Laser-Carburisierung von Eisen und Edelstahl

Abstract

Die Arbeit befasst sich mit der Excimer-Laser-Bestrahlung von Eisen und austenitischem Edelstahl in einer Methanatmosphäre. Die Laser-Material-Wechselwirkung spielt dabei die Schlüsselrolle, die einen erheblichen Kohlenstoffeintrag in die Probe ermöglicht. Die carburisierten Materialien werden mittels XRD, RBS, Mössbauerspektroskopie (CEMS/CXMS), MOKE, EXAFS und Mikrohärtemessungen untersucht. Durch Variation der Prozessparameter Gasdruck, Anzahl der Laserpulse und Energiedichte können unterschiedliche Fe-C-Verbindungen erhalten werden. Damit ist es möglich, einphasige bis zu 1 μm dicke Schichten aus Carbiden wie ε-FexC oder dem harten θ-Fe3C (Zementit) herzustellen. Die Oberfläche des Edelstahls zeigt sogar amorphe, magnetische Eigenschaften.