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Effect of alloy modification for additive manufactured Ni alloy components on microstructure and subsequent machining properties

  • Ni alloys are generally classified as difficult-to-cut materials and cost intensive. Additive manufacturing (AM) offers economic advantages. However, machining of these AM components is mandatory to create the final contour or surface. The inhomogeneous and anisotropic microstructure and properties of AM components causes an unstable cutting process. Moreover, undesirable tensile residual stresses are generated due to subsequent machining. In this investigation, the initial alloy 36 is modified with Ti and Nb up to 1.6 wt.-% and build-up welded via gas metal arc welding (GMAW) and plasma-transferred-arc (PTA). Then, finish-milling tests are carried out to investigate the influence of the modification as well as the cutting parameters on the resulting cutting force and the surface integrity. In addition, the conventional milling process (CM) is compared with the ultrasonic-assisted milling process (US), which has a significant influence on the machinability as well as on the surfaceNi alloys are generally classified as difficult-to-cut materials and cost intensive. Additive manufacturing (AM) offers economic advantages. However, machining of these AM components is mandatory to create the final contour or surface. The inhomogeneous and anisotropic microstructure and properties of AM components causes an unstable cutting process. Moreover, undesirable tensile residual stresses are generated due to subsequent machining. In this investigation, the initial alloy 36 is modified with Ti and Nb up to 1.6 wt.-% and build-up welded via gas metal arc welding (GMAW) and plasma-transferred-arc (PTA). Then, finish-milling tests are carried out to investigate the influence of the modification as well as the cutting parameters on the resulting cutting force and the surface integrity. In addition, the conventional milling process (CM) is compared with the ultrasonic-assisted milling process (US), which has a significant influence on the machinability as well as on the surface integrity.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Lorenz Engelking, A. Eissel, Dirk SchröpferORCiD, K. Treutler, Thomas KannengießerORCiD, V. Wesling
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Graue Literatur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):AWT Fachkonferenz 2022 Additive Fertigung Werkstoffe – Prozesse – Wärmebehandlung Tagungsband
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen
Herausgeber (Institution):Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung und Werkstofftechnik e. V.
Erste Seite:57
Letzte Seite:67
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Additive manufacturing; Alloy 36; Alloy modification; Surface integrity; Ultrasonic-assisted milling
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Material
Material / Degradation von Werkstoffen
Veranstaltung:Additive Fertigung – Werkstoffe – Prozesse – Wärmebehandlung 2022
Veranstaltungsort:Bremen, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:29.06.2022
Enddatum der Veranstaltung:30.06.2022
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:03.08.2022
Referierte Publikation:Nein
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