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Microstructure and Mechanical Properties of an Advanced Ag-Microalloyed Aluminum Crossover Alloy Tailored for Wire-Arc Directed Energy Deposition

Klein, Thomas und Arnoldt, Aurel und Gomes, Manuel und Barriobero Vila, Pere (2023) Microstructure and Mechanical Properties of an Advanced Ag-Microalloyed Aluminum Crossover Alloy Tailored for Wire-Arc Directed Energy Deposition. JOM: Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, 75 (10), Seiten 4128-4137. Springer. doi: 10.1007/s11837-023-05838-y. ISSN 1047-4838.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11837-023-05838-y

Kurzfassung

The implementation of wire-arc directed energy deposition requires the development of novel, process-adapted, high-performance aluminum alloys. Conventional high-strength alloys are, however, difficult to process as they are prone to hot-cracking. Crossover alloys based on Al-Mg-Zn combine good processability with good mechanical properties following artificial aging. Here, we present an effort to further improve the mechanical properties of Al-Mg-Zn crossover alloys using Ag microalloying. No cracks and few porosities were observed in the samples. The microstructure is dominated by fine and globular grains with a grain size 26.6 µm. The grain structure is essentially free of texture and contains fine microsegregation zones with 3-5 µm thickness of segregation seams. Upon heat treatment these microsegregation zones are dissolved and T-phase precipitates are formed as clarified by diffraction experiments. This precipitation reaction results in a microhardness of 155 HV0.1, a yield strength of 391.3 MPa and 418.6 MPa, an ultimate tensile strength of 452.7 MPa and 529.4 MPa and a fracture strain of 3.4% and 4.4% in transversal and in longitudinal directions, respectively. The gained results suggest that highly loaded structures can be manufactured by wire-arc directed energy deposition using the newly developed aluminum crossover alloy.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/198279/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Microstructure and Mechanical Properties of an Advanced Ag-Microalloyed Aluminum Crossover Alloy Tailored for Wire-Arc Directed Energy Deposition
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Klein, ThomasLKR Light Metals Technologies RanshofenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arnoldt, AurelLKR Light Metals Technologies RanshofenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gomes, ManuelInstituto de Soldadura e QualidadeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Barriobero Vila, PereGerman Aerospace Center, Institute of Materials Research, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 Mai 2023
Erschienen in:JOM: Journal of the Minerals, Metals and Materials Society
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:75
DOI:10.1007/s11837-023-05838-y
Seitenbereich:Seiten 4128-4137
Verlag:Springer
ISSN:1047-4838
Status:veröffentlicht
Stichwörter:additive manufacturing, directed energy deposition, crossover alloys, aluminium alloys
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Hinterlegt von: Requena, Guillermo
Hinterlegt am:19 Okt 2023 07:53
Letzte Änderung:24 Okt 2023 10:44

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