Zur Übersicht

Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Gefüge-Eigenschaftsbeziehung einer Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr Legierung hergestellt mittels selektiven Elektronenstrahlschmelzens (SEBM)

Donnerstag (19.09.2019)
11:00 - 11:30 Uhr Petersburg

Die additive Fertigung ist eine relativ junge Technologie, bei der Strukturen Schicht für Schicht aufgebaut werden. Dadurch können Bauteile und Komponenten für die Leichtbauoptimierung und komplexe Strukturen entworfen und generiert werden. die Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr ist eine metastabile β-Legierung ist. Sie beruht auf der von der ehemaligen UdSSR entwickelten VT-22 (Ti-5Al-5Mo-5V-1Fe) und soll die heute oft gebrauchte Ti-10V-2Fe-3Al ersetzen. Diese Legierung wird aufgrund Ihrer guten Tiefenhärtbarkeit vorwiegend in Fahrwerkskomponenten im Flugzeugbau eingesetzt. Ihr Eigenschaftspotential bietet aber auch die Möglichkeit, diese Legierung in anderen Bauteilen/Komponenten zu verwenden.

Die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften in Korrelation mit den Schmelzparametern der durch selektives Elektronenstrahlschmelzen (ARCAM A2X) verarbeiteten Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-Legierung wurden untersucht. Hierfür wurden neun verschiedene Schmelzparameter getestet und mittels µCT-Untersuchungen und mikroskopischen Verfahren analysiert (optisch, REM/EDX). Es zeigt, dass die Variation der Schmelzenergien einen erheblichen Einfluss auf die sich ausbildende Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften haben. Aufgrund vielversprechender Eigenschaften wurden Proben von drei ausgewählten Schmelzparametern wärmebehandelt und weitergehend untersucht. Nach der STA (solution treated and aged) Behandlung weist das Gefüge eine sehr feine α-Phase und hohe Festigkeit auf. Die zweite durchgeführte Wärmebehandlung, war die BASCA (Beta annealed slow cooled aged) Wärmebehandlung. Die erhöhten Temperaturen im BASCA Regime führen zu einer Modifikation des nach der Wärmebehandlung vorliegenden Gefüges. Es zeigt sich eine wesentlich rauere α-Phase. Durch die vergröberte β-Phase ist die Duktilität erhöht.

Es konnte gezeigt werden, dass eine Verarbeitung der Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr im SEBM Verfahren grundsätzlich möglich ist und mit Hilfe der im Anschluss durchgeführten Wärmebehandlungen auf den Anwendungsfall hin maßgeschneiderte mechanische Eigenschaften eingestellt werden können.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Julius Hendl
Technische Universität Dresden
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Elena Lopez
    Fraunhofer IWS
  • Prof. Dr. Frank Brückner
    Fraunhofer IWS
  • Prof. Dr. Christoph Leyens
    TU Dresden/Fraunhofer IWS
  • Mirko Riede
    Fraunhofer IWS
  • Dr. Axel Marquardt
    Technische Universität Dresden