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1. WO2020200843 - VERWENDUNG EINES STAHLPULVERS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STAHLBAUTEILS UND BAUTEIL HERGESTELLT DURCH EIN ADDITIVES FERTIGUNGSVERFAHREN

Veröffentlichungsnummer WO/2020/200843
Veröffentlichungsdatum 08.10.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2020/057812
Internationales Anmeldedatum 20.03.2020
IPC
C22C 38/00 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
22Metallhüttenwesen; Eisen- oder Nichteisenlegierungen; Behandlung von Legierungen oder von Nichteisenmetallen
CLegierungen
38Eisenlegierungen, z.B. Stahl-Legierungen
B22F 3/105 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
22Gießerei; Pulvermetallurgie
FVerarbeiten von Metallpulver; Herstellen von Gegenständen aus Metallpulver; Gewinnung von Metallpulver; Apparate oder Vorrichtungen besonders ausgebildet für Metallpulver
3Herstellen von Gegenständen oder Halbzeug aus Metallpulver in Bezug auf die Art des Verdichtens oder Sinterns; Apparate hierfür
10nur durch Sintern
105mittels elektrischer Widerstandserhitzung, Laserstrahlen oder Plasma
B22F 3/24 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
22Gießerei; Pulvermetallurgie
FVerarbeiten von Metallpulver; Herstellen von Gegenständen aus Metallpulver; Gewinnung von Metallpulver; Apparate oder Vorrichtungen besonders ausgebildet für Metallpulver
3Herstellen von Gegenständen oder Halbzeug aus Metallpulver in Bezug auf die Art des Verdichtens oder Sinterns; Apparate hierfür
24Nachbehandeln der Werkstücke oder Gegenstände
C22C 33/02 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
22Metallhüttenwesen; Eisen- oder Nichteisenlegierungen; Behandlung von Legierungen oder von Nichteisenmetallen
CLegierungen
33Herstellung von Eisenlegierungen
02auf pulvermetallurgischem Wege
C22C 38/02 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
22Metallhüttenwesen; Eisen- oder Nichteisenlegierungen; Behandlung von Legierungen oder von Nichteisenmetallen
CLegierungen
38Eisenlegierungen, z.B. Stahl-Legierungen
02mit Silicium
C22C 38/04 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
22Metallhüttenwesen; Eisen- oder Nichteisenlegierungen; Behandlung von Legierungen oder von Nichteisenmetallen
CLegierungen
38Eisenlegierungen, z.B. Stahl-Legierungen
04mit Mangan
CPC
B22F 1/0003
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
1Special treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working, to improve properties
0003Metallic powders per se; Mixtures of metallic powders; Metallic powders mixed with a lubricating or binding agent
B22F 2003/248
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
3Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; ; Presses and furnaces
24After-treatment of workpieces or articles
248Thermal after-treatment
B22F 3/1055
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
3Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; ; Presses and furnaces
10Sintering only
105by using electric current ; other than for infra-red radiant energy; , laser radiation or plasma
1055Selective sintering, i.e. stereolithography
B22F 3/24
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
3Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; ; Presses and furnaces
24After-treatment of workpieces or articles
B22F 5/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
5Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
B29C 64/153
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
64Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
10Processes of additive manufacturing
141using only solid materials
153using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
Anmelder
  • DEUTSCHE EDELSTAHLWERKE SPECIALTY STEEL GMBH & CO. KG [DE]/[DE]
Erfinder
  • VAN SOEST, Frank
  • KRULL, Hans-Günter
Vertreter
  • COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB
Prioritätsdaten
19166544.701.04.2019EP
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERWENDUNG EINES STAHLPULVERS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STAHLBAUTEILS UND BAUTEIL HERGESTELLT DURCH EIN ADDITIVES FERTIGUNGSVERFAHREN
(EN) USE OF A STEEL POWDER, METHOD FOR PRODUCING A STEEL COMPONENT AND COMPONENT PRODUCED BY AN ADDITIVE MANUFACTURING METHOD
