Chrombeschichtung von Baustahl mittels Ionenstrahlbehandlung

Zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens von Baustahl wurde versucht, durch Rückstoßimplantation bzw. Ionenstrahlmischen seine Oberfläche mit einer chromreichen Schicht zu versehen. Dazu wurde polierter Baustahl (SAE 1020) mit Chrom bedampft und anschließend mit Stickstoffionen bestrahlt. Der Ionenbeschuß erfolgte sowohl durch direkte Ionenimplantation als auch durch Plasmaimmersions-Ionenimplantation.

Die so hergestellten Proben wurden mittels Augerelektronenspektroskopie, Konversionselektronen-Mößbauerspektroskopie und Röntgendiffraktometrie untersucht. Die Kombination dieser Verfahren gestattete eine ausreichende Charakterisierung der erzeugten Oberflächenschichten. Während die Schichtung Chrom/Stahl durch die direkte Ionenimplantation kaum verändert wurde, entstand durch die Plasmaimmersions-Ionenimplantation eine (Eisen/Chrom)-Nitridschicht auf der Stahloberfläche.

Nach der Behandlung wurden die Oberflächenhärte und das Korrosionsverhalten bestimmt und mit dem Ausgangszustand verglichen. Während sich bei den direkt implantierten Proben nur die Härte leicht erhöhte, nahm bei den durch Plasmaimmersions-Ionenimplantation behandelten Proben die Korrosionsbeständigkeit zu, so dass für den gewünschten Zweck dieses Verfahren das geeignetere ist.