Dresden 2003 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 10: Laserverfahren zur Schichtherstellung und Oberfl
ächenmodifizierung II

DS 10.2: Talk

Tuesday, March 25, 2003, 10:30–10:45, GER/37

Nitrieren und Carburieren von Austenitischem Edelstahl durch reaktive Laserbestrahlung — •Peter Schaaf, Michael Kahle und Ettore Carpene — Universität Göttingen, Zweites Physikalisches Institut, Bunsenstrasse 7/9, 37073 Göttingen, Germany

Austenitischer Edelstahl spielt eine grosse Rolle als Konstruktionsmaterial. Die Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der Verschleisseigenschaften sind jedoch mit klassischen Verfahren nicht einfach möglich. Das Gasnitrieren zum Beispiel führt bei diesem Werkstoff nur bedingt zum Erfolg. Eine Laserbestrahlung von austenitischem Edelstahl kann dagegen erfolgreich angewandt werden. Die Laser-Bestrahlung in Stickstoff- oder Methan-Atmosphäre führt auch hier zu einer massiven Aufstickung bzw. Aufkohlung der Oberfläche und zur Ausbildung einer einige Mikrometer dicken Schicht [1-3]. Während bei der Laseraufstickung die fcc-Struktur des Werkstoffes erhalten bleibt und sich der sogenannte “expanded austenite“ ausbildet, findet bei der Aufkohlung eine Umwandlung in einen ungeordneten, amorphen Zustand statt. Durch Letztere ändern sich auch die magnetischen Eigenschaften der Oberfläche. Die laserinduzierte Schichtbildung wurde eingehend untersucht und wird für beide Fälle diskutiert.

[1] P. Schaaf. Laser Nitriding of Metals. Progress in Materials Science 47 (2002) 1-161.

[2] E. Carpene and P.Schaaf. Appl. Phys. Lett. 80 (2002) 891.

[3] P. Schaaf, M. Han, K.-P. Lieb, and E. Carpene. Appl. Phys. Lett. 80 (2002) 1091.