316L Edelstahl-Pulver – Ein Überblick

316L Edelstahl-Pulver ist ein Pulver aus einer Legierung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, das hauptsächlich aus Eisen, Chrom, Nickel und Molybdän besteht. Es zeichnet sich durch seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und seine guten mechanischen Eigenschaften aus.

316L Edelstahl-Pulver wird häufig für pulverbasierte Fertigungsverfahren wie das selektive Laserschmelzen (SLM) und das elektronstrahlgeschmolzene Schmelzen (EBM) verwendet. Mit diesen Verfahren lassen sich komplexe metallische Bauteile durch schichtweises Aufschmelzen von Pulvern herstellen.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen und Lieferanten von 316L Edelstahl-Pulver.

316L

Zusammensetzung von 316L Edelstahl-Pulver

316L Edelstahl ist eine Legierung aus Eisen mit Chromium, Nickel und Molybdän als primäre Legierungselemente. Die genaue Zusammensetzung von 316L Edelstahl-Pulver ist:

  • Eisen: Rest
  • Chrom: 16-18 %
  • Nickel: 10-14 %
  • Molybdän: 2-3 %
  • Kohlenstoff: < 0,03 %
  • Mangan: < 2 %
  • Silizium: < 1 %
  • Phosphor: < 0,045 %
  • Schwefel: < 0,03 %

Der geringe Kohlenstoffgehalt (<0,03 %) unterscheidet 316L von der Standard-Legierung 316. Er sorgt für eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit insbesondere bei erhöhten Temperaturen.

Die Legierungselemente Chromium, Nickel und Molybdän sorgen für die sehr gute Korrosionsbeständigkeit von 316L gegen viele Säuren, Laugen und chloridhaltige Medien.

Eigenschaften von 316L Edelstahl-Pulver

316L Edelstahl-Pulver zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

  • Sehr gute Korrosionsbeständigkeit durch hohen Chrom- und Nickelgehalt
  • Geeignet für erhöhte Temperaturen durch niedrigen Kohlenstoffgehalt
  • Gute mechanische Eigenschaften und Härte
  • Gute Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit
  • Ferritische Mikrostruktur
  • Nicht magnetisch
  • Gute Biokompatibilität und Chemikalienbeständigkeit
EigenschaftWert
Dichte~8 g/cm3
Schmelzpunkt1375-1400 °C
Zugfestigkeit~485 MPa
Dehngrenze~170 MPa
E-Modul~190-200 GPa
Härte~160-190 HV

Korrosionsbeständigkeit

316L Edelstahl ist gegen viele Säuren, Laugen, Salze und chloridhaltige Medien sehr beständig. Es ist geeignet für den Einsatz in chemisch aggressiven Umgebungen sowie im Kontakt mit Meerwasser und vielen Chemikalien.

Die sehr gute Korrosionsbeständigkeit resultiert aus dem hohen Chrom- und Nickelgehalt, der eine passive Oxidationsschicht auf der Metalloberfläche bildet. Molybdän verbessert zusätzlich die Beständigkeit gegen Loch- und Spaltkorrosion.

Mechanische Eigenschaften

316L Edelstahl-Pulver weist eine hohe Festigkeit und eine gute Verformbarkeit auf. Die Zugfestigkeit liegt bei rund 485 MPa, die Streckgrenze bei etwa 170 MPa.

Die Legierung kann kaltverformt werden und behält ihre Festigkeit auch nach dem Schweißen oder bei höheren Temperaturen. Allerdings nimmt die Festigkeit über längere Zeit bei über 550°C ab.

Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit

316L Edelstahl lässt sich problemlos schweißen, wenn die richtigen Schutzgase verwendet werden. Auch die Bearbeitung durch Trennen, Umformen oder spanende Verfahren ist gut möglich.

Biokompatibilität

316L ist biokompatibel und kommt daher häufig für Implantate oder Instrumente im medizinischen Bereich zum Einsatz. Es ist gegen Körperflüssigkeiten beständig und nicht magnetisch.

Anwendungen von 316L Edelstahl-Pulver

316L Edelstahl-Pulver wird für folgende Anwendungen eingesetzt:

  • Additive Fertigung durch SLM oder EBM
  • Pulverbasierte Beschichtungen durch Flammspritzen, Cold Spray, etc.
  • Herstellung von Metallinjektionsguss (MIM)-Teilen
  • Herstellung von Metall-Matrix-Verbundwerkstoffen
  • Fügen durch Schweißen oder Löten

Die gute Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Biokompatibilität machen 316L zu einem idealen Werkstoff für:

  • Chemische Apparate, Behälter, Rohre
  • Medizinische Implantate und Instrumente
  • Bauteile in der Lebensmittelverarbeitung und Pharmaindustrie
  • Marine Anwendungen und Offshore-Technik
  • Luft- und Raumfahrtkomponenten
  • Architektur und Design (Edelstahllook)

Mit additiven Fertigungsverfahren können komplexe, leichte Bauteile aus 316L Edelstahl hergestellt werden. Es eignet sich für Prototyping und Kleinserien, da keine teuren Formen oder Werkzeuge nötig sind.

