Filtern
Erscheinungsjahr
- 2020 (3) (entfernen)
Dokumenttyp
- Zeitschriftenartikel (1)
- Beitrag zu einem Tagungsband (1)
- Vortrag (1)
Schlagworte
- AlSi10Mg (3)
- Laser powder bed fusion (3)
- Additive Fertigung (2)
- Duktilität (1)
- Festigkeit (1)
- Mechanical properties (1)
- Microstructure (1)
- Ringversuch (1)
- Wärmebehandlung (1)
Organisationseinheit der BAM
- 9 Komponentensicherheit (3) (entfernen)
Eingeladener Vortrag
- nein (1)
Die Werkstoffeigenschaften im selektiven Laserstrahlschmelz-Verfahren hergestellter Bauteile werden von einer Vielzahl technologischer Parameter beeinflusst, sodass sich die Fertigungsgüte verschiedener Anlagen voneinander unterscheiden kann. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern sich durch verschiedene nachgelagerte Wärmebehandlungen die Mikrostruktur und die quasistatischen Festigkeitseigenschaften von Proben aus der Aluminiumlegierung AlSi10Mg, die mit verschiedenen Anlagen, Pulvern, Belichtungsstrategien und Prozessparametern gefertigt wurden, harmonisieren lassen. Die Versuche zeigten u.a., dass die erheblichen Festigkeitsunterschiede im Ausgangszustand unabhängig von der angewendeten Wärmebehandlungsroute aufgehoben wurden. Dennoch wurden signifikante Unterschiede in der Duktilität ermittelt. Anhand umfangreicher Bruchflächenanalysen konnte nachgewiesen werden, dass die in der Bruchfläche ermittelte Porosität eine lineare Korrelation zu der Bruchdehnung aufwies.
Die Werkstoffeigenschaften im selektiven Laserstrahlschmelz-Verfahren hergestellter Bauteile werden von einer Vielzahl technologischer Parameter beeinflusst, sodass sich die Fertigungsgüte verschiedener Anlagen voneinander unterscheiden kann. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern sich durch verschiedene nachgelagerte Wärmebehandlungen die Mikrostruktur und die quasistatischen Festigkeitseigenschaften von Proben aus der Aluminiumlegierung AlSi10Mg, die mit verschiedenen Anlagen, Pulvern, Belichtungsstrategien und Prozessparametern gefertigt wurden, harmonisieren lassen. Die Versuche zeigten u.a., dass die erheblichen Festigkeitsunterschiede im Ausgangszustand unabhängig von der angewendeten Wärmebehandlungsroute aufgehoben wurden. Dennoch wurden signifikante Unterschiede in der Duktilität ermittelt. Anhand umfangreicher Bruchflächenanalysen konnte nachgewiesen werden, dass die in der Bruchfläche ermittelte Porosität eine lineare Korrelation zu der Bruchdehnung aufwies.
AlSi10Mg is one of the most applied alloys for laser powder bed fusion (LPBF) technology, due to its great possibilities for implementing new lightweight concepts such as in automotive industries. For the component design it is necessary to know about the mechanical properties and the mechanical behaviour. The many published strength properties of LPBF processed AlSi10Mg show significant differences up to approximately 225 MPa in ultimate tensile strength (UTS) and 195 MPa in yield strength (YS). To understand these varying properties, a ring trial was carried out manufacturing specimens on 6 LPBF machines with different parameters and build-up strategies. They were studied in the as-built (AB) condition and after heat treatment at 300 °C for 30 min, respectively. For examining the mechanical properties, tensile tests and hardness measurements were carried out. The microstructure was characterized by optical light microscopy (OM), field emission scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and electron backscatter diffraction (EBSD). The identified differences in strength properties were discussed based on the 4 strengthening mechanism known for metallic materials and at the background of material defects. It was found that the size of the typical sub-cell structure of LPBF AlSi10Mg affected substantially the mechanical properties in the AB condition, in which with decreasing sub-cell size strength increased. If heat treatment was applied, the strength properties decreased and did not differ anymore. Since annealing led to coarsened sub-cells, whereas the grains itself did not change in size, the influence of sub-cell structure on strength was further confirmed. In addition, acicular precipitates in the AB condition were observed at specimens from one LPBF machine showing the lowest tensile elongation.