DE102016215812A1 - Process for processing a case hardening steel to form a component - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Verarbeiten eines Einsatzstahls unter Ausbildung eines Bauteils, aufweisend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines Pulvers aus einem metallischen Werkstoff; und b) Formen eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens aus dem bereitgestellten Pulver; wobei der metallische Werkstoff einen Einsatzstahl umfasst, und wobei das Verfahren den weiteren Verfahrensschritt aufweist: c) Durchführen eines Niederdruckaufkohlens mit anschließendem Härten des geformten Bauteils.The present invention relates to methods of processing a case hardening steel to form a component, comprising the steps of: a) providing a powder of a metallic material; and b) forming a component from the powder provided by an additive manufacturing process; wherein the metallic material comprises a case hardening steel, and wherein the method comprises the further step of: c) carrying out a low pressure carburizing with subsequent hardening of the molded component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten eines Einsatzstahls unter Ausbildung eines Bauteils. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem Einsatzstahl, insbesondere aus einem M50NiL-Stahl, mittels additiver Fertigung. The present invention relates to a method of processing a case hardening steel to form a component. The present invention relates in particular to a method for producing a component from a case hardening steel, in particular from a M50NiL steel, by means of additive manufacturing.

Werkzeuge oder Bauteile mit komplizierter Geometrie und harter Oberfläche werden derzeit durch Zerspanen von Werkzeugstählen, Einsatz- oder Vergütungsstählen, und gegebenenfalls anschließender Veredlung durchgeführt. Die Zerspanung derartiger Werkzeuge ist meist sehr zeitintensiv und kostenaufwändig und ferner gerade bei Einsatzstählen oftmals nicht problemlos durchführbar.Tools or components with complex geometry and hard surface are currently being carried out by machining tool steels, case hardening or tempering steels, and optionally subsequent finishing. The cutting of such tools is usually very time-consuming and costly and also just in case of steels often not easily feasible.

Es ist ferner bekannt, Bauteile mittels sogenannter additiver beziehungsweise generativer Verfahren zu erzeugen. So beschreibt das Dokument DE 10 2014 214 957 A1 ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerrings, bei dem Kühlkanäle in unmittelbarer Nähe der Kontaktzone beziehungsweise der Lauffläche eingebracht werden. Um eine derartige Struktur zu erzeugen, wird gemäß diesem Dokument der Lagerring durch ein generatives Fertigungsverfahren erzeugt. Über die spezifische Art der Härtung des Lagerrings oder etwaige nach dem Härten durchgeführte Nachbehandlungsprozesse macht dieses Dokument jedoch keine Aussage. It is also known to produce components by means of so-called additive or generative method. This is how the document describes DE 10 2014 214 957 A1 a method for producing a bearing ring, are introduced in the cooling channels in the immediate vicinity of the contact zone or the tread. To produce such a structure, according to this document, the bearing ring is produced by a generative manufacturing process. However, this document makes no statement about the specific type of hardening of the bearing ring or any after-treatment processes carried out after curing.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential bieten.The solutions known from the prior art can offer even further potential for improvement.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche auf einfache Weise auch hochbeanspruchbare Bauteile aus Einsatzstählen gefertigt werden können.It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art. It is in particular the object of the present invention to provide a solution by which even heavy-duty components can be manufactured from case-hardened steels in a simple manner.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.The object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a component having the features of claim 10. Preferred embodiments of the invention are described in the subclaims, in the description or the figures, wherein further in the subclaims or in The features described or shown in the description or the figures, individually or in any combination, may constitute an object of the invention, unless the context clearly indicates otherwise.

Es wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Verarbeiten eines Einsatzstahls unter Ausbildung eines Bauteils, aufweisend die Verfahrensschritte:

  • a) Bereitstellen eines Pulvers aus einem metallischen Werkstoff; und
  • b) Formen eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens aus dem bereitgestellten Pulver;
wobei
der metallische Werkstoff einen Einsatzstahl umfasst, und wobei
das Verfahren den weiteren Verfahrensschritt aufweist:
  • c) Durchführen eines Niederdruckaufkohlens mit anschließendem Härten des geformten Bauteils.
It is proposed a method for processing a case hardening steel to form a component, comprising the method steps:
  • a) providing a powder of a metallic material; and
  • b) forming a component by means of an additive manufacturing process from the powder provided;
in which
the metallic material comprises a case hardening steel, and wherein
the method comprises the further method step:
  • c) carrying out a low-pressure carburizing with subsequent hardening of the molded component.

Durch das vorbeschriebene Verfahren kann auf einfache Weise ein hochbeanspruchtes Bauteil aus einem Einsatzstahl auch mit komplizierter Geometrie erzeugt werden.By the method described above, a highly stressed component made of a case-hardening steel can also be produced with complicated geometry in a simple manner.

Unter einem Einsatzstahl kann dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein solcher Stahl verstanden werden, der einen Kohlenstoffgehalt von ≥ 0,10 Gew.-% bis ≤ 0,20 Gew.-% aufweist. Insbesondere kann ein Einsatzstahl definiert sein nach DIN EN 10084 . Besonders vorteilhaft kann der Einsatzstahl ein M50NiL-Stahl sein.In the context of the present invention, a case hardening steel can be understood in particular to mean a steel having a carbon content of ≥ 0.10% by weight to ≦ 0.20% by weight. In particular, a case steel can be defined according to DIN EN 10084 , Particularly advantageously, the case steel can be a M50NiL steel.

Das vorbeschriebene Verfahren beschreibt somit die Verarbeitung eines Einsatzstahls um aus diesem ein Bauteil zu erzeugen.The method described above thus describes the processing of a case-hardened steel in order to produce a component from this.

Hierzu wird gemäß Verfahrensschritt a) ein Pulver aus dem metallischen Werkstoff bereitgestellt, aus welchem gemäß Verfahrensschritt b) ein Bauteil mittels eines additiven Fertigungsverfahrens geformt wird.For this purpose, according to method step a), a powder of the metallic material is provided, from which according to method step b) a component is formed by means of an additive manufacturing method.

