Neue Duplex-Werkstoffe durch additive Fertigung

Motivation und Ziele

In NADEA wird eine neue Familie von Duplex-Werkstoffen entwickelt ausgehend von Kobalt-freien hochentropischen Legierungen AlxCrFe2Ni2 mit weiteren gezielten Legierungszugaben, z.B. Molybdän (Mo). Die neuen Duplex-Werkstoffe werden durch gießtechnische sowie additive Fertigungsverfahren hergestellt und im Vergleich zu Duplex-Stählen (1.4517) charakterisiert.

Legierungsentwicklung und Werkstoffcharakterisierung

• Additive Herstellungsrouten (LMD und L-PBF) und gießtechnische Verfahren

• Anwendungsfelder: Öl- und Gasgewinnung, Bergbau, Off-Shore- und chemische Industrie

Wissenschaftliche Arbeiten und Lösungsweg

Im Verbund der europäischen Projektpartner werden drei AlxCrFe2Ni2-basierte Legierungen entwickelt. Die Bildung sowie Stabilität der Duplex-Gefüge werden grundlegend untersucht und modelliert. Gleichzeitig werden additive und gießtechnische Verfahren, inklusive notwendiger Wärmebehandlungen und optionaler Oberflächenbehandlungen ertüchtigt. Schließlich werden die Werkstoffeigenschaften systematisch und im Vergleich zum Duplex-Stahl 1.4517 gemessen und analysiert. Dazu zählen mechanische Eigenschaften sowie das Korrosions- und Verschleißverhalten. Das Verhalten bei Tribokorrosion und Kavitationserosion soll die Analyse abrunden, um das Potential der neuen Duplex-Werkstoffe zu bewerten.