Untersuchungen zu rasch erstarrten Oberflächenschichten zur Verbesserung von tribologischen Eigenschaften

Die Erstarrung metallischer Legierungen kann mit Hilfe der Abkuhlungsgeschwindigkeit weitgehend beeinfluβt werden. Mit zunehmender Unterkuhlung erstarren die Legierungen feinkristalliner und mit einem steigenden Abstand von ihrem thermodynamischen Gleichgewichtszustand. Die Entmischung in mehrphasigen Legierungen wird eingeschrankt und es entstehen stark ubersattigte Mischkristalle, deren Harte einen guten Verschleiβwiderstand bewirken kann. In anschlieβenden Warmebehandlungen sind feinste Ausscheidungen zu erzielen, die den Werkstoff dispersionsharten. Eutektische Legierungen erstarren ebenfalls abweichend von der Gleichgewichtszusammensetzung, wodurch sich neue Werkstoffeigenschaften ergeben. Bei genugend rascher Abkuhlung gelingt es bei bestimmten Legierungssystemen die Schmelze bis unter eine als Glastemperatur bezeichnete Schwelle zu unterkuhlen und damit die Kristallisation zu Gunsten einer glasartigen Erstarrung zu unterdrucken. Diese metallischen Glaser entstehen in der Regel bei Abkuhlungsgeschwindigkeiten oberhalb 106 K/sec. So ist wegen der erforderlichen raschen Warmeableitung bei Umschmelzverfahren die Schichtdicke begrenzt. Als oberer Wert kann etwa eine Dicke von 50 µm angesehen werden.