Die Anwendung von Titan und Titanlegierungen ist aufgrund der verminderten tribologischen Eigenschaften und einer geringe Oberflächenhärte auf nicht verschleißbeanspruchte Gebiete beschränkt. Mittels Diffusionsschweißens kann Titan mit verschiedenen Stählen verschweißt werden. Es entsteht so eine TiC-Schicht an der Grenzfläche des Titan-Stahl-Verbundes. Mittels XRD-Messungen wurde TiC als einzige Phase in der Schicht identifiziert. Im geätzten Querschliff zeigen sich zwei unterschiedliche Zonen, welche auf unterschiedliche Zusammensetzungen schließen lassen. Durch EDX-Messungen konnten in den zwei Zonen unterschiedliche Kohlenstoffkonzentrationen nachgewiesen werden.
Das Wachstum der Titankarbidschicht ist parabolisch in Abhängigkeit der Zeit und unterliegt einem diffusionsgesteuerten Prozess. Es wachsen beide Zonen der Schicht gleichermaßen. Hierbei liegt zwischen der Schichtdicke und dem Kohlenstoffgehalt des verwendetet Stahls eine positive Korrelation vor. Die Schichtdicke ist bei der Verwendung von C125 in jedem Fall größer als die Schichtdicke bei der Verwendung von C100, C75 oder C45. Bei der Verwendung von C45 als Fügepartner wird für ϑ = 1050°C und einer Temperzeit von t = 4 h eine Schichtdicke von d_L = 4,6 µm erreicht, bei C125 hingegen wird eine Schichtdicke von d_L = 7,8 µm erreicht. Eine maximale Schichtdicke von knapp d_L = 10 µm konnte bei der Verwendung von C125, einer Temperatur von ϑ = 1050°C und einer Temperzeit von t = 8 h eigestellt werden.
Durch die Variation der Kohlenstoffträgers und die geeignete Wahl der Prozessparameter kann eine TiC-Schicht definierter Dicke erzeugt werden. Mittels chemischen Auflösens des Stahls aus dem Verbund kann die TiC-Schicht folgend freigelegt werden und kann als harte Randschicht auf Titan in technischen und medizinischen Anwendungen genutzt werden.
Untersucht werden soll die Schicht deshalb auch hinsichtlich der tribologischen Eigenschaften und damit ein Vergleich zu herkömmlichen industriellen Beschichtungen gezogen werden.