Korrosionsbeständiges Pulver Corrosion resistant powder
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines korrosionsbeständigen Metallpulvers. The invention relates to the use of a corrosion-resistant metal powder.
Die DE 21 21 481 betrifft eine gesinterte Legierung sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Die Legierung enthält Eisen, Chrom, Kohlenstoff und Blei und weist eine Struktur auf, in der das Blei in der FeCr-C-Legierungsmatrix dispergiert ist. Diese Sinterlegierung soll bevorzugt für Gleitkörper, Kolbenringe oder Ventilteile zum Einsatz gelangen. DE 21 21 481 relates to a sintered alloy and a method for producing the same. The alloy contains iron, chromium, carbon and lead, and has a structure in which the lead is dispersed in the FeCr-C alloy matrix. This sintered alloy should preferably be used for sliding bodies, piston rings or valve parts.
Durch die DE 30 15 897 ist eine verschleißfeste Sinterlegierung für Verbrennungsmotoren bekannt geworden, beinhaltend 0,5 bis 4,0 % C, 5,0 bis 30,0 % Cr, 1 ,5 bis 16,0 % Nb, 0,1 bis 4,0 % Mo, 0,1 bis 10,0 % Ni und 0,1 bis 5,0 % P. By DE 30 15 897 a wear-resistant sintered alloy for internal combustion engines has become known, including 0.5 to 4.0% C, 5.0 to 30.0% Cr, 1, 5 to 16.0% Nb, 0.1 to 4.0% Mo, 0.1 to 10.0% Ni and 0.1 to 5.0% P.
Der DE 600 28 853 T2 ist ein mehrschichtiges wärmebeständiges Metallrohr zu entnehmen, umfassend ein Substrat Rohrmaterial aus einem wärmebeständigen Metall und einer, mittels Auftragsschweißen aufgebrachten überlagerte Schicht aus einer CrNiMo-Legierung, die auf mindestens einer Innenfläche und einer Außenfläche des Substratrohmaterials gebildet wird, wobei die Legierung, die die Überlagerungsschicht bildet, umfasst (in Gew.-%): DE 600 28 853 T2 discloses a multilayer heat-resistant metal tube comprising a substrate of a heat-resistant metal and a clad-deposited layer of CrNiMo alloy deposited on at least one inner surface and an outer surface of the substrate raw material the alloy forming the overlay layer comprises (in% by weight):
Cr 46 - 49 % Cr 46 - 49%
Ni + Co 35 - 63 % Ni + Co 35 - 63%
Mo 0,5 - 5 % Mo 0.5 - 5%
wobei die Legierung ferner als Verunreinigungen umfasst the alloy further comprising as impurities
< 0,1 % Co <0.1% Co
< 0,3 % N <0.3% N
< 1 ,5 % Si <1, 5% Si
< 1 ,5 Mn <1, 5 Mn
< 10 % Fe <10% Fe
< 0,02 % P + S <0.02% P + S
< 0,3 % O
wobei die Gesamtmenge an Verunreinigungen auf nicht mehr als 10 % beschränkt ist und wobei die mittels Auftragsschweißen aufgebrachte überlagerte Schicht mittels Plasmapulverschweißen gebildet ist. <0.3% O wherein the total amount of impurities is limited to not more than 10%, and wherein the overlaid layer applied by build-up welding is formed by plasma powder welding.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein korrosionsbeständiges Pulver bereitzustellen, das eine hohe Beständigkeit gegen Seewasser sowie chloridhaltige Wässer aufweist. The invention has for its object to provide a corrosion-resistant powder, which has a high resistance to seawater and chloride-containing waters.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines korrosionsbeständigenThe problem is solved by the use of a corrosion resistant
Pulvers der Zusammensetzung (in Gew.-%): Powder of the composition (in% by weight):
C max. 0,02 % C max. 0.02%
S max. 0,01 % S max. 0.01%
Cr 18 - 30 % Cr 18 - 30%
