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Sol-gel alumina coatings on stainless steel for wear protection

  • The aluminium oxide films on austenitic steel are prepared from sols of re-dispersed boehmite nano powders in water. After dip-coating of the sol, a heat treatment including drying, calcination and annealing in vacuum at temperatures up to 1100°C is performed to obtain crack-free coatings of a thickness up to 6 µm. XRD measurements detect α- and γ-alumina, a TiOx-phase at the metal/coating interface and a gradient of phase formation in the coating. The strong adhesion on the substrates is due to the layered assembly and gradient composition of the coating caused by an inter-diffusion of metal cations and oxygen in the metal/oxide interface during heat treatment. Residual stress measurements by X-rays result in compressive stresses of 2–4 GPa in the alumina coatings. The pin-on-disc test shows a remarkable improvement of wear resistance obtained by sol-gel coatings. The α-alumina content and the compressive stress of the coatings correlate with wear resistance of the coatings.

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Autor*innen:Thomas Hübert, J. Schwarz, B. Oertel
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of sol gel science and technology
Jahr der Erstveröffentlichung:2006
Verlag:Kluwer Academic Publ.
Verlagsort:Dordrecht
Jahrgang/Band:38
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:179
Letzte Seite:184
Freie Schlagwörter:Alumina; Coating; Residual stress; Sol-gel; Wear protection
DOI:10.1007/s10971-006-6470-7
ISSN:0928-0707
ISSN:1573-4846
Verfügbarkeit des Dokuments:Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access")
Bibliotheksstandort:Sonderstandort: Publica-Schrank
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.06.2006
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