Pulvergrößen und Spezifikationen

316L Edelstahl-Pulver ist in verschiedenen Teilchengrößen für die jeweilige Anwendung erhältlich:

PulvergrößeAnwendung
20-53 μmSLM/EBM
10-45 μmMIM
45-150 μmBeschichtungen

Die gängigen Normen und Spezifikationen für 316L Edelstahl-Pulver sind:

  • ASTM A240 / A240M – Standard Specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels and for General Applications
  • ASTM F899 – Standard Specification for Stainless Steel for Surgical Instruments
  • ISO 5832-1 – Implants for surgery — Metallic materials — Part 1: Wrought stainless steel
  • ASTM B898 – Standard Specification for Reactive Metals and Alloys Suitable for Use in Refining of Steel

Die chemische Zusammensetzung muss den Vorgaben dieser Normen entsprechen. Zusätzlich gibt es Anforderungen an die Partikelgrößenverteilung, Fließfähigkeit, Apparente Dichte und weitere Pulvereigenschaften.

Preise und Lieferanten für 316L Edelstahl-Pulver

316L Edelstahl-Pulver ist bei vielen Anbietern und Pulverherstellern erhältlich. Übliche Preise liegen etwa bei:

  • 20-53 μm Pulver: 70-120 € pro kg
  • 10-45 μm Pulver: 80-150 € pro kg
  • 45-150 μm Pulver: 40-100 € pro kg

Einige der führenden Pulverhersteller und Lieferanten für 316L Edelstahl sind:

LieferantenWebseite
Sandvikwww.smt.sandvik.com
EOSwww.eos.info
LPW Technologywww.lpwtechnology.com
Carpenter Additivewww.carpenteradditive.com
Praxairwww.praxairsurfacetechnologies.com
Höganäswww.hoganas.com
Lindewww.linde.com
CNPC Powderwww.cnpcpowder.com

Bei der Beschaffung von 316L Edelstahl-Pulver sollte auf eine konstante Pulverqualität und Zertifizierungen wie ISO 9001 geachtet werden. Wichtige Pulvereigenschaften müssen innerhalb enger Toleranzen liegen, um einen reibungslosen Prozess in der additiven Fertigung oder Pulververarbeitung zu gewährleisten.

Vorteile und Nachteile von 316L Edelstahl-Pulver

VorteileNachteile
Sehr gute KorrosionsbeständigkeitRelativ teuer
Gute mechanische EigenschaftenSchwierige Bearbeitbarkeit bei höherer Härte
Biokompatibel und nichtmagnetischAnfällig für Spaltkorrosion
Geeignet für KunstsstoffverbundwerkstoffeGeringere Festigkeit als andere Edelstahllegierungen
Problemloses Schweißen und LötenLangsamere Pulververarbeitung wegen niedriger Wärmeleitfähigkeit
Geeignet für LebensmittelkontaktSchwierige Wiederverwendung von Pulverresten

Häufig gestellte Fragen zu 316L Edelstahl-Pulver

F: Für welche Anwendungen eignet sich 316L Edelstahl-Pulver am besten?

A: 316L Edelstahl-Pulver wird am häufigsten für die additive Fertigung durch SLM oder EBM eingesetzt. Es ist auch sehr gut für pulverbasierte Beschichtungen, MIM-Teile sowie Schweiß- und Lötanwendungen geeignet.

F: Wie unterscheidet sich 316 von 316L Edelstahl?

A: Der Hauptunterschied besteht im Kohlenstoffgehalt. 316L enthält weniger als 0,03 % Kohlenstoff, 316 dagegen 0,08 % Kohlenstoff. Der geringere Kohlenstoffgehalt von 316L sorgt für eine höhere Korrosionsbeständigkeit.

F: Kann man 316L Edelstahl-Pulver wiederverwenden?

A: Die Wiederverwendung ist schwierig, da das verbleibende Pulver verunreinigt und in den Eigenschaften verändert ist. Es wird empfohlen, nur frisches Pulver einzusetzen.

F: Wie unterscheidet sich 316L von ähnlichen Legierungen wie 304L oder 317L?

A: 304L hat einen niedrigeren Nickelgehalt und 317L einen höheren. 316L bietet die beste Balance zwischen Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Schweißeignung.

F: Muss 316L Edelstahl nach der additiven Fertigung wärmebehandelt werden?

A: Eine Wärmebehandlung ist normalerweise nicht nötig. Allenfalls kann eine Spannungsarmglühung erfolgen, um Eigenspannungen abzubauen.

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