Entwicklung einer Al₂O₃-bildenden Ni-Cu-Al-Legierung für die additive Fertigung mit hoher Festigkeit und Metal Dusting-Beständigkeit

Im Rahmen eines Vorgängerprojekts ("AM Hochtemperaturbauteile", Fördernummer 20904 N) konnte gezeigt werden, dass auch Ni-Cu-Legierungen mit Cu-Anteil trotz der Inhibitionswirkung einen Metal Dusting-Angriff aufweisen. In diesem Projekt wird eine Ni-Cu-Legierung als Basismaterial gewählt, um die Inhibitionswirkung des Kupfers zu nutzen und gleichzeitig einen Oxidbildner zu legieren, um eine Barriereschicht zu bilden, die die Beständigkeit gegen Metal Dusting verbessert. Der Aluminiumoxid ist für diesen Zweck geeignet, da Al₂O₃ langsam wächst und thermodynamisch in Metal Dusting Umgebungen stabil ist. Im Projekt werden zunächst die Prozessparameter für die Pulververdüsung von Ni-Cu-Legierungen mit hohem Aluminiumanteil bestimmt. Anschließend werden die Prozessparameter für das defektarme Laser-Powder-Bed-Fusion-Fusion-Verfahren (LPBF) festgelegt. Parallel erfolgt die Charakterisierung gegossener Legierungen und der additiv gefertigten Bauteile in Abhängigkeit vom Al-Gehalt. Schlussendlich wird eine Zusammenstellung der Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften und die Metallpulverbeständigkeit der Legierungen ermittelt.

Das IGF-Vorhaben Nr. 22689 BG/2 der Forschungsvereinigung DECHEMA e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.