Plasmaimmersionsionenimplantation von Stählen: Struktur- und Phasenbildungen; thermische Stabilität des modifizierten Randbereiches

• Antragsteller: Professor Dr. Barry Leslie Mordike
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5259854

Abgesehen von den ersten Ergebnissen aus dem vorliegenden Projekt, gilt auch weiterhin die Aussage, daß eine umfassende Untersuchung der Struktur- und Eigenschaftsänderungen in Abhängigkeit von den Behandlungsparametern und der Werkstoffzusammensetzung für die PIII-Behandlung nicht vorliegt und deshalb immer noch aktuell ist. Es zeigte sich im Rahmen dieser Arbeit, daß die Nitridbildung sehr stark von den Legierungselementen im Stahl und der Behandlungstemperatur abhängt. Weiterhin wurde bei den Phasenanalysen metastabiles a"-Fe15N2 Nitrid in der Diffusionszone festgestellt. Die Untersuchung der thermischen Stabilität erscheint so weiterhin sinnvoll.Die ersten Ergebnisse zeigen jedoch auch, daß die Wechselwirkungen bei der Stickstoffaufnehme im PIII-Prozeß sehr komplex sind. Nicht nur die Implantation trägt zur Stickstoffaufnahme bei, sondern ein wesentlicher Anteil erfolgt während der Pulspausen. Aus diesem Grund ist eine Charakterisierung des Plasmas ein wesentlicher Schritt, der zur Aufklärung der Plasma/Oberflächen-Wechselwirkung beitragen und somit zur Entwicklung eines möglichst allgemeinen Modells führen kann. Dies ist die einzige wesentliche Ergänzung zu den im ersten Antragszeitraum aufgestellten Zielen. Das bisher immer noch vorhandene Defizit an Wissen über die Vorgänge im Plasma, über die Wechselwirkung zwischen Plasma und Oberfläche und über die werkstoffkundlichen Vorgänge während der PIII-Behandlung und einer nachträglichen isothermen Belastung sollen durch den vorliegenden gemeinsamen Projektvorschlag verringert sowie Einsatzmöglichkeiten und -grenzen PIII-behandelter Stähle aufgezeigt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen