Forschungsdatenbank

Pulverbettbasierte Verfahren in der additiven Fertigung haben deutliche Fortschritte bei der Anpassung der Prozessparameter, bei der Entwicklung spezieller Werkstoffe und Produktqualit?t gemacht. Insbesondere wurden hoch reflektierenden Metallen, wie z. B. ausscheidungsh?rtbare CuCrZr- oder CuCrNb-Legierungen zur Anwendung in Schwei?elektroden, Raketentriebwerken oder W?rmetauschern untersucht. Neben der Einstellung komplexer Geometrien der K¨¹hlkan?le sind eine hohe elektrische und thermische Leitf?higkeit in Verbindung mit ausreichender mechanischer Festigkeit erforderlich. Die hier vorgeschlagene Forschungsarbeit zielt auf ein ICME-gef¨¹hrtes (integrated computational materials engineering) Design solcher Legierungen mit einem erweiterten chemischen Zusammensetzungsbereich. Die sehr hohen Abk¨¹hlungsraten bei der Metallpulver-Verd¨¹sung und dem anschlie?enden laserbasierten Pulverbettschmelzen (PBF-LB/M) sollen Ausscheidungsh?rtungsstrategien erm?glichen, die ¨¹ber die konventionelle Ausscheidungsh?rtung (L?sungsgl¨¹hung-Abschrecken-Aush?rtung) hinausreichen. Durch die rasche ¨¹bereutektische Erstarrung k?nnen prim?re Ausscheidungen in Nanogr??e entstehen. Mittels eines iterativen Legierungsdesigns, unterst¨¹tzt durch hochaufl?sende Elektronenmikroskopie und mechanische Werkstoffpr¨¹fung werden erm¨¹dungs- und kriechbest?ndige Gef¨¹ge identifiziert. ?ber die Einstellung der chemischen Zusammensetzung werden die Grenzen der Aush?rtung in Kombination mit den bereits vorhandenen ¨¹bereutektischen Nanoausscheidungen in CrCrZr- und CuCrNb-Legierungen aufgezeigt. Die Erkenntnisse flie?en in die Anpassung und Erweiterung der ICME-Prozesssimulation f¨¹r die additive Fertigung ein.