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Entwicklung einer neuartigen wirtschaftlichen, eisenbasierten Beschichtung zur Erhöhung der Lebensdauer von Gussbauteilen unter dem Gesichtspunkt der Korrosionsbeständigkeit

Abstract

Aufgrund der ausgezeichneten Gießbarkeit und Bearbeitbarkeit, der guten mechanischen Eigenschaften sowie der wirtschaftlichen Vorteile werden Graugusswerkstoffe sehr verbreitet zur Herstellung von Bauteilen in rotierenden Maschinen, wie z. B. in Pumpen verwendet. Jedoch müssen sie oft durch wesentlich teurere Werkstoffe mit einem zusätzlich aufwendigeren Fertigungsprozess ersetzt werden, um erhöhten Anforderungen an die Beanspruchbarkeit z. B. in Form von Korrosions‐ und Erosionsbeständigkeit von Bauteilen gerecht zu werden. Ein potenzieller wirtschaftlicherer Lösungsweg zur Erhöhung der Korrosions‐ und Erosionsbeständigkeit von Gussbauteilen liegt darin, Gussbauteile mit einer Korrosions‐ und Erosionsschutzschicht zu versehen. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde ein neuartiges eisenbasiertes Beschichtungssystem auf Basis von einer FeCrMnBC‐Legierung entwickelt. Diese FeCrMnBC‐Legierung stellt im Vergleich zu hochlegierten Stählen oder Nickel‐ und Kobaltbasislegierungen eine wirtschaftlich interessante Alternative dar. Die FeCrMnBC‐Legierung wurde mit dem Atmosphärischen Plasmaspritzen aufgetragen und im Hinblick auf ihr Korrosionsverhalten untersucht. Gegenüber dem unbeschichteten Gusswerkstoff (EN‐GJL‐250) wird eine signifikante Verbesserung der Korrosions‐ und Erosionsbeständigkeit erreicht. Diese neuartige Beschichtung weist damit ein großes Potenzial zum lokalen Schutz vor Korrosion und Erosion von Gussbauteilen auf.

Translation abstract

Cast irons are widely used to produce parts in rotating machines, e.g. in pumps, due to their excellent casting properties, machinability and good mechanical properties as well as their high economic advantages compared to other materials. However, they have to be replaced by more expensive materials in combination with more complex processes to meet the increased requirements of corrosion and erosion resistance. A more economical approach to increase the corrosion and erosion resistance of components of cast irons is to prevent the parts from corrosive and erosive attacks by means of a protective coating. In this research work, a novel economical iron based protective coating system based on a FeCrMnBC alloy was developed via atmospheric plasma spraying and investigated in terms of its corrosion behavior. The results show a significant improvement compared to uncoated substrate EN‐GJL‐250. This novel coating exhibits a high potential to protect parts of cast irons.

Autoren:   K. Bobzin, L. Zhao, M. Öte, T. Königstein, M. Oechsner, M. Siebers, G. Andersohn, J. Ellermeier
Journal:   Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Band:   48
Ausgabe:   9
Jahrgang:   2017
Seiten:   922
DOI:   10.1002/mawe.201700165
Erscheinungsdatum:   05.09.2017
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