Kostenreduzierung durch nickelfreie Sinterstähle

Um auf zukünftigen Bedarf nach höherfesten, pulvermetallurgisch hergestellten Bauteilen, die ohne die Verwendung von diffusionslegiertem Nickel auskommen, vorbereitet zu sein, wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes systematische Untersuchungen hinsichtlich neuer Legierungssysteme für die Massenfertigung von PM-Bauteilen durchgeführt. Das Ziel des Projektes bestand darin, eine industriell akzeptable Alternative zu dem weitverbreiteten, diffusionslegierten PM-Stahl Fe-4.0Ni-1.5Cu-0.5Mo mit 0.6 Prozent Kohlenstoffgehalt zu finden. Das Konsortium bestand aus einem Pulverhersteller, drei PM-Firmen, zwei Forschungsinstituten und einem Getriebehersteller als Endverbraucher, um auch dessen Erfahrungen und Forderungen an das Werkstoffverhalten der neuen Legierung zu berücksichtigen. Aus den 15 zu Beginn des Projekts vorgeschlagenen Werkstoffkombinationen wurde der fertiglegierte Fe3.0Cr-0.5Mo mit 0.5 Prozent Kupfer und 0.3 Prozent Kohlenstoff nach den Kriterien Pulververhalten, Auffederung beim Pressen, Maßstabilität beim Sintern und mechanische Bauteileigenschaften als die optimale Legierung ausgewählt. Durch Verzicht auf das aufwendige Diffusionslegieren des Pulvers mit teurem Nickelpulver konnte bei dieser Legierung auch der Pulverpreis um 20 Prozent gegenüber dem derzeitigen Werkstoff gesenkt werden. Stellvertretend für andere, auch zyklisch belastete Bauteile wurde der neue Werkstoff am Beispiel eines Kettenrades verifiziert.