Plasmanitrieren von Aluminiumlegierungen Translated title: Plasmanitriding of Aluminium alloys

Kurzfassung

Das Nitrieren von Aluminium-Werkstoffen führt zur Bildung einer harten Aluminiumnitrid(AlN)-Schicht. Jedoch ist die Tragfähigkeit der Nitridschicht aufgrund der Eigenschaftsunterschiede zwischen der sehr harten AlN-Schicht und dem weichen Al-Substrat stark begrenzt. Um nitrierte Al-Legierungen auch für Beanspruchungen mit hohen Flächenlasten nutzbar zu machen, sind zusätzliche Maßnahmen zur Abstützung notwendig. Elektronenstrahl-Flüssigphasenprozesse ohne oder mit Zusatzstoff ermöglichen insbesondere für Al-Werkstoffe durch die Modifizierung der chemischen Zusammensetzung des randschichtnahen Gefüges die Erzeugung verschleiß- und ermüdungsbeständiger Randschichten für größere Flächenlasten.

Abstract

Nitriding of Al materials leads to the formation of a hard aluminium nitride (AlN) layer. However, due to large property differences between the very hard AlN layer and the soft Al matrix the load capacity of the nitride layer is limited. To take advantage of the AlN layer properties, applicable solutions for supporting the nitride layer are required. Electron beam (EB) liquid phase treatment without or with additives modifies the chemical composition and structure of the near surface region and facilitates the generation of wear and fatigue resistant surface layers even in case of higher loads.