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Time-resolved characterization of novel alloys for additive manufacturing

Barriobero Vila, Pere und Gussone, Joachim und Bugelnig, Katrin und Breitbarth, Eric und Strohmann, Tobias und Silva-Reyes, Kenneth und Hecht, Ulrike und Sket, Federico und da Silva, Julio Cesar und Schell, Norbert und Stark, Andreas und Villanova, Julie und Haubrich, Jan und Requena, Guillermo (2019) Time-resolved characterization of novel alloys for additive manufacturing. AAMS2019 - Alloys for Additive Manufacturing Symposium, 18.09.2019-20.09.2019, Goteborg, Sweden.

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Kurzfassung

Many manufacturing processes have alloys particularly developed for them: brittle alloys not presenting appreciable deformation during forming are ordinarily cast, while alloys amenable to mechanical deformation can be wrought processed. Thought metal-based additive layer manufacturing (ALM) is resulting in a paradigm change that could revolutionize manufacturing across multiple industries such as the aerospace, biomedical and automotive sectors, limited alloys are compatible with ALM. Nowadays, most of the alloys being used in ALM are mostly based on compositions inherited from conventional manufacturing such as casting and forging where microstructure engineering involves thermo-mechanical processing (TMP). In TMP, breaking up of anisotropy, control of grain size, recrystallization and texture, occurs during sequences of forming steps that give the final shape of components. Differently, the metallurgical conditions of ALM do not consider forming owing to the attractiveness of near net-shape fabrication, and present a more complex thermal history of rapid solidification where the alloys undergo sharp cycles of steep heating (~106-107 °C/s) and cooling (~ 103-108 °C/s) rates. Thus, in ALM, the activation of alternative phase transformations plays a key role in order to obtain microstructures with direct properties in the as-built state. Our contribution will present advances in time-resolved characterization providing insights in the influence of phase transformations on microstructure formation and in the deformation mechanisms of Ti-alloys particularly developed for ALM. The strategies taken for these alloys include tackling anisotropy by exploring alternative transformation paths of alpha-phase formation altering the regular Burgers-related beta-to-alpha transformation, as well as exploitation of the grain size-refinement provided by fast solidification for the fabrication of high strength components. On the other hand, phase evolution of alloys fabricated via selective laser melting is provided by in situ synchrotron tomography and in situ high energy synchrotron X-ray diffraction.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141660/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Time-resolved characterization of novel alloys for additive manufacturing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Barriobero Vila, PerePere.BarrioberoVila (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4412-3729NICHT SPEZIFIZIERT
Gussone, JoachimJoachim.Gussone (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bugelnig, KatrinKatrin.Bugelnig (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Breitbarth, EricEric.Breitbarth (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3479-9143NICHT SPEZIFIZIERT
Strohmann, TobiasTobias.Strohmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Silva-Reyes, KennethUniversity of Puerto Rico at MayagüezNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hecht, UlrikeACCESS eV, AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sket, FedericoMadrid Institute for Advanced Studies of Materials (IMDEA), Madrid, SpainNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
da Silva, Julio CesarInstitut Néel CNRSNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schell, NorbertHZG, GeesthachtNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stark, AndreasHZG, GeesthachtNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Villanova, JulieEuropean Synchrotron Radiation Facility (ESRF)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haubrich, JanJan.Haubrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5748-2755NICHT SPEZIFIZIERT
Requena, GuillermoGuillermo.Requena (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Metal additive manufacturing, synchrotron-based characterization
Veranstaltungstitel:AAMS2019 - Alloys for Additive Manufacturing Symposium
Veranstaltungsort:Goteborg, Sweden
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:18.09.2019-20.09.2019
Veranstalter :Chalmers University
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Umweltschonender Antrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CP - Umweltschonender Antrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Werkstoffe und Herstellverfahren
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung
Hinterlegt von: Barriobero Vila, Pere
Hinterlegt am:30 Apr 2021 07:19
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:48

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