FAM

Ermüdungsverhalten additiv gefertigter hochentropischer Legierungen (FAM)

Ziel

In diesem Forschungsvorhaben soll das Ermüdungsverhalten additiv gefertigter, hochentropischer Legierungen unter Berücksichtigung relevanter Einflussgrößen charakterisiert werden. Eine Miniatur-Ermüdungsprüfanlage erlaubt die Untersuchung einer repräsentativen Anzahl an Proben und reduziert die Kosten der LPBF-Fertigung. Basierend auf EBSD-Orientierungsverteilungsanalysen und der Matlab-Toolbox MTEX sollen die elastisch-mechanischen Eigenschaften quantifiziert werden und vervollständigen so die dynamisch-mechanische Werkstoffcharakterisierung.

Kurzbeschreibung

Das Forschungsvorhaben soll dazu beitragen das Ermüdungsverhalten additiv gefertigter hochentropischer Legierungen besser zu verstehen. Im Fokus des Vorhabens stehen die in den beiden derzeit laufenden Forschungsprojekten EVERAM (INNO-KOM – EVERAM, FKZ: 49VF180027) und NADEA (NADEA – BMBF-Projekt, FKZ: 03XP0163A) für die additive laserbasierte Pulverbettfertigung (engl. laser powder bed fusion, LPBF) entwickelten und bereits in Grundzügen charakterisierten, hochentropischen Legierungen Al0.8CrFeNi2.2 und AlCrFe2Ni2 (bzw. AlCrFe2Ni2Mo0.1). Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll die mechanische Charakterisierung der genannten Legierungen durch Ermüdungsuntersuchungen, unter Verwendung einer ‘DYNA-MESS TP5HF‘ servopneumatischen Miniatur-Ermüdungsprüfmaschine, vervollständigt werden. Durch die Verwendung einer Miniaturermüdungsanlage soll eine repräsentative Anzahl an Untersuchungen, unter Berücksichtigung der relevanten Einflussgrößen, wie z.B. der Orientierung der Proben hinsichtlich der LPBF-Aufbaurichtung und einer geeigneten Oberflächennachbearbeitung (z.B. Kugelstrahlen; engl.: shot-peening), ermöglicht werden. Darüber hinaus sollen die beiden unterschiedlichen Pulver-Herstellungsrouten für die additive LPBF-Fertigung, das heißt das etablierte Verfahren der Inertgas-Verdüsung (IGA; engl. inert gas atomization) und das relativ neue Verfahren der Ultraschallzerstäubung bzw. Pulver-Plasma-Atomisierung (PA), das bei Access derzeit im Rahmen des Projektes INNO-LAB (FKZ: 49IZ200006), zur schnellen und effizienten Herstellung von pulverbasierten, additiv gefertigten Werkstoffen, verwendet wird, miteinander verglichen und evaluiert werden. In einem letzten Schritt sollen die so ermittelten mechanischen Kennwerte mit den anhand von EBSD-Orientierungsmessungen und unter Verwendung der mit Hilfe der Matlab-Toolbox MTEX approximierten, elastischen Werkstoffkonstanten berechneten, elastisch-mechanischen Eigenschaften der Materialien verknüpft werden.

Projektpartner

Ansprechpartner/in

Dr. Susanne Hemes
+49 241 80 98020
s.hemes@access-technology.de

Projektinformationen

Laufzeit 
2/1/2021 –
7/31/2023
Förderkennzeichen
49VF200065
Zuwendungsgeber
EuroNorm GmbH
Projektträger
EuroNorm GmbH
Förderinitiative
INNO-KOM
Förderhinweis
Geschäftsfeld
Analytik
Projektstatus
in Bearbeitung