Energie für Innovationen

Die Energietechnik Essen GmbH hat eine breite Werkstoffkompetenz auf Basis selbst entwickelter, eigenschaftsoptimierter Sonderlegierungen. Am Standort Essen werden Kappenringe gefertigt sowie druckaufgestickte Spezialstähle produziert und weiterentwickelt

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Kappenringe für Generatoren

Produkt

Elektrische Energie wird heute fast ausschließlich in rotierenden Stromerzeugern, sogenannten Generatoren, produziert. Der weitaus größte Teil dieses Stromes stammt aus Turbogeneratoren, die bei 60 Hz mit 3.600 und bei 50 Hz mit 3.000 Umdrehungen pro Minute laufen. Das rotierende magnetische Feld wird durch Wicklungen mit wechselnder Polarität erzeugt, die durch Gleichstrom erregt werden. Aus den Längsnuten des Rotors an den Ballenenden treten die Wicklungen aus und bilden den Wicklungskopf, der gegen die Fliehkraft gesichert werden muss. Diese Funktion übernehmen die Kappenringe. Sie sind die am stärksten belasteten Bauteile des Turbogenerators. Die Kappenringe werden in den meisten Fällen fliegend auf die Ballenenden der Läuferkörper aufgeschrumpft. Gegen Dreh- und Axialbewegungen werden sie mit einer Art Bajonettverschluss gesichert. An der dem Ballen abgewandten Seite ist in vielen Fällen ein Stützring in den Kappenring eingeschrumpft, der die – in Längsrichtung wirkenden – Kräfte der Wicklungsköpfe aufnimmt.

Unsere Kappenringe halten den enormen Fliehkräften in Generatoren stand – bei bis zu 3.600 Umdrehungen pro Minute. Aktueller Materialstandard ist P900 (Werkstoffnummer/DIN-Code:
1.3816, ASTM A 289, Class C)

Vorteile:
  • hohe Streckgrenze
  • gute Kalt- und Warmformungseigenschaften
  • geringe Wärmeausdehnung
  • Nichtmagnetisierbarkeit
  • Widerstand gegen Spannungsrisskorrosion 

Austenite

Produkt

P900N, P900N Mo und P2000 sind druckaufgestickte austenitische Stähle. Die Güten weisen sich durch höchste Korrosionsbeständigket bei gleichzeitig sehr guten mechanischen Eigenschaften aus. 

Druckaufgestickte Stähle mit hervorragenden Eigenschaften:
  • hohe Korrosionsbeständigkeit
  • hervorragende mechanische Eigenschaften, das heißt hohe Festigkeit (Streckgrenze ab 500 MPa / Zugfestigkeit ab 900 MPa) bei Erhalt der Zähigkeit (Bruchzähigkeit > 40% in Abhängigkeit vom Umformgrad)
  • höchstes Kaltverfestigungspotential
  • Biokompatibel (Güteabhängig)
  • warmumgeformtes und auch kaltumgeformtes Halbzeug 

Cronidur® 30

Produkt

Eine entscheidende Bewährungsprobe waren die Treibstoffpumpen der US Space Shuttles, wo nur flüssiger Sauerstoff bzw. Wasserstoff als Schmierstoff zur Verfügung steht. In Tests überstanden die CRONIDUR® 30 Lager mehr als vierzig Startzyklen, während die bisherigen Modelle nach jedem Start ausgetauscht werden mussten.
 

Überlegenes Eigenschaftsprofil

In sämtlichen Lagerversuchen erzielte CRONIDUR® 30 unter Vollschmierung eine Lebensdauer, die den berechneten Wert um das 80-Fache überschritt. Auch unter Mangelschmierung belief sich die Lebensdauer auf ca. 1.300 h. Dieser Wert ist mit den Legierungen M50 und SAE 52100 unter Vollschmierung vergleichbar.
 

Optimale Gefügestruktur

Herkömmliche Lagerstähle wie M50 und AISI 440C enthalten primäre, zeilenförmig ausgerichtete Carbide mit einer maximalen Länge von 60 μm. Im Gegensatz dazu weist der stickstofflegierte Stahl CRONIDUR® 30 ein feines und gleichmäßiges Gefüge auf, mit einer maximalen Carbonitidgröße von 10 μm.

 

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit

Die chemische Beanspruchung von Lagern erfolgt häufig durch Kondensat, das sich bei Lagerstillstand bildet. Auch in puncto Korrosionswiderstand sprechen die Tests deutlich für stickstofflegierte martensitische Stähle. Im Salzsprühnebeltest zeigte die Oberfläche des Stahls AISI 440 C sichtbare Korrosionsnarben. Während sich CRONIDUR® 30 keinen Korrosionsangriff aufweist.

Dieser stickstoffhaltige Edelstahl hat eine sehr gute Bruchzähigkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit in Verbindung mit exzellenter Korrosionsbeständigkeit im gehärteten Zustand bei Temepraturen bis max. 450°C.
 

Breites Anwendungsspektrum

Martensitischer Stickstoffstahl wird auch für die Lager der Hauptantriebswellen großer Flugzeugtriebwerke verwendet. Weitere Nutzungsvarianten neben der Luft- und Raumfahrt sind Lager für den konventionellen Maschinenbau und Stößel für wasserbetriebene Bohrhämmer als auch als gehobener Messerstahl eingesetzt. CRONIDUR® 30 gehört zu dieser Generation von Stählen, die sowohl mit ihren Werkstoffeigenschaften als auch mit ihren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten überzeugen.

ESU / DESU Block

Produkt

Abmessungsbereich:
  • Gewicht: 2 - 26 t
  • Durchmesser: 400 bis 1.000 mm

Werkstoffentwicklung nach Maß

Service

Wir fokussieren uns auf druckaufgesticke Stähle beziehungsweise HNS Güten. HNS steht für "High Nitrogen Steels".  Dank unserer DESU-Anlage können wir diese einzigartigen Stähle fertigen, die inzwischen einen festen Platz im Bereich der rostfreien Stähle einnehmen. Zu ihren herausragenden Eigenschaften zählen hohe Korrosionsbeständigkeit, sehr hohe Festigkeiten, sehr gute Zähigkeitseigenschaften und besondere Härte. Diese Merkmale machen die Stähle der Energietechnik Essen GmbH zu idealen Konstruktionswerkstoffen – mit einer Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten. Selbstverständlich ist es auch möglich, Legierungen maßgeschneidert nach Kundenanforderungen zu produzieren. In unseren ESU- und DESU-Anlagen können Blöcke zwischen 2 t und 26 t gefertigt werden. 

Lösungen für die individuellen Herausforderungen unserer Kunden: Maßgefertigte Legierungen mit 

  • hoher Korrosionsbeständigkeit
  • sehr hohen Festigkeiten
  • sehr guten Zähigkeitseigenschaften und 
  • besonderer Härte