Welche Vorteile bietet Corrax im WAAM gegenüber anderen Kohlenstoffstählen?

Überlegene Korrosionsbeständigkeit und chemische Stabilität

Corrax (CX) bietet im Vergleich zu Kohlenstoffstählen eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit, was es ideal für WAAM-Anwendungen in aggressiven Umgebungen macht. Als ausscheidungshärtender martensitischer Edelstahl bildet Corrax von Natur aus eine schützende Chromoxidschicht, die Oxidation und Korrosion sowohl während des WAAM-Prozesses als auch im späteren Betrieb verhindert. Dies beseitigt die Rostanfälligkeit, die Kohlenstoffstählen innewohnt, was besonders wertvoll für Komponenten in der chemischen Verfahrenstechnik, in maritimen Anwendungen und im Werkzeugbau ist, wo Feuchtigkeit oder korrosive Medien Kohlenstoffstahlkomponenten abbauen würden. Das Material behält diese Korrosionsbeständigkeit auch nach dem Erreichen hoher Härte durch Auslagerungsbehandlungen.

Außergewöhnliches Festigkeits-Gewichts-Verhältnis nach der Auslagerung

Corrax erreicht durch Ausscheidungshärtung bemerkenswerte mechanische Eigenschaften, die konventionelle Kohlenstoffstähle bei weitem übertreffen. Nach einer optimierten Auslagerungsbehandlung erreicht Corrax 48-52 HRC mit Zugfestigkeiten über 1500 MPa, wobei es eine bessere Zähigkeit beibehält als durchgehärtete Kohlenstoffstähle bei gleichen Härtegraden. Dies ermöglicht dünnere, leichtere Konstruktionen, ohne die strukturelle Integrität zu opfern. Die gleichmäßige Härtungsreaktion über die gesamten WAAM-abgeschiedenen Bereiche gewährleistet einheitliche mechanische Eigenschaften, anders als bei Kohlenstoffstählen, wo die Querschnittsdicke die Härtbarkeit und die endgültigen Eigenschaften erheblich beeinflusst.

Reduzierte Rissanfälligkeit und verbesserte Schweißbarkeit

Corrax zeigt im Vergleich zu vielen hochfesten Kohlenstoffstählen eine überlegene Schweißbarkeit in WAAM-Prozessen. Der niedrige Kohlenstoffgehalt (typischerweise <0,03%) eliminiert Martensitversprödung und reduziert die Anfälligkeit für wasserstoffinduzierte Rissbildung. Der Ausscheidungshärtungsmechanismus tritt während der nachgelagerten Auslagerung auf und nicht während der schnellen Abkühlung, wodurch die mit der Wärmebehandlung von hochkohlenstoffhaltigem Stahl verbundenen Abschreckrisse vermieden werden. Dies macht Corrax besonders geeignet für große, komplexe WAAM-Strukturen, bei denen Kohlenstoffstähle umfangreiche Vorwärmung, kontrollierte Zwischenlagentemperaturen und komplexe Wärmebehandlung nach dem Schweißen erfordern würden, um Risse zu verhindern.

Minimale Verzug und überlegene Maßhaltigkeit

Die thermischen Ausdehnungseigenschaften und das Umwandlungsverhalten von Corrax bieten erhebliche Vorteile für die WAAM-Fertigung. Im Gegensatz zu Kohlenstoffstählen, die eine Austenit-Martensit-Umwandlung mit erheblicher Volumenänderung während der Abkühlung durchlaufen, erfährt Corrax während seines Ausscheidungshärtungsprozesses minimale Maßänderungen. Dies führt im Vergleich zu Kohlenstoffstählen zu drastisch reduzierten Eigenspannungen und Verzug, was die Herstellung größerer, maßhaltigerer Komponenten mit weniger Bedarf an nachträglicher Bearbeitung ermöglicht. Die Stabilität des Materials ist besonders vorteilhaft für Präzisionswerkzeuge und Formenanwendungen, bei denen Maßgenauigkeit entscheidend ist.

Verbesserte Leistung bei erhöhten Temperaturen

Corrax behält seine mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen weit besser als konventionelle Kohlenstoffstähle. Während Kohlenstoffstähle oberhalb von 300°C schnell an Festigkeit verlieren, behält Corrax bis etwa 450°C eine signifikante Festigkeit, was es für Warmarbeitswerkzeuge, Spritzgussformen und Komponenten geeignet macht, die in warmen Umgebungen arbeiten. Die Beständigkeit des Materials gegen Anlassen und Oxidation bei moderaten Temperaturen gewährleistet eine langfristige Leistungsstabilität, anders als bei Kohlenstoffstählen, die in ähnlichen Anwendungen Schutzbeschichtungen oder häufigen Austausch erfordern würden.