Das bereitgestellte Pulver aus dem metallischen Werkstoff kann eine Partikelgröße aufweisen, die an das zu formende Bauteil sowie das verwendete additive Fertigungsverfahren angepasst ist. Grundsätzlich kann durch eine feinere Partikelgröße eine höhere Auflösung der zu erzeugenden Bauteile ermöglich werden.The provided powder of the metallic material may have a particle size which is adapted to the component to be formed and the additive manufacturing process used. In principle, a finer particle size allows a higher resolution of the components to be produced.

Bezüglich des additiven beziehungsweise generativen Fertigungsverfahrens kann darunter insbesondere verstanden werden ein Prozess, bei dem auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Ablagern beziehungsweise Aufbauen von Material schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Beispiele für derartige Prozesse umfassen etwa den 3D-Druck, unter welchem oftmals auch Lasersintern beziehungsweise Laserschmelzen verstanden werden. Ein additives Fertigungsverfahren unterscheidet sich deutlich von konventionellen, abtragenden Fertigungsmethoden. Anstatt, wie bei abtragenden Verfahren bekannt, zum Beispiel ein Werkstück aus einem festen Block herauszufräsen, werden die Bauteile bei additiven Fertigungsverfahren Schicht für Schicht aus Werkstoffen aufgebaut, die als Ausgangsmaterial als insbesondere feines Pulver vorliegen. Anwendung finden derartige Verfahren etwa beim sogenannten Rapid Prototyping oder auch in der Massenproduktion.With regard to the additive or generative production method, this can be understood in particular to mean a process in which a component is built up in layers on the basis of digital 3D design data by the depositing or building up of material. Examples of such processes include, for example, 3D printing, which is often also understood to mean laser sintering or laser melting. An additive manufacturing process differs significantly from conventional, erosive manufacturing methods. Instead of, for example, milling a workpiece out of a solid block, as known in abrasive processes, the components in additive manufacturing processes become layer by layer Layer composed of materials that are present as a starting material as a particular fine powder. Such methods find application in so-called rapid prototyping or in mass production.

Somit kann das additive Fertigungsverfahren in an sich bekannter Weise basieren auf insbesondere digitalen Formdaten, welche die herzustellende Form definieren und basierend auf welchen beispielsweise einen Laser oder eine Elektronenstrahlquelle zum schichtweisen Aufschmelzen des pulverförmigen Rohmaterials gesteuert werden kann, um so das Bauteil schichtweise aufzubauen.Thus, the additive manufacturing process can be based in a conventional manner on in particular digital shape data, which define the mold to be produced and based on which, for example, a laser or electron beam source for layered melting of the powdery raw material can be controlled, so as to build the component in layers.

Meist kommt zur Bearbeitung, wie etwa zum Aufschmelzen des Rohmaterials, ein Laser, wie etwa ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser, oder auch eine Elektronenstrahlquelle zum Einsatz, wobei eine Auswahl insbesondere auf dem verwendeten Pulver als Rohmaterial zu treffen ist, wie etwa insbesondere dem Schmelzpunkt des Pulvers.In most cases, a laser such as a CO 2 laser, an Nd: YAG laser or a fiber laser or an electron beam source is used for processing, such as melting of the raw material, with a selection in particular on the powder used as a raw material to meet, such as in particular the melting point of the powder.

Durch das Verwenden eines additiven beziehungsweise generativen Fertigungsverfahrens können Bauteile einer beliebigen Form beziehungsweise Geometrie erzeugbar sein. By using an additive or additive manufacturing process, components of any shape or geometry can be generated.

Als metallischer Werkstoff wird dabei ein Einsatzstahl verwendet. Da ein Einsatzstahl oftmals bedingt durch einen vergleichsweise geringen Gehalt an Kohlenstoff eine geringe Härte aufweist, sollte dieser gehärtet werden. Ein Einsatzstahl sollte dabei vor dem eigentlichen Härten im Randbereich mit Kohlenstoff angereichert werden. Somit erfolgt gemäß Verfahrensschritt c) das Durchführen eines Niederdruckaufkohlens mit anschließendem Härten des geformten Bauteils. Bei diesem Verfahrensschritt wird das erzeugte Bauteil somit erst im Randbereich mit Kohlenstoff angereichert und anschließend gehärtet. Im Detail erfolgt eine Anreicherung mit Kohlenstoff bei dem vorbeschriebenen Verfahren durch ein Niederdruckaufkohlen. Insbesondere ein derartiger Wärmebehandlungsvorgang in Verbindung mit einem anschließenden Härten nach einer additiven Fertigung kann in Verbindung mit der Verwendung eines Einsatzstahls gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik signifikante Vorteile bringen.The metallic material used is a case hardening steel. Since a case steel often has a low hardness due to a comparatively low content of carbon, it should be hardened. A hardened steel should be enriched with carbon before the actual hardening in the edge area. Thus, according to method step c), the carrying out of a low-pressure carburizing with subsequent hardening of the molded component takes place. In this method step, the component produced is thus enriched only in the edge region with carbon and then cured. In detail, an enrichment with carbon in the above-described process is carried out by low-pressure carburizing. In particular, such a heat treatment process, combined with subsequent curing after additive manufacturing, can provide significant advantages over the prior art solutions in conjunction with the use of a case hardening steel.

Denn eine Wärmebehandlung des geformten Bauteils durch ein Niederdruckaufkohlen mit nachfolgendem Härten kann eine effektive Härtesteigerung durch eine Kohlenstoffanreicherung ermöglichen, wobei die Anreicherung insbesondere in einer Randzone an der äußeren Oberfläche des Bauteils erfolgen kann. Beispielsweise kann eine besonders effektive Härtesteigerung mit einer guten Härtetiefe, etwa in einer Tiefe von der Oberfläche von wenigstens 1mm, ermöglicht werden. Bis zu einer Tiefe von 0,75mm kann eine besonders hohe Härte erzielbar sein.For a heat treatment of the molded component by a low-pressure carburizing with subsequent hardening can allow an effective increase in hardness by a carbon enrichment, wherein the enrichment can be carried out in particular in a peripheral zone on the outer surface of the component. For example, a particularly effective increase in hardness can be made possible with a good hardening depth, for example at a depth of at least 1 mm from the surface. Up to a depth of 0.75 mm, a particularly high hardness can be achieved.