Ni 22 - 34 % Ni 22 - 34%
Mn 0,5 - 2 % Mn 0.5 - 2%
Si 0,1 - 0,5 % Si 0.1 - 0.5%
Mo 6,0 - 7,5 % Mo 6.0 - 7.5%
Ti max. 0,1 % Ti max. 0.1%
Nb max. 0,1 % Nb max. 0.1%
Cu 0,5 - 1 ,5 % Cu 0.5 - 1, 5%
P max. 0,03 % P max. 0.03%
AI > 0 - 0,5 % AI> 0 - 0.5%
Mg max. 0,008 % Mg max. 0.008%
SE max. 0,08 % SE max. 0.08%
W max. 0,5 % W max. 0.5%
Co max. 0,5 % Co max. 0.5%
B > 0 - 0,008 % B> 0 - 0.008%
Fe Rest sowie prozessbedingte Gehalte an Sauerstoff und Stickstoff, für durch additive Fertigung erzeugte Komponenten. Fe remainder as well as process-related contents of oxygen and nitrogen, for components produced by additive manufacturing.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bevorzugt hat das erfindungsgemäße Pulver folgende Zusammensetzung (in Gew.-%): Advantageous developments of the subject invention can be found in the dependent claims. The powder according to the invention preferably has the following composition (in% by weight):
C max. 0,02 % C max. 0.02%
S max. 0,01 % S max. 0.01%
Cr 18 - 30 % Cr 18 - 30%
Ni 22 - 34 % Ni 22 - 34%
Mn 0,5 - 2 % Mn 0.5 - 2%
Si 0,1 - 0,5 % Si 0.1 - 0.5%
Mo 6,0 - 7,5 % Mo 6.0 - 7.5%
Ti max. 0,1 % Ti max. 0.1%
Nb max. 0,1 % Nb max. 0.1%
Cu 0,5 - 1 ,5 % Cu 0.5 - 1, 5%
P max. 0,03 % P max. 0.03%
AI > 0 - 0,5 % AI> 0 - 0.5%
Mg max. 0,008 % Mg max. 0.008%
SE max. 0,08 % SE max. 0.08%
W max. 0,5 % W max. 0.5%
Co max. 0,5 % Co max. 0.5%
B > 0 - 0,008 % B> 0 - 0.008%
Fe Rest sowie prozessbedingte Gehalte an Sauerstoff und Stickstoff. Fe remainder as well as process-related contents of oxygen and nitrogen.
Die Pulverlegierung soll bevorzugt für die additive Fertigung von Komponenten, insbesondere von korrosionsbeständigen Bauteilen, eingesetzt werden. The powder alloy should preferably be used for the additive production of components, in particular of corrosion-resistant components.
Additive Fertigungsverfahren sind in der Praxis auch unter dem Begriff 3D-Druck bekannt. Hiermit können Bauteile, die vorher mittels eines Rechners in Form von CAD-Daten entworfen worden sind, generiert werden. Additive manufacturing processes are also known in practice under the term 3D printing. This can be used to generate components that were previously designed by means of a computer in the form of CAD data.
Unter additiver Fertigung werden auch Begriffe wie generative Fertigung, Rapid Technologie, Rapid Tooling, Rapid Prototyping oder dergleichen verstanden. Allgemein unterschieden werden hier: Additive manufacturing also means terms such as generative manufacturing, rapid technology, rapid tooling, rapid prototyping or the like. General differences can be made here:
3D-Druck mit Pulver
Selektives Lasersintern 3D printing with powder Selective laser sintering
Selektktives Laserschmelzen Selective laser melting
Bevorzugte Legierungen, die für den erfindungsgemäßen Einsatz denkbar sind, sind Alloy 31 sowie Alloy 926. Preferred alloys which are conceivable for the use according to the invention are Alloy 31 and Alloy 926.
Alloy 31 hat die allgemeine Zusammensetzung (in Gew.-%): Alloy 31 has the general composition (in% by weight):
C 0-0,015% C 0-0.015%
Si 0 - 0,3 % Si 0 - 0.3%
Mn 0 - 2,0 % Mn 0 - 2.0%
P 0 - 0,02 % P 0 - 0.02%
S 0-0,1 % S 0-0.1%
Cr 26 - 28,0 % Cr 26 - 28.0%
Mo 6,0 - 7,0 % Mo 6.0 - 7.0%
Ni 30 - 32,0 % Ni 30 - 32.0%
N 0,15-0,25% N 0.15-0.25%
Cu 1 ,0 - 1 ,4 % Cu 1, 0 - 1, 4%
Fe Rest. Fe rest.
