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Stephan Alexander Huth

• Die Herstellung hoch niobhaltiger pulvermetallurgischer Werkzeugstähle wurde bislang durch die Bildung von Niobkarbiden verhindert, die bereits im schmelzflüssigen Zustand geschieht und so die Verdüsung entsprechender Pulver unmöglich macht. Ein neues Herstellverfahren, das "Diffusionslegieren" umgeht dieses Problem. Hierbei wird ein Kohlenstoff-freies Pulver verdüst, nachträglich mit Graphit aufgekohlt und heiß-isostatisch gepresst. Im damit neu erschlossenen Legierungsfeld wurden unter Zuhilfenahme von thermodynamischen Gleichgewichtsrechnungen Werkstoffkonzepte entwickelt, die eine hohe Beständigkeit sowohl gegenüber abrasivem Verschleiß als auch gegenüber Nasskorrosion aufweisen. Entsprechende Werkstoffe wurden hergestellt und die Widerstände gegen beide Schädigungsmechanismen im Labor nachgewiesen. Einflüsse des Diffusionslegierens auf die Gefügeausbildung des Werkstoffs wurden ebenfalls untersucht und durch die ablaufenden Prozesse während der Herstellung erklärt.
• The atomization of niobium-rich tool steel powders is impeded by niobium carbides that precipitate early in the melt. Thus, the production of Nb-rich PM tool steels has not been possible so far. A new production route named "Diffusion Alloying" evades this problem by atomizing a carbon-free melt which is subsequently enriched with carbon by graphite and hot-isostatically pressed. Based on this, new material concepts were developed using thermodynamic calculations, which shall resist both abrasive wear and wet corrosion. According to these concepts, materials were produced and tested against both deterioration mechanisms. Also, influences of the Diffusion Alloying technique on the microstructure were investigated and explained by the processes that occur during the production.