Grundsätzlich können durch das vorbeschriebene Verfahren Bauteile hoher Randhärte, etwa einer Rockwellhärte von bis zu mehr als 58 HRC nach EN ISO 6508-1 und darüber hinaus mit einer hohen Kernhärte von beispielsweise einer Rockwellhärte von wenigstens 40 HRC nach EN ISO 6508-1 auch bei Bauteilen mit großen Querschnitten erzeugbar sein.Basically, by the method described above components of high edge hardness, such as a Rockwell hardness of up to more than 58 HRC after EN ISO 6508-1 and moreover with a high core hardness of, for example, a Rockwell hardness of at least 40 HRC EN ISO 6508-1 also be produced in components with large cross sections.

Dadurch wird das Erzeugen von Bauteilen ermöglicht, welche eine besonders hohe mechanische Stabilität, hohe Warmhärte und Verschleißfestigkeit der Randzone aufweisen.This enables the production of components which have a particularly high mechanical stability, high hot hardness and wear resistance of the edge zone.

Das vorbeschriebene Verfahren erlaubt dabei einen Prozess, der im Wesentlichen frei ist von einer formändernden Nachbehandlung nach dem Härten, wie etwa dem Entfernern einer Rauigkeit oder Formänderungen, also beispielsweise einem Glätten, Schleifen, Fräsen usw. Denn durch das vorbeschriebene Verfahren und insbesondere durch das Verwenden eines Niederdruckaufkohlens und nachfolgendem Härten im Vakuum kann das Bauteil auch nach dem Härten in einer besonders hohen Maßhaltigkeit und exakten Form und Größe vorliegen, so dass Nachbehandlungsschritte nicht notwendig sind. In anderen Worten wird die Form und Größe des additiv gefertigten Bauteils durch das Niederdruckaufkohlen nicht derart verändert, dass eine Nachbehandlung zum Wiederherstellen der gefertigten Form und/oder Größe notwendig ist. Insbesondere dadurch kann ein signifikanter Vorteil gegenüber den Lösungen aus dem Stand der Technik ermöglicht werden, bei denen nach der Härtung oftmals eine Nachbehandlung zwingend war. The method described above allows a process that is essentially free of postforming after curing, such as removing roughness or shape changes, such as smoothing, grinding, milling, etc., because of the method described above, and in particular by using a low-pressure carburizing and subsequent curing in a vacuum, the component can be present after curing in a particularly high dimensional accuracy and exact shape and size, so that post-treatment steps are not necessary. In other words, the shape and size of the additive-fabricated component is not changed by the low-pressure carburizing so that a post-treatment for restoring the manufactured shape and / or size is necessary. In particular, this can be a significant advantage over the solutions of the prior art are made possible, in which after curing often aftertreatment was mandatory.

Denn bei einer Anreicherung der Randzone mit Kohlenstoff durch Niederdruckaufkohlen, entsteht keine Beeinflussung, wie etwa Aufrauhung oder Randoxidation der Oberfläche oder Korngrenzenangriff und wird die Maßhaltigkeit der erzeugten Bauteile ferner nicht oder zumindest nur in einem tolerierbaren Ausmaß beeinflusst.Because with an enrichment of the edge zone with carbon by low pressure carburizing, there is no influence, such as roughening or edge oxidation of the surface or grain boundary attack and the dimensional stability of the components produced is also not or at least only to a tolerable extent.

Daher ermöglicht das vorbeschriebene Verfahren auf überraschende Weise durch eine Kombination der Verarbeitung eines Einsatzstahls mit einem additiven Fertigungsverfahren und einem Wärmebehandeln durch ein Niederdruckaufkohlen mit anschließendem Härten, insbesondere Vakuumhärten, die Nachteile aus dem Stand der Technik zumindest teilweise zu überwinden.Therefore, the above-described method surprisingly enables the disadvantages of the prior art to be overcome, at least in part, by a combination of processing a case hardening steel with an additive manufacturing process and heat treatment by low pressure carburizing with subsequent hardening, in particular vacuum hardening.

Bezüglich des Wärmebehandelns kann es von Vorteil sein, dass der Niederdruckaufkohlungsprozess erfolgt bei einer Temperatur in einem Bereich von größer oder gleich 850°C bis kleiner oder gleich 1000°C, etwa in einer Acetylen-Atmosphäre als kohlenstoffhaltiger Atmosphäre. Die kohlenstoffhaltige Atmosphäre kann dabei in einem Druck von beispielsweise 2 bis 25 Millibar vorliegen. Das Niederdruckaufkohlen kann dabei für eine beispielhafte Zeitdauer von ≥ 10 h bis ≤ 50 h erfolgen. With respect to the heat treatment, it may be advantageous that the low-pressure carburizing process takes place at a temperature in a range of greater than or equal to 850 ° C to less than or equal to 1000 ° C, such as in an acetylene atmosphere as a carbonaceous atmosphere. The carbon-containing atmosphere can be present in a pressure of, for example, 2 to 25 millibars. The low-pressure carburizing can take place for an exemplary period of time of ≥ 10 h to ≦ 50 h.

Bezüglich des nachfolgenden Härtens erfolgt anschließend gegebenenfalls zunächst ein weiteres Erhitzen, etwa bei vielen Einsatzstählen auf eine Temperatur von ≥ 800°C bis ≤ 1150°C, wobei etwa für den bevorzugten Stahl M50NiL ein weiteres Erhitzen, etwa auf eine Temperatur von ≥ 1050°C bis ≤ 1150°C, vorteilhaft sein kann. Anschließend erfolgt ein Härtungsprozess unter reduziertem Druck, wie etwa im Vakuum, mit nachfolgender Gasabschreckung, vorzugsweise mit Stickstoff oder Helium, mit hohem Druck, wie etwa bis ungefähr 15 bar. Im Detail kann das insbesondere bei reduziertem Druck im Vakuum kohlenstoffangereicherte und erhitzte Bauteil auf die vorbeschriebene Temperatur geheizt werden und anschließend der Druck auf einen Überdruck von beispielsweise ≥ 5 bis ≤ 15 bar erhöht werden. Dabei kann Schutzgas, wie beispielsweise Stickstoff oder Helium, Verwendung finden. Somit erfolgt das Härten bevorzugt unter reduziertem Druck mit anschließender Hochdruckgasabschreckung.With regard to the subsequent curing, a further heating, optionally for a number of case-hardened steels, then takes place at a temperature of ≥ 800 ° C. to ≦ 1150 ° C., with further heating for the preferred steel M50NiL, for example to a temperature of ≥ 1050 ° C. to ≤ 1150 ° C, may be advantageous. Subsequently, a curing process is carried out under reduced pressure, such as in a vacuum, followed by gas quenching, preferably with nitrogen or helium, at high pressure, such as up to about 15 bar. In detail, the carbon-enriched and heated component, in particular under reduced pressure in a vacuum, can be heated to the above-described temperature and then the pressure can be increased to an overpressure of, for example, ≥ 5 to ≦ 15 bar. In this case, protective gas, such as nitrogen or helium, can be used. Thus, curing preferably takes place under reduced pressure with subsequent high pressure gas quenching.

