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DGO-Fachausschuss Chemische Metallabscheidung unterstützt FuE-Förderprojekt zu wärmebehandelten Chemisch-Nickel-Schichten

Chemisch abgeschiedene Nickel-Phosphor-Legierungen sind aufgrund ihrer einstellbaren Schichteigenschaften vielseitig anwendbar. Sie können daher sowohl zum Korrosions- als auch zum Verschleißschutz eingesetzt werden.

Makrofotografie von chemisch abgeschiedene NiP-Schicht auf Stahlsubstrat (Bildquelle: Daniel Meyer)

Chemisch abgeschiedene NiP-Schicht auf Stahlsubstrat

Möglich wird dies durch variable Phosphorgehalte und die Möglichkeit der Wärmebehandlung, die zu einer Ausscheidungshärtung der Schichten führt.
Der DGO-Fachausschuss Chemische Metallabscheidung setzt sich daher seit vielen Jahren intensiv mit unterschiedlichen Aspekten des Verfahrens bzw. der Schichten auseinander. So standen bei den letzten Treffen Themen wie die exakte Phosphorgehaltsanalyse, sowie die Identifizierung neuer Anwendungsmöglichkeiten im Mittelpunkt der FA-Aktivitäten. Nun wurde im Gremium ein FuE-Projekt identifiziert, das auf eine erhöhte Verschleißbeständigkeit der NiP-Schichten durch Anwendung eines optimierten Wärmebehandlungsprozesses abzielt. Der von der TU Chemnitz ausgearbeitete Projektantrag wurde kürzlich vom DGO-Fachausschuss Forschung positiv bewertet und soll nun kurzfristig bei der AiF eingereicht werden. 

Duktilität versus Härte

Herr Dr. Ingolf Scharf (TU Chemnitz), seit 2018 Leiter des Fachausschusses, erläutert die Hintergründe des Vorhabens: „Da praktisch keine umfassende und vor allem vollständige Datenbasis für Verschleißbeanspruchungen aller Art existiert, werden die Schichten oftmals im Zustand höchster Härte eingesetzt. Bekanntermaßen besitzen die Schichten dann aber die geringste Duktilität und verhalten sich somit spröde. Das ist nicht für jede Verschleißart optimal.“ so Scharf. „In der Fachliteratur werden zum Verschleißschutz Schichten mit niedrigen Phosphorgehalten (Low-Phos-Schichten) empfohlen, was aber mit den Erfahrungen vieler Unternehmen nicht übereinstimmt. In Vorversuchen konnten wir zeigen, dass durch beide Ansätze – Schichten höchster Härte oder mit niedrigem Phosphorgehalt – nicht die beste Verschleißbeständigkeit eingestellt werden kann.“ so Scharf weiter.

Grundsätzlich ist das Vorhaben darauf ausgerichtet, das Verschleißverhalten für die relevanten Grundverschleißarten Adhäsion, Abrasion, Furchung und plastische Deformation in Abhängigkeit des Phosphorgehaltes und des Wärmebehandlungsregimes systematisch zu ermitteln. Die Ergebnisse sollen anschließend in ein anwenderorientiertes Vorhersagemodell einfließen, um für praxisrelevante Beanspruchungen den optimalen Phosphorgehalt sowie den zugehörigen Wärmebehandlungsprozess vorab auswählen zu können.

Nächstes Treffen des FA Chemische Metallabscheidung

Das nächste Treffen des FA Chemische Metallabscheidung, zu dem auch interessierte Mitglieder der DGO eingeladen sind, findet am 27. März 2017 an der TU Chemnitz statt.

Weiterführende Informationen zu aktuellen DGO-Forschungsthemen, den Möglichkeiten der FuE-Projektförderung über die DGO und über weitere DGO-Fachausschüsse erhalten Sie auf der DGO-Website sowie in der DGO-Geschäftsstelle:

Sabine Groß, Tel.: +49 (0) 2103-2556 50, E-Mail: s.gross@dgo-online.de oder
Dr. Daniel Meyer | Tel.: +49 (0) 2103-2556 35, E-Mail: d.meyer@dgo-online.de