TY - THES

T1 - Einfluss der Ausscheidungselemente auf die mechanischen und physikalischen Eigenschaften von Maraging-Stählen

AU - Erber, Stefan Josef

N1 - gesperrt bis 20-05-2027

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Diese Arbeit hat zum Ziel, ein besseres Verständnis des Einflusses ausgewählter Legierungselemente auf das Benetzungsverhalten zu erhalten. Daraus sollen dann Rückschlüsse auf das Verhalten bei der Pulverherstellung und beim Druckprozess gezogen werden. Einen der wichtigsten Einflussfaktoren für eine erfolgreiche Pulverproduktion stellt der Gehalt an sauerstoffaffinen Elementen dar. Im Falle der Maraging-Stähle begünstigen das in der Legierung enthaltene Titan und Aluminium das Festfrieren von Schmelze, da bereits geringste Mengen an Sauerstoff mit dem Titan reagieren und Titanoxide bilden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst umfassende Tropfenkonturanalysen (TKA) an verschiedenen Variationen von Maraging-Stählen durchgeführt. Aus den Erkenntnissen der TKA und Erfahrungswerten wurden drei Legierungsvarianten entworfen und großtechnisch hergestellt. Diese Konzepte wurden hinsichtlich des Benetzungsverhaltens, der mechanischen Kennwerte, des Verdüsungsprozesses und der additiven Fertigung verglichen. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen konnten den Einfluss ausgewählter Legierungselemente auf das Benetzungsverhalten der Werkstoffe zeigen. In den großtechnischen Versuchen konnten diese Erkenntnisse ebenfalls beobachtet werden. Die drei Legierungsvarianten wurden nach dem Drucken hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften untersucht, wobei sich eine Variante als die Vielversprechendste herauskristallisiert hat. Durch das bessere Verständnis des Einflusses ausgewählter Legierungselemente kann die Prozessstabilität bei der Herstellung und Verarbeitung dieser Werkstoffe wesentlich beeinflusst werden.

AB - Diese Arbeit hat zum Ziel, ein besseres Verständnis des Einflusses ausgewählter Legierungselemente auf das Benetzungsverhalten zu erhalten. Daraus sollen dann Rückschlüsse auf das Verhalten bei der Pulverherstellung und beim Druckprozess gezogen werden. Einen der wichtigsten Einflussfaktoren für eine erfolgreiche Pulverproduktion stellt der Gehalt an sauerstoffaffinen Elementen dar. Im Falle der Maraging-Stähle begünstigen das in der Legierung enthaltene Titan und Aluminium das Festfrieren von Schmelze, da bereits geringste Mengen an Sauerstoff mit dem Titan reagieren und Titanoxide bilden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zunächst umfassende Tropfenkonturanalysen (TKA) an verschiedenen Variationen von Maraging-Stählen durchgeführt. Aus den Erkenntnissen der TKA und Erfahrungswerten wurden drei Legierungsvarianten entworfen und großtechnisch hergestellt. Diese Konzepte wurden hinsichtlich des Benetzungsverhaltens, der mechanischen Kennwerte, des Verdüsungsprozesses und der additiven Fertigung verglichen. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen konnten den Einfluss ausgewählter Legierungselemente auf das Benetzungsverhalten der Werkstoffe zeigen. In den großtechnischen Versuchen konnten diese Erkenntnisse ebenfalls beobachtet werden. Die drei Legierungsvarianten wurden nach dem Drucken hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften untersucht, wobei sich eine Variante als die Vielversprechendste herauskristallisiert hat. Durch das bessere Verständnis des Einflusses ausgewählter Legierungselemente kann die Prozessstabilität bei der Herstellung und Verarbeitung dieser Werkstoffe wesentlich beeinflusst werden.

KW - Maraging-Stähle

KW - Additive Fertigung

KW - Pulver Produktion

KW - Mechanische Kennwerte

KW - Titan

KW - Aluminium

KW - maraging steels

KW - additive manufacturing

KW - powder production

KW - process stability

KW - mechanical properties

KW - titanium

KW - aluminum

M3 - Masterarbeit

ER -