Die Niederdruckaufkohlung gemeinsam mit dem Härten kann dabei in einem Ofen als zusammenhängender Arbeitsschritt unter Änderung der Temperatur und des Drucks mit dem jeweiligen Gas durchgeführt werden.The Niederdruckaufkohlung together with the hardening can be carried out in an oven as a continuous operation with changing the temperature and the pressure with the respective gas.

Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass ein Niederdruckaufkohlen mit anschließendem Härten insbesondere unter Verwendung der vorbenannten Parameter ein ausreichendes Härten des Einsatzstahls, insbesondere des Stahls Stahl M50NiL, erlaubt ohne eine insbesondere nachzubearbeitende beachtliche Änderung der Geometrie beziehungsweise der Oberflächeneigenschaften zu bedingen.It has surprisingly been found that low-pressure carburization with subsequent hardening, in particular using the aforementioned parameters, permits sufficient hardening of the case-hardening steel, in particular steel M50NiL steel, without necessitating a considerable modification of the geometry or the surface properties, in particular to be reworked.

Wie vorstehend angedeutet kann es besonders bevorzugt sein, dass der Einsatzstahl einen M50NiL-Stahl umfasst. Beispielsweise kann der Einsatzstahl aus einem M50NiL-Stahl bestehen. Insbesondere derartige Stähle weisen bevorzugte mechanische Eigenschaften auf und können für viele Anwendungen geeignet sein. Darüber hinaus kann insbesondere die Verarbeitung dieses Stahls durch herkömmliche Herstellungsverfahren von Bauteilen problematisch sein, so dass insbesondere die spezifische Kombination des Einsatzstahls M50NiL mit einem additiven Fertigungsverfahren und einem Niederdruckaufkohlen und Härten von Vorteil sein kann.As indicated above, it may be particularly preferred that the case steel comprises a M50NiL steel. For example, the case steel may consist of a M50NiL steel. In particular, such steels have preferred mechanical properties and may be suitable for many applications. Moreover, in particular, the processing of this steel by conventional component manufacturing processes can be problematic, so that in particular the specific combination of M50NiL case hardening steel with an additive manufacturing process and low pressure carburizing and curing can be advantageous.

Da der Stahl M50NiL ein Lufthärtestahl ist, wird es insbesondere in dieser Ausgestaltung ferner möglich, auch große Querschnitte durch zu härten. Ferner sind Maß- und Formänderungen bei der Wärmebehandlung, insbesondere bei Vakuumhärtung, insbesondere in dieser Ausgestaltung äußerst gering, so dass auf formerneuernde beziehungsweise formwiederherstellende Nachbehandlungsschritte nach dem Härten weitgehend verzichtet werden kann.Further, since the steel M50NiL is an air-hardening steel, especially in this embodiment, it becomes possible to cure even large cross-sections. Furthermore, dimensional and dimensional changes in the heat treatment, in particular in vacuum curing, especially in this embodiment extremely low, so that can be largely dispensed formerneuernde or shape-recovering post-treatment steps after curing.

Unter einem Stahl M50NiL kann dabei insbesondere ein solcher Einsatzstahl verstanden werden, der die folgenden Legierungsbestandteile aufweist:

  • – Kohlenstoff (C) in einem Gehalt von ≥ 0,11 Gew.-% bis ≤ 0,15 Gew.-%;
  • – Chrom (Cr) in einem Gehalt von ≥ 4,0 Gew.-% bis ≤ 4,25 Gew.-%;
  • – Molybdän (Mo) in einem Gehalt von ≥ 4,0 Gew.-% bis ≤ 4,5 Gew.-%;
  • – Vanadium (V) in einem Gehalt von ≥ 1,1 Gew.-% bis ≤ 1,3 Gew.-%;
  • – Nickel (Ni) in einem Gehalt von ≥ 3,2 Gew.-% bis ≤ 3,6 Gew.-%;
  • – Mangan (Mn) in einem Gehalt von ≥ 0,15 Gew.-% bis ≤ 0,35 Gew.-%;
  • – Silizium (Si) in einem Gehalt von ≥ 0,1 Gew.-% bis ≤ 0,25 Gew.-%, und
  • – Eisen,
wobei sich die vorgenannten Bestandeile auf einen Gehalt von ≤ 100 Gew.-% addieren, wobei ein gegebenenfalls vorliegender Rest durch Verunreinigungen oder weitere Legierungsbestandteile gebildet sein kann.A steel M50NiL may in particular be understood as meaning a case hardening steel which has the following alloy constituents:
  • - Carbon (C) in a content of ≥ 0.11 wt .-% to ≤ 0.15 wt .-%;
  • - Chromium (Cr) in a content of ≥ 4.0 wt .-% to ≤ 4.25 wt .-%;
  • - Molybdenum (Mo) in a content of ≥ 4.0 wt .-% to ≤ 4.5 wt .-%;
  • - Vanadium (V) in a content of ≥ 1.1 wt .-% to ≤ 1.3 wt .-%;
  • - Nickel (Ni) in a content of ≥ 3.2 wt .-% to ≤ 3.6 wt .-%;
  • - Manganese (Mn) in a content of ≥ 0.15 wt .-% to ≤ 0.35 wt .-%;
  • - Silicon (Si) in a content of ≥ 0.1 wt .-% to ≤ 0.25 wt .-%, and
  • - iron,
wherein the aforementioned constituents add up to a content of ≤ 100 wt .-%, wherein an optionally present residue may be formed by impurities or other alloying constituents.