Alloy 926 hat die allgemeine Zusammensetzung (in Gew.-%): Alloy 926 has the general composition (in% by weight):
C 0 - 0,02 % C 0 - 0.02%
Si 0 - 0,5 % Si 0 - 0.5%
Mn 0 - 1 ,0 % Mn 0 - 1, 0%
P 0-0,3 % P 0-0.3%
S 0 - 0,005 % S 0 - 0.005%
Cr 20-21,0% Cr 20-21.0%
Mo 6,0 - 6,8 % Mo 6.0 - 6.8%
Ni 24,5 - 25,5 % Ni 24.5 - 25.5%
N 0,18-0,2% N 0.18-0.2%
Cu 0,8 - 1 ,0 % Cu 0.8 - 1, 0%
Fe Rest.
Sowohl Alloy 31 als auch Alloy 926 sind schmelzmetallurgisch erzeugte Metalllegierungen, die gute Beständigkeiten gegen Korrosion und Erosion aufweisen. Fe rest. Both Alloy 31 and Alloy 926 are melt metallurgically produced metal alloys that have good resistance to corrosion and erosion.
Derzeit besteht Bedarf an korrosionsbeständigem Pulver für additiv gefertigte Komponenten (3D-Druck). There is currently a need for corrosion-resistant powder for additively manufactured components (3D printing).
Im Gegensatz zu derzeit verwendeten Pulvern aus Edelstahl (z.B. Alloy 316) ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung sowohl seewasserbeständig als auch beständig in chloridhaltiger Umgebung (z.B. Streusalz). Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung auch zu 100 Prozent spülmaschinenfest. Unlike currently used stainless steel powders (e.g., Alloy 316), the composition of the invention is both seawater resistant and resistant to chloride-containing environments (e.g., road salt). In addition, the composition of the invention is also 100 percent dishwasher safe.
Das zum Einsatz gelangende Pulver ist ein sphärisches Pulver mit bevorzugten Pulvergrößen (Korngrößen) zwischen 50 und 150 μιη. The powder used is a spherical powder with preferred powder sizes (particle sizes) between 50 and 150 μιη.
Optionale Zusätze von C, B, Mn, P, Ca und Mg dienen der Verbesserung des Druckverhaltens und des Fließverhaltens. Optional additions of C, B, Mn, P, Ca and Mg serve to improve the pressure behavior and the flow behavior.
Optionale Zugaben an Si, Ti, Nb, AI, V und Co dienen der Steigerung der Festigkeit. Optional additions to Si, Ti, Nb, Al, V, and Co serve to increase strength.
Weitere optional einsetzbare Elemente SE, Zr, Hf, Ta, AI, Ce dienen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit bei höheren Temperaturen. Further optional elements SE, Zr, Hf, Ta, Al, Ce serve to improve the corrosion resistance at higher temperatures.
Darüber hinaus können prozessbedingte Gehalte von Sauerstoff und Stickstoff gegeben sein. In addition, process-related levels of oxygen and nitrogen may be present.
Mittels additiver Fertigung (3D-Druck) aus der erfindungsgemäßen Pulverlegierung hergestellte Bauteile werden wie folgt angegeben: Components produced by additive manufacturing (3D printing) from the powder alloy according to the invention are indicated as follows:
Haushaltsgegenstände, bei denen Spülmaschinenfestigkeit von Bedeutung ist und/oder bei denen Säure- und/oder Laugenbeständigkeit gefordert wird, Bauteile von Freizeitbooten, die seewasserbeständig sein müssen,
Komponenten von Fahrzeugen, die unter Streusalz beständig sein müssen, Komponenten in Industrieanlagen, die Korrosionsbeständigkeit aufweisen müssen, Household items in which dishwasher safety is of importance and / or where acid and / or alkali resistance is required, components of recreational craft which must be seawater resistant, Components of vehicles that must be resistant to road salt, components in industrial plants that must have corrosion resistance,
Schrauben und Befestigungselemente im Outdoor-Bereich.
Screws and fasteners in the outdoor area.