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Description
Hochtemperaturfeste Werkstoffe, wie z. B. Nickelbasis-Superlegierungen, können zerspanend kaum bearbeitet werden. Hierfür kommen daher häufig funkenerosive Fertigungsverfahren zur Anwendung. So kann das Einbringen von Kühlbohrungen in z. B. Turbinenschaufeln mittels funkenerosiven Bohrens (Electrical Discharge Drilling - EDM) erfolgen. Beim funkenerosiven Bohren insbesondere von Bohrungen mit hohem Aspektverhältnis treten im Seitenspalt zwischen dem Werkstück und der Mantelfläche der Werkzeugelektrode unerwünschte Sekundärentladungen auf. Diese nehmen mit steigender Bohrungstiefe zu und wirken sich negativ auf den Bohrvorgang sowie das Bohrergebnis (Konizität) aus. Daher ist eine Verringerung der Sekundärentladungen von Interesse. Dieses bewirkt eine Verbesserung der Prozessstabilität sowie Verringerung des Werkzeugverschleiß‘ und ist folglich von wirtschaftlichem Nutzen. Dafür wurden Werkzeugelektroden aus Hartmetall (Wolframcarbid - WC) in einer Stickstoffatmosphäre wärmebehandelt, um die elektrische Leitfähigkeit der Oberfläche und damit die Wahrscheinlichkeit für Sekundärentladungen zu senken. Bei konstanter Be¬hand¬lungs¬dauer von t=4 h wurden Wärmebehandlungstemperaturen von T = 1000 und 1100 °C unter Vakuum sowie Eingangsdrücke der Stickstoffatmosphäre zwischen p = 100 und 200 mbar gewählt. Die Wärmebehandlung bewirkte die Bildung von Diffusionsschichten und Oberflächenschichten. Die Variation der Wärmebehandlungsparameter hatte Auswirkungen auf die Ausprägung der Diffusionsschichten und die Entwicklung der Oberflächenschichten hinsichtlich der Schichtdicken, -morphologien und -anhaftungen am Grundmaterial. Durch die Wärmebehandlungen konnte eine Verbesserung des Funkenerosionsprozesses in Bezug auf Verringerungen des Werkzeugverschleißes, der Erodierzeit und der Konizität der Bohrungen erzielt werden.