Entwicklung verschleißbeständiger Legierungen für Anwendungen bei erhöhten Betriebstemperaturen

  • Im Rahmen dieser Arbeit wurden auf Grundlage thermodynamischer Gleichgewichtsberechnungen neue verschleißbeständige Werkstoffe entwickelt, die ihre Eigenschaften auch bei Betriebstemperaturen von über \(500^{o}C\) beibehalten. Dies wird ermöglicht durch die Zugabe mischkristallverfestigender Elemente wie Kobalt und Molybdän zur Festigkeitssteigerung der Matrix, welche ein Erweichen verzögern. Der Verschleißwiderstand konnte durch erhöhte Hartphasengehalte und eine Umverteilung der Karbidtypen durch die Zugabe starker Karbidbildner wie Vanadium und früh aus der Schmelze erstarrender Niob- und Titan-haltiger Phasen erreicht werden. Auf unterschiedliche Anwendungen spezifisch abgestimmte Wärmebehandlungsparameter ergänzten die Legierungsentwicklungen. Ihre Überlegenheit gegenüber Standardgüten in diesem Anwendungsbereich bewiesen die Neuentwicklungen in Laboruntersuchungen zum Verschleißverhalten sowie ihrer mechanischen Eigenschaften.
  • Based on thermodynamic equilibrium calculations new wear resistant materials have been developed, which keep their properties even at service temperatures of above \(500^{o}C\). The addition of the solid solution hardening elements such as Cobalt and Molybdenum strengthened the matrix and thereby delayed the softening. By increasing the amount of hard phases resulting from the addition of the strong carbide forming element Vandium the wear resistance could be significantly increased. The change of morphology of the carbides could be reached by alloying Niobium and Titanium which form the early crystallising phases. Customised heat treatment procedures for different applications completed the alloy development. The superiority of the new alloys in comparison to standard grades could be demonstrated in laboratory experiments according to the wear behaviour and mechanical properties.

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Metadaten
Author:Paul Gerhard GevelmannGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-28304
Referee:Werner TheisenGND, Christoph BroeckmannORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2010/07/01
Date of first Publication:2010/07/01
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2010/01/18
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Verschleißschutz; Betriebstemperatur; Gusslegierung; Warmfestigkeit; Mechanische Eigenschaft
Institutes/Facilities:Institut für Werkstoffe, Lehrstuhl Werkstofftechnik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht