Potenziale von ausgewählten Randschichtbehandlungsverfahren sowie deren Kombinationen zur Verbesserung des Verschleiß‐ und Korrosionsverhaltens von Gusseisenwerkstoffen

Die typischen hohen C- und Si-Gehalte von Gusseisenwerkstoffen und der weiche Graphit limitieren die Behandel- und Beanspruchbarkeit nach dem Nitrieren und der Hartstoffbeschichtung. Wenn die Gusseisenoberflache vor den genannten Randschichtbehandlungen mittels Elektronstrahls umgeschmolzen wird (Kombinationsbehandlung) und eine harte, graphitfreie ledeburitische Randschicht gebildet wird, dient diese als Stutzschicht fur die harte und dunne Verbindungs- bzw. Hartstoffschicht. Vergleichende Verschleistests (Stift-Scheibe) zeigten, dass bei geringen Lasten die Verschleisrate aller Einzel- und Kombinationsbehandlungen auf einem vergleichbar niedrigen Niveau wie der unbehandelte und beschichtete Grundwerkstoff liegen. Bei hoheren Lasten kommt das uberragende Verschleisverhalten der Kombinationsbehandlungen gegenuber den Einzelbehandlungen voll zum Tragen. Die Bildung defektfreier Randschichten nach der Kombinationsbehandlung resultiert auserdem in einer deutlichen Verbesserung der Korrosionsbestandigkeit in chloridhaltiger Losung. Im Vergleich zum Grundwerkstoff und den Einzelbehandlungen wurden die relevanten Potenziale zu deutlich positiveren Werten verschoben. The typically high contents of carbon and silicon in cast irons as well as their soft graphite limit their treatability and load-bearing capacity for nitriding and hard coating. If an electron beam remelting process is carried out before these surface treatments, a hard ledeburitic surface layer free of graphite is produced, and serves as a supporting layer for the hard and typically thin compound layer or PA-CVD coating after combined treatments. Comparative wear tests (pin-on-disc) have shown that, especially for low loads, the wear rates of all single and duplex treatments are comparable, though considerably better than for the untreated base material. For higher loads, the superiority of the combined treatments is clearly apparent when compared to the single treatment. The formation of thin, defect-free surface layers after combined treatments also results in a notable improvement of corrosion resistance in chloridic solution. In comparison to the single surface treatments, the relevant potentials are adjusted to more positive values.