Oberflächenlegierungen

Oberflächenlegierungen sind Materialien, bei denen die oberste Schicht eines Metalls mit einem oder mehreren anderen Elementen legiert ist, um spezifische Eigenschaften zu verbessern, ohne die Eigenschaften des Basismaterials im Kern zu verändern. Diese Technik ermöglicht die Kombination der strukturellen Integrität eines preiswerten oder robusten Basismaterials mit den wünschenswerten Eigenschaften der Oberflächenschicht, wie erhöhte Härte, Korrosionsbeständigkeit oder Verschleißfestigkeit.

Die Herstellung von Oberflächenlegierungen kann durch verschiedene Verfahren erfolgen, darunter thermochemische Behandlungen wie Nitrieren oder Aufkohlen, bei denen Atome in die Oberfläche diffundieren, oder physikalische Methoden wie Plasmaspritzen, PVD (Physical Vapor Deposition) oder CVD (Chemical Vapor Deposition), bei denen eine dünne legierte Schicht aufgetragen wird. Eine weitere Methode ist das Schmelzschweißen oder die Laserauftragsschweißung, bei der ein legiertes Material auf die Oberfläche aufgeschmolzen und mit dem Basismaterial verbunden wird.

Anwendungsbereiche für Oberflächenlegierungen sind vielfältig. In der Automobilindustrie werden sie für Kolbenringe, Ventilsitze und Zahnräder verwendet, um deren Lebensdauer zu verlängern. In der Luft- und Raumfahrt finden sie sich auf Turbinenschaufeln und anderen Komponenten, die extremen Temperaturen und Belastungen ausgesetzt sind. Auch in der Medizintechnik für Implantate oder bei Werkzeugen zur Spanbearbeitung kommen Oberflächenlegierungen zum Einsatz, um die Funktionalität und Haltbarkeit zu optimieren. Die gezielte Modifikation der Oberfläche ermöglicht es, maßgeschneiderte Materiallösungen für spezifische Anforderungen zu schaffen.