Hitzebeständige Beschichtung für Zerspanungswerkzeuge

Nitridische Hartstoffschichten aus Titan-Aluminium-Nitriden (TiAlN) schützen Bohrer, Fräser oder Wendeschneidplatten vor frühzeitigem Versagen durch Verschleiß. Kleine Mengen an Tantal machen die thermische Stabilität dieser Haftschichten nun noch besser.

Oft werden TiAlN-Schichten mit weiteren Elementen dotiert, um die Eigenschaften für eine bestimmte Anwendung gezielt zu optimieren. So macht etwa Tantal das Zerspanen bei hohen Temperaturen noch einfacher. Besonders bei der Bearbeitung von sehr harten Materialien kommt es schnell zu einer Überhitzung der Werkzeuge. Verschleißschutzschichten aus Titan-Aluminum-Tantal-Nitrid haben eine noch höhere Warmfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit. Damit ist das Zerspanen bei Temperaturen von bis zu 950 °C noch immer möglich.

Das Institut of Materials Science and Technology der TU Wien hat die Eigenschaften von Titan-Aluminium-Tantal-Nitrid Schichten genau untersucht. Das Forschungsteam hat dabei Versuche mit Beschichtungen aus unterschiedlichen Titan-Aluminium-Tantal-Zusammensetzungen durchgeführt. Die höchste thermische Stabilität konnte in den Versuchen mit einer ganz bestimmten Materialzusammensetzung erzielt werden (Ti0.32 Al0,6 Ta0.08N). Die Pulvermetallurgische Herstellung der dafür notwendigen Targets bei Plansee macht eine Fertigung mit dieser exakten Materialzusammensetzung möglich und damit liefert der Hersteller die idealen Werkstoffe für besonders langlebige Dünnschichten.

Lesen Sie die detaillierten Forschungsergebnisse in dem wissenschaftlichen Beitrag „Origin of high temperature oxidation resistance of Ti–Al–Ta–N coatings“
Download: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0257897214002072

Mehr Informationen zu Titan-Aluminium Targets für die Herstellung von Hartstoffschichten.