Beispielsweise kann ein Stahl M50NiL ein solcher Einsatzstahl sein, der die folgenden Legierungsbestandteile aufweist:

  • – Kohlenstoff (C) in einem Gehalt von 0,13 Gew.-%;
  • – Chrom (Cr) in einem Gehalt von 4,2 Gew.-%;
  • – Molybdän (Mo) in einem Gehalt von 4,25 Gew.-%;
  • – Vanadium (V) in einem Gehalt von 1,20 Gew.-%;
  • – Nickel (Ni) in einem Gehalt von 3,40 Gew.-%;
  • – Mangan (Mn) in einem Gehalt von 0,25 Gew.-%;
  • – Silizium (Si) in einem Gehalt von 0,2 Gew.-%, und
  • – Eisen,
wobei sich die vorgenannten Bestandeile auf einen Gehalt von ≤ 100 Gew.-% addieren, wobei ein gegebenenfalls vorliegender Rest durch Verunreinigungen oder weitere Legierungsbestandteile gebildet sein kann.For example, a steel M50NiL may be one such case steel having the following alloying ingredients:
  • - Carbon (C) in a content of 0.13 wt .-%;
  • Chromium (Cr) in a content of 4.2% by weight;
  • Molybdenum (Mo) in a content of 4.25% by weight;
  • - Vanadium (V) in a content of 1.20 wt .-%;
  • Nickel (Ni) at a level of 3.40% by weight;
  • Manganese (Mn) at a level of 0.25% by weight;
  • - Silicon (Si) in a content of 0.2 wt .-%, and
  • - iron,
wherein the aforementioned constituents add up to a content of ≤ 100 wt .-%, wherein an optionally present residue may be formed by impurities or other alloying constituents.

Es kann vorteilhaft sein, dass nach Verfahrensschritt c) der weitere Verfahrensschritt erfolgt: d) Nitrieren des gehärteten Bauteils. In dieser Ausgestaltung kann die Härte und die mechanische Stabilität des Bauteils weiter verbessert werden, was die Anwendungsbreite weiter vergrößern kann.It may be advantageous that after process step c) the further process step takes place: d) nitriding of the hardened component. In this embodiment, the hardness and mechanical stability of the component can be further improved, which can further increase the scope of application.

Unter einem Nitrieren kann dabei in an sich bekannter Weise verstanden werden ein Behandeln des geformten und gehärteten Bauteils mit Stickstoff unter geeignetem Druck, für eine geeignete Zeitdauer und unter erhöhter Temperatur. Nitriding can be understood in a manner known per se as treating the molded and cured component with nitrogen under suitable pressure for a suitable period of time and at elevated temperature.

Beispielsweise kann das Bauteil plasmanitriert werden mit einem Gasgemisch aufweisend Stickstoff und Wasserstoff. Geeignete Prozessparameter umfassen beispielsweise einen Temperaturbereich von ≥ 450°C bis ≤ 600°C und/oder Prozessdauern von ≥ 20h bis ≤ 100h. Auch ein Gasnitrieren mit einem Gemisch aus Ammoniak und gegebenenfalls Anteilen von Wasserstoff oder Stickstoff bei ähnlichen Temperaturen und Prozesszeiten ist möglich.For example, the component can be plasma-nitrided with a gas mixture comprising nitrogen and hydrogen. Suitable process parameters include, for example, a temperature range of ≥ 450 ° C to ≤ 600 ° C and / or process times of ≥ 20h to ≤ 100h. Also, gas nitriding with a mixture of ammonia and optional proportions of hydrogen or nitrogen at similar temperatures and process times is possible.

Ferner kann es vorteilhaft sein, dass vor Verfahrensschritt c) oder vor Verfahrensschritt d) der weitere Verfahrensschritt erfolgt: d) Heißisostatisches Pressen des geformten Bauteils. Furthermore, it may be advantageous that the further process step takes place before process step c) or before process step d): d) hot isostatic pressing of the molded component.

Dies kann insbesondere vorteilhaft sein für Materialien, welche durch ein additives Verfahren verarbeitet wurden beziehungsweise bei Bauteilen, die durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt sind. Denn insbesondere in diesem Fall weisen die Bauteile oftmals noch eine geringe Restporosität auf, die durch einen derartigen Pressvorgang zumindest signifikant reduziert werden kann, was die Stabilität beziehungsweise Beanspruchbarkeit verbessern kann.This can be particularly advantageous for materials which have been processed by an additive process or for components which are produced by an additive manufacturing process. In particular, in this case, the components often still have a low residual porosity, which can be at least significantly reduced by such a pressing operation, which can improve the stability or strength.

Durch einen derartigen Pressvorgang mittels heißisostatischem Pressen können ferner Bauteile mit besonders feiner und homogener Korngröße beziehungsweise Struktur und nahezu ohne Porosität erzeugt werden. Diese Ausgestaltung kann somit auch deshalb von Vorteil sein, da sich zwar bei Überrollbeanspruchung mit ausgeprägtem dreiachsigen Spannungszustand eine hohe Korngröße meist nicht kritisch ist, bei überwiegender Biegebeanspruchung mit einachsigem Spannungszustand mit Maximum an der Oberfläche ein vergleichsweise grobes Korn jedoch zu einer deutlichen Verringerung der Beanspruchbarkeit führen kann. Derartige Beanspruchungen können beispielsweise bei Anwendungen in Hochleistungsgetrieben mit integrierten Lager- und Zahnradfunktionen auftreten.By such a pressing process by means of hot isostatic pressing components can also be produced with a particularly fine and homogeneous grain size or structure and almost no porosity. This configuration may therefore also be of advantage, since a high grain size is usually not critical in roll over stress with a pronounced triaxial stress state, but a comparatively coarse grain results in a significant reduction in the strength of resistance given a predominant bending stress with a uniaxial stress state with maximum on the surface can. Such stresses can occur, for example, in applications in high performance transmissions with integrated bearing and gear functions.

