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1. (WO2006005527) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON VERSCHLEISSBESTÄNDIGEN UND ERMÜDUNGSRESISTENTEN RANDSCHICHTEN IN TITAN-LEGIERUNGEN UND DAMIT HERGESTELLTE BAUTEILE
Aktuellste beim Internationalen Büro vorliegende bibliographische Daten   

TranslationÜbersetzung: Original-->Deutsch
Veröff.-Nr.:    WO/2006/005527    Internationale Veröffentlichungsnummer:    PCT/EP2005/007393
Veröffentlichungsdatum: 19.01.2006 Internationales Anmeldedatum: 08.07.2005
IPC:
C23C 8/20 (2006.01), C23C 8/06 (2006.01), C23C 8/08 (2006.01), C23C 24/08 (2006.01), B23K 26/00 (2006.01), C22B 4/00 (2006.01)
Anmelder: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE/DE]; Hansastrasse 27c, 80686 München (DE) (For All Designated States Except US).
SIEMENS AG [DE/DE]; Wittelsbacher Platz 2, 80333 München (DE) (For All Designated States Except US).
BRENNER, Berndt [DE/DE]; (DE) (For US Only).
BONSS, Steffen [DE/DE]; (DE) (For US Only).
TIETZ, Frank [DE/DE]; (DE) (For US Only).
KASPAR, Jörg [DE/DE]; (DE) (For US Only).
WALTER, David [DE/DE]; (DE) (For US Only)
Erfinder: BRENNER, Berndt; (DE).
BONSS, Steffen; (DE).
TIETZ, Frank; (DE).
KASPAR, Jörg; (DE).
WALTER, David; (DE)
Prioritätsdaten:
10 2004 033 342.4 09.07.2004 DE
Titel (DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON VERSCHLEISSBESTÄNDIGEN UND ERMÜDUNGSRESISTENTEN RANDSCHICHTEN IN TITAN-LEGIERUNGEN UND DAMIT HERGESTELLTE BAUTEILE
(EN) METHOD FOR PRODUCING WEAR-RESISTANT AND FATIGUE-RESISTANT EDGE LAYERS FROM TITANIUM ALLOYS, AND CORRESPONDINGLY PRODUCED COMPONENTS
(FR) PROCEDE DE FABRICATION DE COUCHES MARGINALES RESISTANTES A L'USURE ET A LA FATIGUE A PARTIR D'ALLIAGES DE TITANE ET COMPOSANTS AINSI FABRIQUES
Zusammenfassung: front page image
(DE)Die Erfindung bezieht sich auf Randschichtveredlung von Funktionsbauteilen und dabei insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von verschleißbeständigen und ermüdungsresisten Randschichten in Titan-Legierungen und auf damit hergestellte Bauteile. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von verschleißbeständigen und ermüdungsresistenten Randschichten in Titan-Legierungen durch Laserglaslegieren ist im wesentlichen dadruch charakterisiert, dass das Laserglaslegieren mit einem Reaktionsgas durchgeführt wird, das in der verwendeten Titan-Legierung interstitiell lösbare Elemente enthält oder freisetzt, wobei der Partialdruck des Reaktionsgases so gewählt wird, dass er unter dem Grenzwert bleibt, oberhalb dem nitridische, karbidische oder boridische Titan-Phasen entstehen. Die erfindungsgemäßen Merkmale des verschleißbeständigen und ermüdungsresistenten Bauteils aus einer Titan-Legierung mit einer gaslegierten Randschicht bestehen im Wesentlichen darin, dass die verschleißbeständige Randschicht aus einer feinkörnigen Mischung &agr;- und &bgr;-Titan-Körnern mit interstitiell gelöstem Reaktionsgas besteht, eine Oberflächenhärte Hs, gemessen auf der geschliffenen Oberfläche von 360 HV0,5 ≤ Hs ≤ 500 HV0,5 oder einer Randschicht-Mikrohärte HR gemessen an einem polierten Querschliff 0,1 mm unter der Oberfläche von 360 HV0,1 ≤ HR ≤ 560 HV0,1 aufweist, sich über eine Tiefe tR von 0,1 mm ≤ tR ≤ 3,5 mm erstreckt und keine durch das Reaktionsgas erzeugten nitridischen, karbidischen, oxidischen oder bordischen Phasen enthält.
(EN)The invention relates to the edge layer finishing of functional components, and especially to a method for producing wear-resistant and fatigue-resistant edge layers from titanium alloys, and correspondingly produced components. The inventive method for producing wear-resistant and fatigue-resistant edge layers in titanium alloys by means of laser glass alloying is essentially characterised in that the laser glass alloying is carried out by means of a reaction gas that contains or releases interstitially soluble elements in the used titanium alloy. The partial pressure of the reaction gas is selected in such a way that it remains below the threshold value above which nitride, carbide or boride titanium phases are produced. The inventive wear-resistant and fatigue-resistant component consisting of a titanium alloy with a glass-alloyed edge layer is characterised in that the wear-resistant edge layer consists of a fine-grain mixture of a-titanium and ß-titanium grains containing an interstitially dissolved reaction gas, having a surface hardness Hs, measured on the polished surface, of 360 HV0.5 ≤ Hs ≤ 500 HV0.5, or an edge layer micro-hardness HR, measured on a polished cross-section at 0.1 mm below the surface, of 360 HV0.1 ≤ HR ≤ 560 HV0.1, extends over a depth tR of 0.1 mm ≤ tR ≤ 3.5 mm, and does not contain any nitride, carbide, or boride phases produced by the reaction gas.
(FR)L'invention concerne la finition de couches marginales de composants fonctionnels ainsi qu'un procédé de fabrication de couches marginales résistantes à l'usure et à la fatigue à partir d'alliages de titane et les composants ainsi fabriqués. Le procédé d'alliage au gaz laser est caractérisé en ce que l'alliage au gaz laser est réalisé au moyen d'un gaz de réaction contenant ou libérant des éléments pouvant être dissous de façon interstitielle dans l'alliage de titane employé, la pression partielle du gaz de réaction étant choisie de manière à rester inférieure à la valeur seuil, au-dessus de laquelle des phases de titane nitrure, carbure ou borure sont produites. Le composant résistant à l'usure et à la fatigue composé d'un alliage de titane présentant une couche marginale alliée au gaz laser est essentiellement caractérisé en ce que la couche marginale résistante à l'usure est constituée d'un mélange fin de grains de titane a et ß contenant du gaz dissout de façon interstitielle, présente une dureté de surface Hs, mesurée sur la surface polie, de 360 HV0,5 = Hs = 500 HV0,5, ou une micro-dureté de couche marginale, mesurée sur un polissage transversal à 0,1 mm en-dessous de la surface, de 360 HV0,1 = HR = 560 HV0,1, s'étend à une profondeur tR de 0,1 mm = tR = 3,5 mm, et ne contient pas de phases nitrure, carbure ni borure oxydiques produites par le gaz de réaction.
Designierte Staaten: AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Veröffentlichungssprache: German (DE)
Anmeldesprache: German (DE)