Bewertung der Lebensdauer von dunnen HartstoffSchichten

Der Impact-Test ist eine ergänzende Prufmethode von dunnen PVD- und CVD-Hartstoffschichten, und wurde auch uber die hier angegebenen Untersuchungen hinaus fur industrierelevante Schichtsysteme wie z. B. CrN, TiAlN oder AlCrBN gepruft. Neben den herkömmlichen Kenngrößen, wie z. B. Schichtdicke, Härte und Haftung, die ein Schichtsystem beschreiben, gibt das Ergebnis des Impacts-Tests eine Aussage uber die Ermudungsfestigkeit des Schichtsystems. Je nach Anwendungsgebiet kann der Impact-Versuch im schwellenden Dauerkontakt oder im abhebenden Modus betrieben werden. Die Reproduzierbarkeit der Versuche ist gut, sodass 2-3 Impact-Versuche eine aussagekräftige Bewertung zulassen. Sollen mehrere Versuche auf einem Bauteil durchgefuhrt werden, ist ein ausreichender Abstand zwischen den einzelnen Eindrucken erforderlich, um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Die Größe des Impact-Eindrucks hängt von der Pressung und den Werkstoffeigenschaften des Schicht-Substrat-Verbunds ab, nicht aber von der Anzahl der Impacts. Die mit der Deformation einhergehenden mechanischen Spannungen innerhalb des Werkstoffs fuhren zu Schichtschädigungen im Randbereich und/oder zu Dehnungsrissen im Inneren des Impact-Eindrucks. Das Schichtsystem wird entweder lichtoptisch oder mittels REM-EDX hinsichtlich Schädigungen analysiert. Ein Querschliff des Impact-Eindrucks ermöglicht zudem eine Aussage uber Werkstoffschädigungen unterhalb des Schichtsystems. Je nach zu prufendem Schichtwerkstoff sollte ein geeignetes Kugelmaterial gewählt werden. Eine Stahlkugel ist im Vergleich zu Hartmetall- oder Keramikkugeln weniger gut fur höhere Prufkräfte und lange Prufdauern geeignet. Die Lebensdauer von Beschichtungen kann auf flachen als auch auf konvex gekrummten Bauteilen ermittelt werden.