Beispielsweise bei der herkömmlichen Verwendung des Einsatzstahls M50NiL weist dieser als Rohprodukt eine relativ hohe Korngröße auf, beispielsweise in einem Bereich von 3 bis kleiner als 5 gemäß der Norm ASTM E 112 . Die Korngröße könnte zwar durch Schmiedeprozesse etwas verringert werden, während des Aufkohlens und Härtens findet jedoch wieder ein Kornwachstum statt, so dass an den gehärteten Bauteilen die Korngröße wieder in dem vorbestimmten Bereich liegen kann. Eine Kornfeinung durch Normalglühen ist insbesondere bei dem Einsatzstahl M50NiL aufgrund der Legierung nicht oder nur bedingt möglich.For example, in the conventional use of M50NiL case hardening steel, this has a relatively high grain size as a crude product, for example in a range of 3 to less than 5 according to the Standard ASTM E 112 , Although the grain size could be somewhat reduced by forging processes, during carburization and hardening, however, a grain growth takes place again, so that the grain size of the cured components can again be in the predetermined range. A grain refinement by normalizing is not or only partially possible, in particular for the case hardening steel M50NiL due to the alloy.

Durch ein Verarbeiten eines Pulvers insbesondere des Stahls M50NiL durch ein additives Fertigungsverfahren kann die Korngröße deutlich verringert werden. Denn durch das als Rohprodukt gefertigte Pulver kann ein feineres Korn vorliegen. Dadurch wird es möglich, dass Bauteile aus einem Einsatzstahl, insbesondere aus dem Einsatzstahl M50NiL, ein verglichen zu den Lösungen aus dem Stand der Technik feineres Korn aufweisen. Beispielsweise kann so eine geringe Korngröße bei dem fertigen Bauteil von größer oder gleich 5 gemäß der Norm ASTM E 112 , etwa in einem Bereich von 5 bis 7 gemäß der Norm ASTM E 112 erreicht werden.By processing a powder, in particular of the steel M50NiL by an additive manufacturing process, the grain size can be significantly reduced. Because of the powder produced as a crude product may be a finer grain. This makes it possible that components made of a case-hardened steel, in particular from the case-hardening steel M50NiL, have a finer grain compared to the solutions of the prior art. For example, such a small grain size in the finished component of greater than or equal to 5 according to the Standard ASTM E 112 , approximately in a range of 5 to 7 according to the Standard ASTM E 112 be achieved.

Somit kann es bevorzugt sein, dass ein Bauteil erzeugt wird mit einer Korngröße von größer oder gleich 5 gemäß ASTM E 112 , insbesondere in einem Bereich von größer oder gleich 5 bis kleiner oder gleich 7 gemäß ASTM E 112 .Thus, it may be preferred that a component is produced having a grain size of greater than or equal to 5 ASTM E 112 , in particular in a range of greater than or equal to 5 to less than or equal to 7 according to ASTM E 112 ,

Somit kann insbesondere in dieser Ausgestaltung eine verbesserte Dauerfestigkeit bei Biegebeanspruchungen aufgrund einer reduzierten Korngröße insbesondere bei Bauteilen aus dem Einsatzstahl M50NiL ermöglicht werden.Thus, in particular in this embodiment, improved fatigue strength under bending stresses due to a reduced grain size, in particular for components made of the M50NiL case hardening steel, can be made possible.

Unter einem heißisostaischen Pressen kann dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere verstanden werden ein gleichzeitiges Pressen und Erhitzen. Beispielsweise kann das Bauteil bei Temperaturen von bis zu 1200°C und Drücken von beispielsweise 100MPa bis 200MPa unter Schutzgas verdichtet werden.In the context of the present invention, a hot isostatic pressing may in particular be understood as a simultaneous pressing and heating. For example, the component can be compressed at temperatures of up to 1200 ° C and pressures of for example 100MPa to 200MPa under inert gas.

Bezüglich des zu erzeugenden Bauteils kann es von Vorteil sein, dass als Bauteil ein solches geformt wird, das ausgewählt ist aus einem Lagerbauteil, einem Getriebebauteil, einem Federbauteil und einem Werkzeug. Insbesondere die vorgenannten Bauteile sind oftmals hohen mechanischen Beanspruchungen unterworfen und weisen dabei oftmals komplexe Formen auf, so dass insbesondere die vorgenannten Bauteile Vorteile aufweisen, wenn sie durch das vorbeschriebene Verfahren aus einem Einsatzstahl ausgestaltet sind.With regard to the component to be produced, it may be advantageous that a component is formed as a component, which is selected from a bearing component, a transmission component, a spring component and a tool. In particular, the aforementioned components are often subjected to high mechanical stresses and often have complex shapes, so that in particular the aforementioned components have advantages when they are configured by the method described above from a case-hardening steel.

Beispielhafte spezifische Bauteile umfassen etwa Wälzlager- und Getriebekomponenten in Flugzeugtriebwerken, denn Komponenten für hochbeanspruchte Wälzlager in Flugtriebwerken werden derzeit häufig aus dem warmfesten Einsatzstahl M50NiL hergestellt. Dieser Werkstoff erreicht nach entsprechender Wärmebehandlung eine sehr hohe Überrollfestigkeit bei gleichzeitig hoher Zähigkeit im Kern und ermöglicht die Herstellung von Lagerringen mit integrierten Zusatzfunktionen, wie etwa Federelementen. Ferner sind beispielhaft verschiedenste hochbeanspruchbare Werkzeuge zu nennen.Exemplary specific components include, for example, rolling bearing and transmission components in aircraft engines, because components for highly stressed rolling bearings in aircraft engines are currently often made of the heat-resistant steel case M50NiL. This material achieved after appropriate heat treatment a very high rollover resistance at the same time high toughness in the core and allows the production of bearing rings with integrated additional functions, such as Spring elements. Furthermore, by way of example, a variety of heavy-duty tools can be mentioned.

