Untersuchung der plastischen Verformung und mikrostrukturellen Eigenschaften von Zr(C,N)- und Ti(C,N)- Übergangsmetall-Karbonitriden-Hartstoffbeschichtungen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Idriss El Azhari
• Fachliche Zuordnung: Thermodynamik und Kinetik sowie Eigenschaften der Phasen und Gefüge von Werkstoffen ; Beschichtungs- und Oberflächentechnik ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496845180

Übergangsmetallkarbide, -nitride und -karbonitride der Gruppen 4, 5 und 6 des Periodensystems besitzen eine einzigartige Kombination von keramik- und metallähnlichen Eigenschaften, die deren Einsatz in einer Vielzahl von technologischen Spitzenanwendungen ermöglichen. Ti(C,N) ist eine der am meisten verwendeten dünnen Beschichtungen. In letzter Zeit hat Zr(C,N) aufgrund seiner vielversprechenden Eigenschaften, die sogar jene von Ti(C,N) übertreffen, immer mehr Aufmerksamkeit und Anerkennung bekommen. Allerdings ist die Literatur über ihre entsprechenden mechanischen Eigenschaften und Verformungsmechanismen sehr begrenzt. Hinsichtlich der Plastizität liegen für diese Karbonitride keine entsprechenden Daten und Informationen vor. Bei dem vorliegenden Antrag handelt es sich um einen Plan zur eingehenden Untersuchung der mechanischen Eigenschaften und der plastischen Verformung von Ti(C,N) und Zr(C,N). Die Plastizität von Einkristallen wird durch micro-pillar Druckversuche und hochauflösende Mikroskopie-Verfahren untersucht, um grundlegend zu verstehen, welche Mechanismen der plastischen Verformung auftreten. Anschließend wird die Untersuchung ausgeweitet, um auch den Einfluss polykristalliner Gefügemerkmale zu untersuchen und vor allem wie diese Merkmale so eingestellt werden können, dass die Zähigkeit der entsprechenden polykristallinen CVD-Beschichtung verbessert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Christian Motz