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Oberflächenchemische und tribochemische Untersuchungen an neuartigen Umformhilfsmitteln für feuerverzinkte Stahloberflächen

Timma, Christian

In dieser Ausarbeitung werden die oberflächenchemischen und tribochemischen Eigenschaften neuartiger Umforhilfsmittel für dressierte feuerverzinkte Stahloberflächen untersucht. Umformhilfsmittel stellen eine tribologische Beschichtung dar, die auf das verzinkte Feinblech aufgebracht wird, um Reibung und Verschleiß während einer Umformung zu vermindern. Im ersten Teil der Arbeit wird eine Beschichtung auf Basis von Ammoniumsulfat betrachtet. Diese wird über eine wässrige Lösung auf das verzinkte Feinblech aufgebracht, wobei eine grenzflächennahe Reaktion der Lösung mit der Substratoberfläche zu Ammoniumzinksulfat zu beobachten ist. Mithilfe Raman-spektroskopischer Flächenscans kann gezeigt werden, dass die Dressierstruktur die Verteilung der Beschichtung auf der Oberfläche maßgeblich beeinflusst und das Ammoniumzinksulfat hauptsächlich in den dressierten Bereichen der Oberfläche wiederzufinden ist. Pin-on-Disk Untersuchungen zeigen, dass die Sulfat-Beschichtung eine Reibungs- und Verschleißminderung bewirkt. Neben der Sulfat-Beschichtung wurde ebenfalls ein Umformhilfsmittel auf Basis von nanoskaligem Zinkoxid (Nano-ZnO) für Zn-Al und Zn-Al-Mg überzogenes Feinblech untersucht. Aufgebracht wurde die Beschichtung mithilfe eines Tauchverfahrens in einer Lösung aus Zinknitrat und Hexamethylentetramin. Zn-Al Substrate, die mit Nano-ZnO beschichtet sind, weisen dabei eine höhere Reibung und Verschleiß als unbeschichtete Substrate auf. Auf Zn-Al-Mg Substraten dagegen wurde die Reibung und der Verschleiß durch die Beschichtung vermindert.

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Timma, Christian: Oberflächenchemische und tribochemische Untersuchungen an neuartigen Umformhilfsmitteln für feuerverzinkte Stahloberflächen. 2017.

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