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Synchrotron X-ray refraction detects microstructure and porosity evolution during in-situ heat treatments

  • For the first time, synchrotron X-ray refraction radiography (SXRR) has been paired with in-situ heat treatment to monitor microstructure and porosity evolution as a function of temperature. The investigated material was a laser powder bed fusion (LPBF) manufactured AlSi10Mg, where the initial eutectic Si network is known to disintegrate and spherodize into larger particles with increasing temperature. Such alloy is also prone to thermally induced porosity (TIP). We show that SXRR allows detecting the changes in the Si-phase morphology upon heating, while this is currently possible only using scanning electron microscopy. SXRR also allows observing the growth of pores, usually studied via X-ray computed tomography, but on much smaller fields-of-view. Our results show the great potential of in-situ SXRR as a tool to gain in-depth knowledge of the susceptibility of any material to thermally induced damage and/or microstructure evolution over statistically relevant volumes.

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  • Serrano-2022-Refraction_in-situ_heat_treatment_MSEA.pdf
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Autor*innen:Itziar Serrano MunozORCiD, Ilaria RovedaORCiD, Andreas KupschORCiD, Bernd R. MüllerORCiD, Giovanni BrunoORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Materials science and engineering A
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Verlag:Elsevier
Verlagsort:Amsterdam
Jahrgang/Band:838
Aufsatznummer:142732
Erste Seite:1
Letzte Seite:11
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:AlSi10Mg alloy; Laser powder bed fusion (LPBF); Si network disintegration; Statistically relevant volumes; Synchrotron X-ray refraction radiography; Thermally induced porosity (TIP)
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1016/j.msea.2022.142732
ISSN:0921-5093
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:09.02.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:28.03.2022
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