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      Plasmanitrieren von sprühkompaktierten Al-Legierungen* Translated title: Plasma nitriding of spray compacted Aluminium alloys

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          Kurzfassung

          Auf dem Gebiet des Plasmanitrierens von Al-Knet-bzw. Gusslegierungen wurden in den letzten Jahren beachtliche Fortschritte erzielt. Das Nitrierverhalten wird in entscheidendem Maße von den Legierungselementen bestimmt. Für Al-Knet-bzw. Gusslegierungen ist bekannt, dass Mg-Anteile das Nitridschichtwachstum befördern, wogegen es durch höhere Si-Konzentrationen gehemmt wird. Sprühkompaktierte Al-Si-Legierungen weisen, bedingt durch den speziellen Herstellungsprozess, typischerweise hohe Si-Gehalte (15…35%) zur Verbesserung der Verschleißbeständigkeit sowie für eine gute Warmfestigkeit hohe Anteile an Fe, Ni, Co u. a. auf. Erstmalig durchgeführte Untersuchungen zum Plasmanitrieren derartiger Werkstoffe ergaben in Abhängigkeit von den Nitrierparametern rissfreie AlN-Schichten mit einer Dicke von bis zu 6 μm. Diese ausgezeichnete Nitrierbarkeit, trotz hoher Si-Gehalte, ist offensichtlich auf die werkstofftypischen ausschließlich primär erstarrten, fein verteilten, kleinen (2…5 μm) Si-Ausscheidungen zurückzuführen. Es wurden verschiedene Legierungszusammensetzungen hinsichtlich ihres Einflusses auf die Schichtausbildung und -eigenschaften (Härte, Verschleiß) untersucht. Durch den sprunghaften Wechsel der Eigenschaften von sehr hart (AlN-Schicht) zu weich (Al-Grundwerkstoff) ist die Tragfähigkeit der Nitridschicht im Belastungsfall eingeschränkt. Aus diesem Grund wurden die Möglichkeiten und Grenzen einer Nachbehandlung (Aushärtung) untersucht.

          Abstract

          Within the last years considerable progress is achieved in the field of plasma nitriding of cast and wrought Al alloys. The nitriding behavior is essentially influenced by the alloying elements. Both for cast and wrought Al alloys it is known that the growth of nitride layer is promoted by magnesium and impeded by increased contents of silicium. Due to their specific production spray-formed Al-Si alloys have typically Si contents between 15…35 wt.-% to improve the wear behavior and high contents of Fe, Ni, Co and others to obtain good high temperature (tensile) strength. First plasma nitriding studies of such spray-formed Al alloys showed the feasibility to generate AlN layers free of cracks having a thickness up to 6 μm, depending on the nitriding parameter. This excellent nitridability, despite the high Si content results from the primarily solidified and homogeneously dispersed small (2 μm to 5 μm) Si precipitations. Varying alloying contents have been examined regarding their influence both on the nitride layer growth and nitride layer properties e. g. hardness and wear behavior. Due to the stepwise change of surface properties from very hard (AlN layer) to soft (Al matrix) the loading capacity of the nitride layer is limited. For this reason the capabilities and limits of post treatment (age hardening) has been examined.

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          Stand und Entwicklung des Nitrierens von Aluminium- und Titanlegierungen

           H. Spies (2000)
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            DISPAL Zylinderlaufbuchsen für Sandguss-Kurbelgehäuse – Hochleistungsbauteile auf Aluminiumbasis

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              Sprühkompaktierte Aluminiumlegierungen für Laufbuchsen in Aluminium-Kurbelgehäusen für das Sandgießverfahren

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                2011
                : 66
                : 4
                : 240-247
                Affiliations
                1 Prof. Dr.-Ing. habil. Heinz-Joachim Spies, Dipl.-Ing. Anke Dalke, Institut für Werkstofftechnik der TU Bergakademie Freiberg
                2 Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Zenker, Zenker Consult, Mittweida, Institut für Werkstofftechnik der TU Bergakademie Freiberg
                3 Prof. Dr.-Ing. Peter Krug, Institut für Fahrzeugtechnik der FH Köln
                Author notes
                [§ ] Correspondence address, Dr.-Ing. Anja Buchwalder, Institut fürWerkstofftechnik der TU Bergakademie Freiberg, anja.buchwalder@ 123456ww.tu-freiberg.de
                [*]

                Vorgetragen von Anja Buchwalder auf dem HK 2010, 66. Kolloquium für Wärmebehandlung, Werkstofftechnik, Fertigungs- und Verfahrenstechnik, 13.-15. Oktober 2010, in Wiesbaden.

                Article
                HT110109
                10.3139/105.110109
                © 2011, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 11, Pages: 8
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
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                Fachbeiträge/Technical Contributions

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