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Microstructure evolution in the hypo-eutectic alloy Al0.75CrFeNi2.1 manufactured by laser powder bed fusion and subsequent annealing

Hecht, Ulrike und Vayyala, A und Barriobero Vila, Pere und Navaeilavasani, N und Gein, S und Cazic, I und Mayer, J (2022) Microstructure evolution in the hypo-eutectic alloy Al0.75CrFeNi2.1 manufactured by laser powder bed fusion and subsequent annealing. Materials Science and Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing. Elsevier. doi: 10.1016/j.msea.2022.144315. ISSN 0921-5093.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich bis 10 November 2024 - Postprintversion (akzeptierte Manuskriptversion)
6MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509322016951

Kurzfassung

The hypo-eutectic medium entropy alloy Al0.75CrFeNi2.1 was processed by laser powder bed fusion (LPBF). The off-equilibrium solidification conditions prohibited coupled eutectic growth. Instead, the primary face centered cubic phase A1(FCC) solidified with a cellular morphology and the body centered, initially ordered B2(BCC) phase formed as a thin intercellular envelope. During post-build annealing an ultrafine quasi-lamellar pattern evolved following BCC growth and coarsening. The novel solid state transformation from cellular to lamellar morphology was attributed to a pronounced anisotropy of the FCC|BCC phase boundary energy. Microstructure evolution was also studied during continuous heating using in situ high-energy synchrotron X-ray diffraction (HEXRD) carried out at the beamline P07-HEMS of PETRA III (German Electron Synchrotron, DESY). The ultrafine and nano-scale features of the microstructure were quantitatively analyzed by atom probe tomography (APT) in the as-built condition and after isothermal annealing at 950 °C. The benefits of LPBF processing were discussed on the basis of mechanical properties measured by 3-point bending. The estimated tensile properties after annealing at 950 °C/6 h reached YS ≈ 860 MPa, UTS ≈1384 MPa with an elongation at fracture of ≈11%. Tensile properties in the as-built condition were comparable to martensitic steels.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/191097/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Microstructure evolution in the hypo-eutectic alloy Al0.75CrFeNi2.1 manufactured by laser powder bed fusion and subsequent annealing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hecht, UlrikeACCESS eV, AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vayyala, ARWTH Aachen UniversityNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Barriobero Vila, PerePere.BarrioberoVila (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Navaeilavasani, NACCESS eV, AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gein, SACCESS eV, AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cazic, IACCESS eV, AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mayer, JACCESS eV, AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:9 November 2022
Erschienen in:Materials Science and Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.msea.2022.144315
Verlag:Elsevier
ISSN:0921-5093
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Additive manufacturing, eutectic high entropy alloys, microstructure, atom probe tomography, synchrotron X-ray diffraction
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Hinterlegt von: Requena, Guillermo
Hinterlegt am:30 Jan 2023 07:55
Letzte Änderung:27 Feb 2024 15:03

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