Johannes KunzLegierungsentwicklung für die laserbasierte additive Fertigung von hochlegierten kohlenstoffreichen Stählen | |||||||
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ISBN: | 978-3-8440-8405-4 | ||||||
Reihe: | Werkstoffanwendungen im Maschinenbau Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Christoph Broeckmann Aachen | ||||||
Band: | 22 | ||||||
Schlagwörter: | Additive Fertigung; Schnellarbeitsstähle; Legierungsentwicklung | ||||||
Publikationsart: | Dissertation | ||||||
Sprache: | Deutsch | ||||||
Seiten: | 250 Seiten | ||||||
Abbildungen: | 131 Abbildungen | ||||||
Gewicht: | 371 g | ||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||
Bindung: | Paperback | ||||||
Preis: | 49,80 € / 62,30 SFr | ||||||
Erscheinungsdatum: | Januar 2022 | ||||||
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Zusammenfassung: | Das Ziel der Arbeit war, über gezielte Anpassung der Legierungszusammensetzung das Prozessfenster für eine rissfreie Verarbeitung von hochlegierten kohlenstoffreichen Stählen im LPBF-Prozess zu vergrößern, bei gleichzeitiger Bewahrung der Eignung des Werkstoffs für Werkzeug- und Wälzlageranwendungen. Hierzu wurde zunächst das Verhalten verschiedener hochlegierter kohlenstoffreicher Stähle im LPBF-Prozess analysiert. Untersucht wurden die Legierungen HS0-4-1, PMHS6-5-3-8, PMHS7-7-7-11 und X245VCrMo10-5-1, sowie Pulvermischungen aus den Legierungen PMHS6-5-3-8 und PMHS7-7-7-11. Die veränderte chemische Zusammensetzung führte zu unterschiedlichen Erstarrungs-, Ausscheidungs- und Umwandlungsverhalten, die die Rissbildung beeinflussten. Die Untersuchungen des Einflusses unterschiedlicher thermischer Nachbehandlungen auf das LPBF-Gefüge und die durch den Vergütungsprozess resultierenden mechanischen Eigenschaften wurden an den Legierungen HS0-4-1 und PMHS6-5-3-8 durchgeführt. Eine HIP-Nachbehandlung vor dem Vergüten bewirkte eine Erhöhung der Schwing- und Wälzfestigkeit und eine Reduzierung der Streuung des Ausfallverhaltens in den untersuchten Legierungen. Versuche an dem Warmarbeitsstahl X40CrMoV5-1 zeigten, dass der Grad der Verbesserung durch eine Nachverdichtung durch eine geringe LPBF-Ausgangsporosität positiv beeinflusst wird. Aus den Untersuchungen wurden risskritische und eigenschaftskritische Rahmenbedingungen für die Legierungsentwicklung abgeleitet. Im Rahmen dieser Arbeit wurden fünf verschiedene Legierungszusammensetzungen identifiziert. Die Legierungen wurden im LPBF-Prozess verarbeitet und analysiert. Die neuen Legierungen LM2-8-3-8, LM7-6-3-9, LM2-10-3-0 und LM1-3-2-0-Cr15 konnten im verwendeten Prozessrahmen rissfrei aufgebaut werden. |