Nanopartikelbasierte Schutzschichten für die Warmblechumformung

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In dieser Arbeit wird ein neuartiges Oxidationsschutzsystem für das Presshärten von Stahlbauteilen entwickelt und hinsichtlich der geforderten Eigenschaften untersucht. Das Schichtsystem, die „Multilayer-Ceramic-Coatings“ (MLCC), besteht aus mehreren Schichten, die jeweils unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Die Grundschicht sorgt für einen Haftverbund zum Substrat und verbessert durch frühzeitiges Erweichen den Oxidationsschutz sowie die Umformung. Die Deckschicht verhindert Anhaftungen an Ofenrollen, Manipulatoren oder Werkzeugen und bietet zusätzlichen Oxidationsschutz. Eine weitere Schicht kann als Haftvermittler aufgetragen werden. Die Beschichtung schützt das Substrat während des Austenitisierens bei 950°C vor Oxidation und kann größtenteils rissfrei umgeformt werden. Ausbrüche der Beschichtung sind, abhängig von den Beschichtungs- und Austenitisierbedingungen, weitestgehend vermeidbar. Obwohl die Beschichtungen mittels Widerstandspunkt- und Laserstrahlschweißen verbunden werden können, ist die Schweißeignung aufgrund des geringen Schweißbereichs und der schlechten Leitfähigkeit der Beschichtung unzureichend. Eine KTL-Schicht kann jedoch aufgetragen werden, die in Kombination mit dem Gesamtsystem eine gute Korrosionsbeständigkeit in wässrigen Medien bietet.