Zusammenfassend schafft das vorbeschriebene Verfahren ein additives Fertigungsverfahren für Rohmaterial aus Einsatzstählen beziehungsweise zur Verarbeitung von legierten Einsatzstählen, besonders dem martensitisch härtbaren Hochleistungs- Einsatzstahl M50NiL, beispielsweise mittels 3D-Druck, unter Ausbildung von Bauteilen vorzugsweise komplizierter Geometrie. Das Verfahren umfasst eine beispielsweise unmittelbar nach der Formgebung durchgeführte Wärmebehandlung durch Niederdruckaufkohlen und Härten und gegebenenfalls vorherigem heißisostatischem Pressen. Anschließend kann beispielsweise ein Nitrieren erfolgen. Gegebenenfalls anschließen kann sich ein Nacharbeiten von Passflächen im wärmebehandelten Zustand, wobei darauf bei dem vorbeschriebenen Verfahren auch verzichtet werden kann.In summary, the method described above creates an additive manufacturing process for raw material from case-hardened steels or for processing alloyed case-hardening steels, especially the martensitic hardenable high-performance case hardening steel M50NiL, for example by means of 3D printing, with the formation of components preferably of complicated geometry. The method comprises a heat treatment, for example, carried out immediately after the molding by low-pressure carburizing and curing and optionally previous hot isostatic pressing. Subsequently, for example, nitriding can take place. If necessary, it can be followed by a reworking of mating surfaces in the heat-treated state, which can also be dispensed with in the method described above.

Weiterhin kann das Bauteil angelassen werden.Furthermore, the component can be started.

Die so erzeugten Bauteile weisen eine große Oberflächenhärte, wie etwa einer Rockwell-Härte von 58 HRC oder mehr, auf. Dabei ermöglicht es das vorbeschriebene Verfahren, dass auch im Stand der Technik nicht oder nur problematisch zu verarbeitende Stähle mittels additiver Fertigungsverfahren verarbeitbar und im Wesentlichen nachbearbeitungsfrei härtbar sind. Insbesondere ist eine Verarbeitung von martensitisch härtenden Stählen nach heutigem Stand der Technik sehr problematisch und sind durchhärtende Werkzeugstähle derzeit mittels 3D Druck nicht prozesssicher verarbeitbar. Diese Probleme des Stands der Technik können erfindungsgemäß umgangen werden.The components thus produced have a high surface hardness, such as a Rockwell hardness of 58 HRC or more. In this case, the above-described method makes it possible that, even in the prior art, steels that are not or only with difficulty can be processed by additive manufacturing processes and hardened substantially without post-processing. In particular, a processing of martensitic hardening steels according to the current state of the art is very problematic and thermosetting tool steels are currently not processed by 3D printing process reliable. These problems of the prior art can be avoided according to the invention.

Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des vorbeschriebenen Verfahrens wird auf die Beschreibung des Bauteils, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the method described above, reference is made to the description of the component, the figures and the description of the figures.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Bauteil aus einem Einsatzstahl, insbesondere aus einem M50NiL-Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil durch ein additives Fertigungsverfahren erzeugt ist und eine Korngröße aufweist von 5 oder feiner gemäß ASTM E 112 , insbesondere in einem Bereich von 5 bis 7 gemäß ASTM E 112 . Ein Bauteil, insbesondere aus einem M50NiL-Stahl, mit einem derart feinen Korn war im Stand der Technik oftmals nicht erzeugbar, lässt sich jedoch insbesondere durch ein additives Fertigungsverfahren erzeugen, wobei insbesondere eine Kombination mit einem Niederdruckaufkohlen und anschließendem Härten von Vorteil sein kann.The subject matter of the present invention is further a component made of a case hardening steel, in particular made of a M50NiL steel, characterized in that the component is produced by an additive manufacturing method and has a grain size of 5 or finer according to ASTM E 112 in particular in a range of 5 to 7 according to ASTM E 112 , A component, in particular of a M50NiL steel, with such a fine grain was often not produced in the prior art, but can be produced in particular by an additive manufacturing process, in particular a combination with a low pressure carburizing and subsequent curing can be beneficial.

Ein derartiges Bauteil kann eine besonders gute Stabilität und Beanspruchbarkeit aufweisen.Such a component can have a particularly good stability and strength.

Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des vorbeschriebenen Bauteils wird auf die Beschreibung des Verfahrens, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the above-described component, reference is made to the description of the method, the figures and the description of the figures.

Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigt:In the following, a particularly preferred embodiment of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings, wherein it is explicitly pointed out that the object according to the invention is not limited to the exemplary embodiment described. It shows:

1 eine schematische Ansicht eines Härteverlaufs von der Oberfläche in das Innere des Bauteils, wobei das Bauteil nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. 1 a schematic view of a hardness profile from the surface into the interior of the component, wherein the component is produced by a method according to the invention.

In der 1 ist ein Diagramm gezeigt, welches einen Härteverlauf von der Oberfläche eines Bauteils zeigt, welches nach einem Verfahren erzeugt ist, aufweisend die Verfahrensschritte:

  • a) Bereitstellen eines Pulvers aus einem metallischen Werkstoff; und
  • b) Formen eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens aus dem bereitgestellten Pulver; wobei
der metallische Werkstoff einen Einsatzstahl umfasst, und wobei
das Verfahren den weiteren Verfahrensschritt aufweist:
  • c) Durchführen eines Niederdruckaufkohlens mit anschließendem Härten des geformten Bauteils.
In the 1 is a diagram showing a hardness profile of the surface of a component, which is produced by a method, comprising the method steps:
  • a) providing a powder of a metallic material; and
  • b) forming a component by means of an additive manufacturing process from the powder provided; in which
the metallic material comprises a case hardening steel, and wherein
the method comprises the further method step:
  • c) carrying out a low-pressure carburizing with subsequent hardening of the molded component.

