Projekt

Aluminiumreiche Al_xTi_1-xN-Schichten, die vorwiegend harte kubische Phasen enthalten, bieten eine wesentlich bessere Verschleißbeständigkeit. Jedoch gibt es das Problem von Degradationen der harten kubischen Phase bei hohen Einsatztemperaturen. In diesem Projekt soll das Verhalten der aluminiumreichen (Ti,Al)N-Hartstoffschichten (einschließlich Gradienten- und Multilagenschichten sowie gezielt dotierter Schichten) mit hohem Anteil an kubisch flächenzentriertem (kfz) Al_xTi_1-xN, die mit verschiedenen Verfahren (CAE, CVD, ALD, PMS ) abgeschieden wurden, im Schneidprozess untersucht und beschrieben werden. Basierend auf den Ergebnissen zugrundeliegender Untersuchungen sollen Mechanismen der Degradationsprozesse identifiziert und die Standzeit der Hartstoffschichten durch ihre Architektur und gezielte Dotierung verlängert werden. Dabei sind die Hochtemperaturstabilität des mit Al übersättigten kfz-Al_xTi_1-xN, seine Entmischung und Phasenumwandlung sowie die Bildung neuer Phasen aufgrund der Oxidation der Schicht und der Interdiffusion der Elemente zwischen der Schutzschicht und dem Werkstück während des Schneidprozesses von großem Interesse. Ergänzt werden modellhafte Untersuchungen durch die Analyse realer Verschleißbilder. Aus diesen Erkenntnissen lassen sich Anwendungsempfehlungen für die hoch-Al-haltigen Schichten generieren. Weiterhin erlaubt das Verständnis der ablaufenden Vorgänge einen gezielten Ersatz kritischer Elemente in der Schicht durch andere, die diese Reaktionen unterdrücken und somit die Standfestigkeit der Beschichtungen bzw. die mögliche Zerspangeschwindigkeit erhöhen. 

Förderkennzeichen: 100702116

Projektzeitraum: 01.11.2025 - 31.10.2027

Projektpartner:

• Dr. Gühring KG
• PMG Precision Mechanics Group GmbH
• CeWOTec gGmbH
• TU Bergakademie Freiberg
• Fraunhofer FEP
• Fraunhofer IKTS

Fördergeber: EFRE, SAB, Freistaat Sachsen