Verbesserung der Randschichtfestigkeit spröder Werkstoffe durch Kugelstrahlen

2004

Kugelstrahlen ist eine weit verbreitete Oberflächenbehandlung zur Steigerung der statischen und dynamischen Festigkeit metallischer Bauteile. Genutzt werden hierbei die mechanische Verfestigung der Randschicht und der Einbau günstiger Druckeigenspannungen. Bei spröden Werkstoffen wurde das Verfahren als nicht aussichtsreich, eher als schädlich angesehen und demzufolge nicht angewandt. Die Erfahrung sagt, dass spröde Materialien wie Keramiken bei Raumtemperatur brechen und nicht deformieren. Die im Fraunhofer IWM durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass unter bestimmten Randbedingungen auch in spröden keramischen Werkstoffen hohe Druckeigenspannungen bis über 2 GPa durch Kugelstrahlen eingebracht werden können. Damit können oberflächennahe Festigkeitseigenschaften auch in Bauteilen Keramiken, Hartmetall oder Hartchromschichten drastisch verbessert, Verzug ausgeglichen oder dünnwandige Bauteile sogar spanlos geformt werden.

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