Optimierung der Dichte, Dicke und Oberflächenrauheit APS-gespritzter Chromoxidkorrosionsschutzschichten

Studienarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,0 (sehr gut), Technische Universität Bergakademie Freiberg (Institut für Mineralogie), Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen dieser Arbeit wurden durch atmosphärisches Plasmaspritzen Schichten von Chrom-(III)-oxid auf Stahlsubstrate St 37 aufgebracht. Ein statistischer Versuchsplan vom Typ 2^5-1 wurde aufgestellt und die Wahl der Niveaus der Prozessparameter Substratrauheit, Plasmaleistung, Förderrate und Korngröße des Spritzwerkstoffes sowie Spritzabstand nach dem durch den Versuchsplan vorgegebenen Schema festgelegt. Als von den Spritzparametern abhängige Schichtkriterien wurden die Werte der arithmetischen Mittenrauheit Ra und der gemittelten Rauhtiefe RZ, die Werte der Porosität und der realisierten Dicken gemessen und analysiert. Die Antwortgrößen ergaben sich aus Messungen der Oberflächenrauheit nach DIN 4768, der Berechnung der Porosität mit Hilfe einer rechnergestüzten Bildanalyse an rasterelektronisch untersuchten Querschliffen, und der Differenzmessung der Dicke zwischem unbeschichtetem und beschichtetem Substrat mit einer Mikrometerschraube. Mit der Statistiksoftware STATGRAFICS Plus© wurden im Rahmen der Auswertung der Messergebnisse multiple Regressions- und Varianzanalysen durchgeführt. Die Adäquatheit der errechneten Modelle wurde überprüft und der Einfluss der Hauptfaktorenwirkungen und Teilfaktorwechselwirkungen auf die abhängigen Schichtkriterien diskutiert. Es konnte nachgewiesen werden, dass die statistische Versuchsplanung für die Optimierung von Schichteigenschaften im Bereich der Plasmaspritztechnik gut geeignet ist. Um letztendlich eine Optimierung der genannten Schichtkriterien für den jeweils angestrebten Zweck zu erreichen, wären weitere Versuchsreihen notwendig, die auf den gewonnenen Erkenntnissen aufbauen.