.1. URSACHEN UND MECHANISMEN DER ADHAESION 24
2.4.2. URSACHEN UND MECHANISMEN DER ABRASION 26
2.5. OBERFLAECHENBEHANDLUNG VON STRANGPRESSWERKZEUGEN 28
2.5.1. NITRIEREN 28
2.5.2. EINSATZ VON BESCHICKUNGEN 29
2.5.3. CVD-VERFAHREN 31
2.5.3.1. HOCHTEMPERATUR CVD-VERFAHREN (HT) 32
2.5.3.2. MITTELTEMPERATUR-CVD-VERFAHREN (MT) 32
2.5.3.3. PLASMAUNTERSTUETZTE CVD-VERFAHREN (P-CVD) 32
2.5.3.4. DUPLEX-VERFAHREN (DV) 33
2.6. TECHNOLOGIE BESCHICHTETER WERKZEUGE UND FERTIGUNGSKETTE 33
2.6.1. KRITERIEN FUER OPTIMALE SCHICHTQUALITAET 35
2.6.2. SCHICHTEN MIT BESONDERER EIGNUNG FUER AL-STRANGPRESSMATRIZEN 36
2.6.3. EINFLUSS DER RAUHIGKEIT 38
2.7. EXPERIMENTELLE UEBERPRUEFUNG DER SCHICHTEN UND IHRES VERHALTENS 38
2.7.1. VERFAHREN ZUR UNTERSUCHUNG DES TRIBOVERHALTENS 38
2.7.2. VERFAHREN ZUR KONTROLLE DER SCHICHTEN 43
2.7.2.1. MESSVERFAHREN ZUR KONTROLLE DER SCHICHTHAFTUNG 45
2.7.2.2. MESSVERFAHREN ZUR KONTROLLE DER SPANNUNGSVERTEILUNG IN DER
SCHICHT.. 46
2.7.2.3. BEURTEILUNGSMETHODEN ZUR KONTROLLE DES ADHAESIONSVERHALTENS 50
3. ZIEL DER ARBEIT 53
4. EXPERIMENTELLE DURCHFUEHRUNG 55
4.1. LANGZEITVERSCHLEISS (ABRASION) BEI CVD-BESCHICHTETEN WERKZEUGEN 55
4.2. WAHL DER WERKSTOFFE 55
4.3. WAHL DER BESCHICHTUNGEN 56
4.4. UNTERSUCHUNGSMETHODEN ZUR EINFACHEN BEURTEILUNG DER SCHICHTHAFTUNG
59
4.5. VORSTELLUNG DER ENTWICKLUNG DES VERSUCHSAUFBAU ZUR
LANGZEITVERSCHLEISSERMITTLUNG
UND UNTERSUCHUNG DER ADHAESIONSNEIGUNG 59
5
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5. ERGEBNISSE 64
5.1. VORUNTERSUCHUNGEN 64
5.1.1. PARAMETERSTUDIE DES OPTIMALEN TESTBEREICHES 64
5.1.2. WAHL DER VERSUCHSBEDINGUNGEN 74
5.1.3. THERMISCHE SIMULATION UND UEBERPRUEFUNG DER VERSUCHE 75
5.2. UEBERTRAGUNG DER VERSCHLEISSERMITTLUNG AUF DIE STRANGPRESSANWENDUNG
80
5.3. BERECHNUNGSMETHODE ZUR ERMITTLUNG DER STANDZEIT 82
5.4. RUECKRECHNUNG AUF REALE SCHICHTAUSFAELLE UND MOEGLICHKEITEN ZUR
SCHICHTENTWICKLUNG . 84
5.5. MECHANISCHE KRITERIEN FUER OPTIMALEN SCHICHTAUFBAU 85
5.5.1. ERMITTLUNG DER VERSCHLEISSWAHRSCHEINLICHKEIT FUER DEFINIERTE
PROZESSBEDINGUNGEN 85
5.5.2. ERMITTLUNG VON VERSCHLEISSKLASSEN 89
5.5.3. EIGENSPANNUNGSANALYSE ZUR BEURTEILUNG VON SCHICHTSYSTEMEN 92
5.6. HINWEISE AUF OPTIMALE SCHICHTEN IM HINBLICK AUF ABRASION UND
ADHAESION 92
5.7. BEEINFLUSSUNG DER MIKROSTRUKTUR IM GRENZBEREICH PRESSKANAL UND
ALUMINIUM BEI
NITRIERTEN UND BESCHICHTETEN WERKZEUGEN 93
5.7.1. EINFLUSS VON HAFTFILMDICKE UND REKRISTALLISATIONSVERHALTEN BEI
UNTERSCHIEDLICHEN SCHICHT- UND LEGIERUNGSKOMBINATIONEN 99
6. DISKUSSION 104
7. ZUSAMMENFASSUNG 109
8. AUSBLICK 111
LITERATURVERZEICHNIS 113
VERZEICHNIS DER SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN 123
VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN UND TABELLEN 125
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