Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Kombination von gro\u00dfer Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte (> 1.000 Vickers), Korrosionsfestigkeit und Kosteneffizienz wird im Maschinen- und Anlagenbau heute zum \u00fcberwiegenden Teil durch das galvanische Hartverchromen der entsprechenden Werkst\u00fccke erzielt. Der Prozess des Hartverchromens bringt dabei viele \u00f6kologische und arbeitsmedizinische Probleme durch den Einsatz von Chrom-VI-Verbindungen mit sich. Chrom-VI ist in beinahe all seine Verbindungen giftig, carcinogen, teratogen und mit einem hohen \u00f6kologischen Risiko behaftet.
\nIn diesem Projekt soll daher ein Verfahren entwickelt werden, das neben den Vorteilen des Hartverchromens, Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte, Korrosionsfestigkeit und Kosteneffizienz, arbeitsmedizinische und \u00f6kologische Vorteile bietet.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden<\/p>\n
Austenitische St\u00e4hle sollen durch einen schonenden Prozess mit Kohlenstoff\/Stickstoff oberfl\u00e4chlich geh\u00e4rtet werden, so dass die Korrosionsresistenz erhalten bleibt. Als Zugabe wird dieses Verfahren im Vergleich mit dem ma\u00dfhaltigen Hartverchromen eine h\u00f6here Dimensionsstabilit\u00e4t aufweisen.
\nDas Verfahren soll bei niedrigen Temperaturen (< 300 \u00b0C in einem Metallbad durchgef\u00fchrt werden, um die Bildung von Chromcarbiden im Austenit zu verhindern. Das Metallbad wird mit unterschiedlichen Kohlenstoffquellen (Ru\u00df, Acetylen usw.) beschickt.\nDie Prozessparameter (Metallbad, Kohlenstoffquelle, Temperatur, Vorbehandlung des Werkst\u00fccks) sol-len dabei optimiert werden.\n\n\nErgebnisse und Diskussion\n\nDas neue H\u00e4rteprinzip f\u00fcr das Aufh\u00e4rten der Oberfl\u00e4che von rostfreiem Stahl wurde durch das Aufkohlen bei niedriger Temperatur in einer Metallschmelze bei 300 \u00b0C wurde erfolgreich untersucht. Ziel war eine H\u00e4rte \u00fcber 1.000 HV, di mit 800 HV bei einer Ausgangsh\u00e4rte von rund 300 HV nicht ganz erreicht wurde.\nDie Versuche zeigen die Aufh\u00e4rtbarkeit des Werkstoffes 1.4404 in Halbzeugform und im endbearbeiteten Zustand. Eine Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte von ca. 800 HV wurde erreicht, allerdings nicht prozesssicher. Zudem ist die Einh\u00e4rtetiefe von rund 10 \u00b5m f\u00fcr technische Anwendungen noch zu d\u00fcnn. Die Randbedingungen Korrosionsfestigkeit und Dimensionstreue sind gem\u00e4\u00df den Ergebnissen von ersten Handversuchen erf\u00fcllt. Die zu Grunde liegende Arbeitshypothese lautet, dass Kohlenstoff in fl\u00fcssigem Kalium bei ca. 300 \u00b0C in einer besonderen Form vorliegt, die der Oberfl\u00e4che des Werkst\u00fccks zur Verf\u00fcgung steht. Der gel\u00f6ste Kohlenstoff reagiert wegen der niedrigen Temperatur nicht mit den vorhandenen Carbidbildnern, wie z. B. Chrom, sondern verspannt das Gitter, was wiederum zu der gew\u00fcnschten, erh\u00f6hten H\u00e4rte f\u00fchrt. Durch die nicht verringerte Chromkonzentration an der Oberfl\u00e4che bleibt die Korrosionsfestigkeit des urspr\u00fcnglichen Materials erhalten. Die Zielkonzentration von Kohlenstoff in der Schicht betr\u00e4gt einige Gew.%. Als Kohlenstoffquelle dienen gasf\u00f6rmige Kohlenwasserstoffe (Ethin), die durch das Metallbad perlen. Im Metallbad zersetzt sich der KW und neben Ru\u00dfbildung l\u00f6sen sich Kohlenstoffatome in noch unbekannter Menge im Bad.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nDas Verfahren wird als neu und damit patentf\u00e4hig eingestuft. Als erhebliche Gefahr f\u00fcr den wirtschaftlichen Erfolg wird die schlechte \u00dcberpr\u00fcfbarkeit angesehen, ob das Produkt durch das neue Verfahren geh\u00e4rtet wurde. Ein Patententwurf wurde bereits eingereicht.\n\n\nFazit\n\nDas Projekt wird mit den vorliegenden, ermutigenden Resultaten ohne F\u00f6rderung weiter betrieben. Dem Industriepartner war die Durchf\u00fchrung seines Teils (Pilotanlage) im geplanten Zeitraum nicht m\u00f6glich. Dies f\u00fchrte zum Abbruch des F\u00f6rderprojektes.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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