StainlessImPuls

Projektbeschreibung

Ferritische nichtrostende Stähle zeichnen sich durch ein ausgeglichenes Eigenschaftsportfolio aus mechanischer Festigkeit, Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aus. Gegenüber den in vielen Bereichen vergleichbaren austenitischen Güten weisen sie darüber hinaus ein Legierungskonzept ohne Nickel auf, wodurch erheblich geringere Werkstoffkosten vorliegen. Folglich existiert ein hohes industrielles Interesse, die häufig eingesetzten Austenite durch günstigere Ferrite zu substituieren.

Diesem Ziel steht jedoch die schlechte Schweißeignung von ferritischen nichtrostenden Stählen bei Einsatz von Schmelzschweißprozessen entgegen. Ein wesentliches Problem ist die hohe Affinität zur Ausscheidung von Karbiden und Nitriden, welche eine lokale Minderung der chemischen Beständigkeit zur Folge haben und insbesondere interkristalline Korrosion fördern. Weiterhin neigen Ferrite zur Grobkornbildung im Schweißgut, wodurch eine lokal verminderte Duktilität und folglich ungünstige mechanische Eigenschaften vorliegen. Eine weitreichende Applikation von Ferriten wird hierdurch derzeit restringiert, sodass Bauteile meist durch austenitische Güten überdimensioniert ausgelegt werden müssen. Speziell das gepulste Laserstrahlschweißen bietet aufgrund der charakteristisch hohen Abkühlgeschwindigkeiten sowie durch die Möglichkeit der Pulsmodulation jedoch das Potential, den genannten Effekten prozessseitig entgegenzuwirken.

Im Projekt StainlessImPuls soll schließlich gezeigt werden, dass durch den Einsatz gepulster Strahlquellen und durch eine gezielte Steuerung der Pulsmodulation eine Steigerung der Korrosionsbeständigkeit und eine Unterdrückung der Grobkornbildung realisiert werden kann. Hierdurch wird eine Erweiterung des Einsatzspektrums kostengünstiger ferritischer nichtrostender Stähle ermöglicht, wodurch signifikante Kosteneinsparungen an bestehenden Produkten realisierbar werden. Weiterhin können kleine und mittlere Unternehmen auf eine vergleichsweise günstige und häufig bereits vorhandene Prozesstechnik zurückgreifen.