(FR) UTILISATION D’UNE POUDRE D’ACIER, PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN COMPOSANT EN ACIER ET COMPOSANT PRODUIT PAR UN PROCÉDÉ DE FABRICATION ADDITIVE
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung schlägt für die Herstellung von Bauteilen durch ein additives Fertigungsverfahren, bei dem das Stahlpulver mittels selektiver Wärmezufuhr verfestigt wird, um das herzustellende Bauteil abzubilden, die Verwendung eines Stahlpulvers vor, das aus, in Gew.-%, C: 0 - 0,1 %, Si: ≤ 1,5 %, Mn: 0,05 - 4,0 %, Mo: 0,01 - 3,0 %, N: 0,004 - 0,020 %, S: ≤ 0,40 %, AI: 4,0 - 10,0 %, B: < 0,0025 %, Nb: ≤ 0,25 %, Ti: 0,5 - 1,8 %, V: ≤ 1,0 %, Cu: ≤ 2,0 %, Cr: ≤ 5,0 %, sowie optional Ni mit einem Gehalt von 0,5 - 4,0 %, und als Rest aus Eisen und herstellungsbedingt unvermeidbare Verunreinigungen besteht, wobei für den gemäß der Formel Z = 5 * %Ni + %Cr + 5 * %Mo aus dem jeweiligen Mo-Gehalt %Mo, dem jeweils vorhandenen Ni-Gehalt %Ni und/oder dem jeweils vorhandenen Cr-Gehalt %Cr des Stahlpulvers gebildeten Wert "Z" gilt Z < 35. Das erfindungsgemäß verwendete Stahlpulver ist kostengünstig legierbar und zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die aus ihm gefertigten Bauteile eine geringe Neigung zur Bildung von Spannungsrissen haben. Die Erfindung schlägt auch ein auf einem solchen Stahlpulver aufsetzendes Verfahren vor, dass die zuverlässige Herstellung von Bauteilen durch Anwendung eines additiven Fertigungsverfahrens erlaubt, und stellt ein aus dem erfindungsgemäß zur Verwendung vorgeschlagenen Stahlpulver erzeugtes Bauteil zur Verfügung.
(EN)
The invention relates to the use of a steel powder consisting, in percent by weight, of C: 0 - 0.1 %, Si: ≤ 1.5 %, Mn: 0.05 - 4.0 %, Mo: 0.01 - 3.0 %, N: 0.004 - 0.020 %, S: ≤ 0.40 %, AI: 4.0 - 10.0 %, B: < 0.0025 %, Nb: ≤ 0.25 %, Ti: 0.5 - 1.8 %, V: ≤ 1.0 %, Cu: ≤ 2.0 %, Cr: ≤ 5.0 %, and optionally Ni to a content of 0.5 - 4.0 %, with the remainder being iron and unavoidable impurities inherent in the production process, where, for the value for Z formed in accordance with the formula Z = 5 * %Ni + %Cr + 5 * %Mo from the particular Mo content %Mo, the Ni content %Ni and/or the Cr content %Cr each present in the steel powder, Z < 35. Said steel powder is used for the production of components by an additive manufacturing method in which the steel powder is hardened by means of selective heat application to form the component to be produced. The steel powder used in accordance with the invention is alloyable at low cost and is characterized by the components produced using said powder having a low tendency to stress cracking. The invention also relates to a method using a steel powder of this nature which permits reliable production of components by the use of an additive manufacturing method and provides a component produced from the steel powder suggested for use in accordance with the invention.
(FR)
L’invention concerne la fabrication de composants par un procédé de fabrication additive dans lequel la poudre d’acier est solidifiée par apport de chaleur sélectif afin de reproduire le composant à fabriquer, l’utilisation d’une poudre d’acier qui comprend en % en poids, C : 0 à 0,1 %, Si : ≤ 1,5 %, Mn : 0,05 à 4,0 %, Mo : 0,01 à 3,0 %, N : 0,004 à 0,020 %, S : ≤ 0,40 %, AI : 4,0 à 10,0 %, B : <0,0025 %, Nb : ≤ 0,25 %, Ti : 0,5 à 1,8 %, V : ≤ 1,0 %, Cu : ≤ 2,0 %, Cr : ≤ 5,0 %, et éventuellement du Ni avec une teneur de 0,5 à 4,0 %, et le reste comprenant du fer et des impuretés inévitables dues au processus de fabrication. Pour la valeur « Z » obtenue à partir de la formule Z = 5 * %Ni + %Cr + 5 * %Mo, %Mo étant la teneur en Mo respective, %Ni étant la teneur en Ni respective et/ou %Cr étant la teneur en Cr respective, on a Z < 35. La poudre d’acier utilisée selon l’invention peut être alliée à peu de frais et est caractérisée en ce que les composants fabriqués à partir de celle-ci ont une faible tendance à former des fissures de contrainte. L’invention propose également un procédé à base d’une telle poudre d’acier qui permet la fabrication fiable de composants à l’aide d’un procédé de fabrication additive, et fournit un composant réalisé à partir de la poudre d’acier proposée pour l’utilisation selon l’invention.
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