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The importance of subsurface residual stress in laser powder bed fusion IN718

  • The residual stress (RS) in laser powder bed fusion (LPBF) IN718 alloy samples produced using a 67°-rotation scan strategy is investigated via laboratory X-ray diffraction (XRD) and neutron diffraction (ND). The location dependence of the strain-free (d₀) lattice spacing in ND is evaluated using a grid array of coupons extracted from the far-edge of the investigated specimen. No compositional spatial variation is observed in the grid array. The calculated RS fields show considerable non-uniformity, significant stress gradients in the region from 0.6 to 2 mm below the surface, as well as subsurface maxima that cannot be accounted for via XRD. It is concluded that failure to determine such maxima would hamper a quantitative determination of RS fields by means of the stress balance method.

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Autor*innen:Itziar Serrano MunozORCiD, Alexander Evans, Tatiana MishurovaORCiD, Maximilian SprengelORCiD, T. Pirling, Arne KrommORCiD, Giovanni BrunoORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced engineering materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:24
Ausgabe/Heft:6
Aufsatznummer:2100895
Erste Seite:1
Letzte Seite:7
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Laser powder bed fusion; Neutron and X-ray diffraction; Residual stress analysis; Strain-free lattice references; Stress balance
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
DOI:10.1002/adem.202100895
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-532707
ISSN:1615-7508
ISSN:1527-2648
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:17.09.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:23.09.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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