1 zeigt dabei ein Diagramm, bei welchem auf der X-Achse der Abstand von der Oberfläche des Bauteils in [mm] und auf der Y-Achse die Vickers-Härte angegeben ist in [HV 1]. Dabei ist zu erkennen, dass das Bauteil eine große Einsatzhärtetiefe aufweist und ein signifikanter Abfall der Härte erst bei ca. 0,75mm erfolgt. Die gemessenen Härtewerte von ca. 750 HV 1 nach EN ISO 6507-1:2005 an der Oberfläche des Bauteils sind dabei ausreichend für eine Vielzahl von Anwendungen für hochbeanspruchte Bauteile. Das Bauteil ist dabei aus einem M50NiL-Stahl gefertigt, niederdruckaufgekohlt und gehärtet und liegt insbesondere als feinnadeliger Martensit vor. 1 shows a diagram in which on the X-axis the distance from the surface of the component in [mm] and on the Y-axis the Vickers hardness is given in [HV 1]. It can be seen that the component has a large case depth and a significant drop in hardness occurs only at about 0.75 mm. The measured hardness values of approx. 750 HV 1 after EN ISO 6507-1: 2005 on the surface of the component are sufficient for a variety of applications for highly stressed components. The component is made from a M50NiL steel, low-pressure carburized and hardened and is available in particular as fine-needle martensite.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014214957 A1 [0003] DE 102014214957 A1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN EN 10084 [0009] DIN EN 10084 [0009]
  • EN ISO 6508-1 [0019] EN ISO 6508-1 [0019]
  • EN ISO 6508-1 [0019] EN ISO 6508-1 [0019]
  • Norm ASTM E 112 [0038] Standard ASTM E 112 [0038]
  • Norm ASTM E 112 [0039] Standard ASTM E 112 [0039]
  • Norm ASTM E 112 [0039] Standard ASTM E 112 [0039]
  • ASTM E 112 [0040] ASTM E 112 [0040]
  • ASTM E 112 [0040] ASTM E 112 [0040]
  • ASTM E 112 [0049] ASTM E 112 [0049]
  • ASTM E 112 [0049] ASTM E 112 [0049]
  • EN ISO 6507-1:2005 [0055] EN ISO 6507-1: 2005 [0055]

Claims (10)

Verfahren zum Verarbeiten eines Einsatzstahls unter Ausbildung eines Bauteils, aufweisend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines Pulvers aus einem metallischen Werkstoff; und b) Formen eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens aus dem bereitgestellten Pulver; dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff einen Einsatzstahl umfasst, und dass das Verfahren den weiteren Verfahrensschritt aufweist: c) Durchführen eines Niederdruckaufkohlens mit anschließendem Härten des geformten Bauteils.A method of processing a case hardening steel to form a component, comprising the steps of: a) providing a powder of a metallic material; and b) forming a component from the powder provided by an additive manufacturing process; characterized in that the metallic material comprises a case hardening steel and that the method comprises the further step of: c) carrying out a low pressure carburizing with subsequent hardening of the shaped component. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Niederdruckaufkohlen erfolgt bei einer Temperatur in einem Bereich von größer oder gleich 850°C bis kleiner oder gleich 1000°C.A method according to claim 1, characterized in that a low-pressure carburizing takes place at a temperature in a range of greater than or equal to 850 ° C to less than or equal to 1000 ° C. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Härten unter reduziertem Druck mit anschließender Hochdruckgasabschreckung erfolgt. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the curing takes place under reduced pressure with subsequent high-pressure gas quenching. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzstahl einen M50NiL-Stahl umfasst.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert steel comprises a M50NiL steel. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallwerkstoff die folgenden Legierungsbestandteile aufweist: – Kohlenstoff (C) in einem Gehalt von ≥ 0,11 Gew.-% bis ≤ 0,15 Gew.-%; – Chrom (Cr) in einem Gehalt von ≥ 4,0 Gew.-% bis ≤ 4,25 Gew.-%; – Molybdän (Mo) in einem Gehalt von ≥ 4,0 Gew.-% bis ≤ 4,5 Gew.-%; – Vanadium (V) in einem Gehalt von ≥ 1,1 Gew.-% bis ≤ 1,3 Gew.-%; – Nickel (Ni) in einem Gehalt von ≥ 3,2 Gew.-% bis ≤ 3,6 Gew.-%; – Mangan (Mn) in einem Gehalt von ≥ 0,15 Gew.-% bis ≤ 0,35 Gew.-%; – Silizium (Si) in einem Gehalt von ≥ 0,1 Gew.-% bis ≤ 0,25 Gew.-%, und – Eisen, wobei sich die vorgenannten Bestandeile auf einen Gehalt von ≤ 100 Gew.-% addieren.A method according to claim 4, characterized in that the metal material comprises the following alloy components: - carbon (C) in a content of ≥ 0.11 wt .-% to ≤ 0.15 wt .-%; - Chromium (Cr) in a content of ≥ 4.0 wt .-% to ≤ 4.25 wt .-%; - Molybdenum (Mo) in a content of ≥ 4.0 wt .-% to ≤ 4.5 wt .-%; - Vanadium (V) in a content of ≥ 1.1 wt .-% to ≤ 1.3 wt .-%; - Nickel (Ni) in a content of ≥ 3.2 wt .-% to ≤ 3.6 wt .-%; - Manganese (Mn) in a content of ≥ 0.15 wt .-% to ≤ 0.35 wt .-%; - Silicon (Si) in a content of ≥ 0.1 wt .-% to ≤ 0.25 wt .-%, and - iron, wherein the aforementioned constituents add up to a content of ≤ 100 wt .-%. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt c) der weitere Verfahrensschritt erfolgt: d) Nitrieren des gehärteten Bauteils.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that after step c) of the further process step is carried out: d) nitriding the cured component. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor Verfahrensschritt c) oder vor Verfahrensschritt d) der weitere Verfahrensschritt erfolgt: d) Heißisostatisches Pressen des geformten Bauteils.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that before process step c) or before process step d) the further process step takes place: d) hot isostatic pressing of the molded component. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteil ein solches geformt wird, das ausgewählt ist aus einem Lagerbauteil, einem Getriebebauteil, einem Federbauteil und einem Werkzeug.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that as a component such is formed, which is selected from a bearing component, a transmission component, a spring member and a tool. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil erzeugt wird mit einer Korngröße von 5 oder feiner, insbesondere in einem Bereich von 5 bis 7 gemäß ASTM E 112. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a component is produced with a grain size of 5 or finer, in particular in a range of 5 to 7 according to ASTM E 112th Bauteil aus einem Einsatzstahl, insbesondere aus einem M50NiLStahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil durch ein additives Fertigungsverfahren erzeugt ist und eine Korngröße aufweist von 5 oder feiner gemäß ASTM E 112, insbesondere in einem Bereich von 5 bis 7 gemäß ASTM E 112.A component made from a case hardening steel, in particular from a M50NiL steel, characterized in that the component is produced by an additive manufacturing process and has a grain size of 5 or finer according to ASTM E 112, in particular in a range of 5 to 7 according to ASTM E 112.
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