Holdings: Selektives Elektronenstrahlschmelzen der einkristallinen Ni-Basis Superlegierung CMSX-4

Selektives Elektronenstrahlschmelzen der einkristallinen Ni-Basis Superlegierung CMSX-4:

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Main Author:	Ramsperger, Markus Daniel (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Erlangen ; Nürnberg [2018]
Subjects:	Elektronenstrahlschweißen Nickellegierung CMSX-4 Superlegierung Hochschulschrift
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1. MOTIVATION UND ZIELSETZUNG.....................................................................1 2. GRUNDLAGEN............................................................................................... 3 2.1. ATF-BASIS SUPERLEGIERUNGEN.....................................................................................3 2.1.1. DER TECHNISCHE EINKRISTALL ........................................................................................................................................................................ 4 2.1.2. KONVENTIONELLE VERARBEITUNG, PROZESSTECHNIK ....................................................................................................... 5 2.1.3. ERSTARRUNG VON SUPERLEGIERUNGEN ............................................................................................................................................. 6 2.1.4. WAERMEBEHANDLUNG ......................................................................................................................................................................................... 12 2.1.5. MIKROSTRUKTURELLE GEFUEGEEIGENSCHAFTEN ......................................................................................................................... 15 2.2. DAS SELEKTIVE ELEKTRONENSTRAHLSCHMELZEN ........................................................ 20 2.2.1. VERFAHRENSGRUNDLAGEN .............................................................................................................................................................................. 20 2.2.2. PROZESSPARAMETER .......................................................................................................................................................................................... 22 2.3. SCHWEISSBARKEIT VON AZZ-BASIS SUPERLEGIERUNGEN .............................................. 24 2.4. ADDITIVE FERTIGUNG VON AZ/-BASIS SUPERLEGIERUNGEN.........................................28 2.4.1. SELEKTIVES ELEKTRONENSTRAHLSCHMELZEN .......................................................................................................................... 28 2.4.2. SELEKTIVES LASERSTRAHLSCHMELZEN ........................................................................................................................................... 30 2.4.3. LASER METAI DEPOSITION .......................................................................................................................................................................... 31 3. EXPERIMENTELLE METHODIK ...................................................................... 32 3.1. CMSX-4 PULVER....................................................................................................... 32 3.2. ARCAM ELEKTRONENSTRAHLANLAGE......................................................................... 35 3.3. SELEKTIVES ELEKTRONENSTRAHLSCHMELZEN VON CMSX-4.......................................36 3.3.1. VERSUCHSAUFBAU: STARTPLATTE UND PULVERBETTSTABILISIERUNG ............................................................. 36 3.3.2. ENTWICKLUNG EINES GEEIGNETEN PREHEATINGS UND HEATINGS .............................................................. 37 3.3.3. RANDBEDINGUNGEN DES SEBM BEIM SCHMELZEN ............................................................................................. 39 3.3.4. VERGLEICH DES PROZESSFENSTERS VON IN718 MIT CMSX-4 .................................................................... 40 3.3.5. STRATEGIE ZUR VERMEIDUNG VON RISSEN BEI CMSX-4 - LINE ORDER HATCHING ...41 3.3.6. STRATEGIE ZUR HERSTELLUNG EINES CMSX-4 EINKRISTALL ................................................................................ 46 3.4. WAERMEBEHANDLUNG VON SEBM CMSX-4 PROBEN ................................................ 48 3.4.1. BESTIMMUNG DER LOESUNGSGLUEHTEMPERATUR UND HALTEZEIT .................................................................... 48 3.4.2. ENTWICKLUNG EINES OPTIMIERTEN WAERMEBEHANDLUNGSZYKLUS ............................................................ 49 3.5. PROBENCHARAKTERISIERUNG ..................................................................................... 50 3.5.1. METALLOGRAFISCHE PROBENPRAEPARATION .................................................................................................................................. 50 3.5.2. LICHTMIKROSKOPISCHE MIKROSTRUKTURUNTERSUCHUNGEN .................................................................................... 51 3.5.3. RASTERELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN ................................................................................... 52 3.5.4. BESTIMMUNG DER THERMOPHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN MITTELS D SC ............................. 54 3.5.5. ERMITTLUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN VON SEBM CMSX-4 ................................... 55 4. ERGEBNISSE UND DISKUSSION.................................................................. 58 4.1. ENTWICKLUNG EINES GEEIGNETEN PREHEATINGS FUER CMSX-4.................................59 4.2. VERARBEITUNG VON CMSX-4 IM SEBM PROZESS ............................................ . 61 4.2.1. VERGLEICH DES PROZESSFENSTERS VON IN718 MIT CMSX-4 ..................................................................... 61 4.2.2. LINE ORDER HATCHING STRATEGIE ZUR VERMEIDUNG VON RISSEN ........................................................ 63 4.2.3. SEBM CMSX-4 EINKRISTALL .................................................................................................................................................................... 72 4.2.4. KRISTALLORIENTIERUNG NACH KORNSELEKTION ......................................................................................................................... 85 4.2.5. AUFBAU AUF EINKRISTALLINES SUBSTRAT ........................................................................................................................................ 88 4.3. UNTERSUCHUNG DES EINFLUSSES DES KONTURSCHMELZENS AUF DIE GROESSE DES SX KERNS BEI RUNDPROBEN .................................................................................... 92 4.4. CHARAKTERISIERUNG VON SEBM CMSX-4 PROBEN ................................................ 96 4.4.1. SEGREGATIONSVERHALTEN - DENDRITENSTAMMABSTAND ...................................................................................... 97 4.4.2. YYMIKROSTRUKTUR. ............................................................................................................................................................................................. 101 4.5. WAERMEBEHANDLUNG VON SEBM CMSX-4...........................................................104 4.5.1. THERMISCHE ANALYSE - DSC-MESSUNGEN ................................................................................................................. 104 4.5.2. LOESUNGSGLUEHUNG ............................................................................................................................................................................................... 107 4.5.3. ANGEPASSTER WAERMEBEHANDLUNGSZYKLUS FUER SEBM CMSX-4 ................................................ 112 4.6. MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON EINKRISTALLINEM SEBM CMSX-4 ............... 115 4.6.1. HAERTEAUSWERTUNG ............................................................................................................................................................................................. 115 4.6.2. ZUGVERSUCHE .......................................................................................................................................................................................................... 117 4.6.3. KRIECHEIGENSCHAFTEN .................................................................................................................................................................................. 121 5. ZUSAMMENFASSUNG .................... 127 6. AUSBLICK............................................................................ 133 7. LITERATURVERZEICHNIS..............................................................................134 8. VERZEICHNIS DER FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN .......................... 144 9. ANHANG....................................................................................................147
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