Prakt. Met. Sonderband 46 (2014) 221
HÄRTEPRÜFUNG UND MIKROSKOPISCHE BEURTEILUNG AN
KARBIDISCHEN HVOF-SPRITZSCHICHTEN
Ergebnisse des Gemeinschaftsversuches „Präparation und Porositätsmessungen an
oxydischen APS Spritzschichten“ des AK „Präparation“ der DGM, Teil II
H. Schnarr*, W. Motl**
*Struers GmbH ‚Willich
**H.C. Starck GmbH, Laufenburg
Mitglieder im DGM-Arbeitskreis , Préparation”
1. EINLEITUNG
Karbidische Schichten werden im Allgemeinen als Verschleißschutzschichten in
verschiedenen Industriezweigen, z.B. in der Papier-, Erdöl- oder Bauindustrie, eingesetzt.
Ein Kriterium für die Qualität einer HVOF-Spritzschicht ist unter anderem die Härte, die
standardmäßig mit gängigen Kleinlastprüfverfahren (HV 0,3) bestimmt wird.
Im Zeitraum vom Januar - Dezember 2013 unternahmen 19 Firmen und Instituten einen
Gemeinschaftsversuch, um die mögliche Schwankungsbreite der Härte an solchen
karbidischen Spritzschichten zu bestimmen. Voraussetzung für die Kleinlasthärteprüfung ist
die metallografische Präparation bis zu einer bestimmten Oberflächenrauheit. Zusätzlich
zur Härteprüfung wird der Schliff metallografisch auf Dicke der Schicht. Karbidgröße und —
verteilung sowie Fremdeinschlüsse und Poren beurteilt.
2. EXPERIMENTELLES
2.1. PROBENMATERIAL UND AUFGABENSTELLUNG
Als Probenmaterial wurden thermisch gespritzte WC-Co-Cr-Schichten (86% WC, 10% Co,
4% Cr) auf einem Stahlsubstrat verwendet. Diese wurden durch die Fa. H. C. Starck GmbH,
Laufenburg, bereitgestellt. Die Proben wurden in einem Schritt gefertigt, um
produktionsbedingte Schwankungen zu minimieren.
Als Auftragsverfahren für die Schicht wurde das HVOF-Spritzverfahren eingesetzt. Typische
Zielschichtdicken lagen bei ca. 300um. Nach dem Spritzen größerer Probestücke wurden
diese mittels Nasstrennverfahren in kleinere Abschnitte (ca. 40x20x4mm) vorgetrennt und
an die Teilnehmer zur weiteren Präparation verteilt.
Die Aufgabenstellung wurde folgendermaßen fixiert: Präparation der Schichten im
Querschliff zur mikroskopischen Beurteilung (mikroskopische Aufnahmen bei je 100x, 200x
und 500x) und Härteprüfung (12 Messungen, HV 0,3).
2.2. PRÄPARATIONSMETHODIK
Die Teilnehmer präparierten das Probenmaterial nach den ihnen zur Verfügung stehenden
technischen Möglichkeiten. Nach erfolgter Präparation wurde die Härte ermittelt und als
zusätzliche Messgröße die Porosität bei festgelegten Vergrößerungen mit gängiger
Bildauswertung bestimmt. Die Messdaten wurden zentral gesichtet, ausgewertet und im
Arbeitskreis diskutiert.
