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Thursday, September 29, 2011, Saal D 9:50 AM Korrosions- und Verschleißschutz |
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Korrosions- und Verschleißschutz von Magnesiumbauteiloberflächen mittels PPA von Titanschichten |
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Petra Hoyer* / Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover, Deutschland Thomas Hassel / Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover, Deutschland Friedrich-Wilhelm Bach/ Institut für Werkstoffkunde, Leibniz Universität Hannover, Deutschland |
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Will man den Einsatz von Magnesium und seinen Legierungen erhöhen und auf weitere Felder in der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie ausweiten, so ist es unumgänglich, im Bereich der Füge- und Beschichtungstechnik neue, innovative Verfahren zu entwickeln. Ansatz dabei ist immer, neben einer Verbesserung der Korrosions- und Verschleißbeständigkeit die gewichtsspezifischen Vorteile des Magnesiums zu erhalten. Da sowohl Magnesium als auch Titan mit allen konventionellen Schweißverfahren, unter Beachtung der jeweiligen Schutzmaßnahmen und Vorschriften, schweißbar sind und beide Metalle zu den Leichtmetallen zählen, liegt es nahe, trotz der metallurgischen Unterschiede, Füge- und Beschichtungsverfahren für diese Werkstoffpaarung zu entwickeln. Ziel ist die Herstellung gradierter Titanschichten in einer Magnesiummatrix die zu einer Erhöhung des Korrosionsschutzes und Ver-schleißwiderstandes beitragen können. Derart modifizierte Magnesiumbauteile bieten eine bessere Möglichkeit, sich mit artfremden Verschraubungen (Ti-Schrauben) fügen zu lassen. In Form von lokalen Applikationen oder bei Reparaturmaßnahmen könnte so der Korrosionsschutz von Magnesium und seinen Legierungen verbessert werden. Die Herausforderung und der Vorteil im Prozess liegen darin, dass Titan und Magnesium metallurgisch nicht zueinander passen und nur eine sehr geringe Löslichkeit beider Werkstoffe ineinander besteht. Die beiden Metalle bilden demnach keine Mischkristalle und Legierungen, aber auch keine beim Schweißen meist unerwünschten, spröden intermetallischen Phasen. Vorgestellt werden Untersuchungen zur Applikation von gradierten TiAl4V6 Schichten auf der Mg-Legierung AZ31. Hierbei liegt der Fokus der Untersuchungen auf der Prozessfüh-rung und den schweißtechnischen Randbedingungen, welche gerade bei der Verwendung von Plasmaschweißprozessen beim Fügen von Leichtmetallen von enormer Wichtigkeit sind. Der Einsatz von Magnesium-Titan-Hybridstrukturen könnte gerade in der Luft- und Raumfahrt zu einer weiteren Gewichtseinsparung im Vergleich zur Verwendung von Aluminiumsystemen und damit einhergehend zu einer enormen Energie- und Kostenersparnis führen. |