elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Nanoscale 3D characterization of an Al-1Fe-1Zr alloy for additive manufacturing

Mani, Deepak und Cloetens, Peter und Karpov, Dimitri und Monaco, Federico und Chehab, Bechir und Shahani, Ravi und Van Petegem, Steven und Barriobero-Vila, Pere und Bugelnig, Katrin und Requena, Guillermo (2025) Nanoscale 3D characterization of an Al-1Fe-1Zr alloy for additive manufacturing. Materials Characterization (225), e115109. Elsevier. doi: 10.1016/j.matchar.2025.115109. ISSN 1044-5803.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
5MB

Kurzfassung

The Al-1Fe-1Zr alloy exploits the non-equilibrium solidification dynamics inherent to laser powder bed fusion, characterized by high thermal gradients and rapid solidification front velocities. Here, we investigate the alloy's 3D microstructure using state-of-the-art synchrotron-based nano-tomography techniques. High-resolution holographic and near-field ptychographic X-ray computed tomography were employed, achieving spatial resolutions as small as 57 nm. Our comparative analysis shows that near-field ptychographic tomography offers superior signal-to-noise ratio and spatial resolution, while holographic tomography allows for faster data acquisition with minimal loss in quality. These methods reveal the 3D distribution, morphology, and interconnectivity of Fe-rich and Zr-rich intermetallic phases. Complementary X-ray fluorescence computed tomography further provides quantitative local information on elemental wt%, revealing Fe and Zr distribution with a resolution of 0.1 wt%. The findings highlight key microstructural features that contribute to the alloy's enhanced strength and thermal conductivity, offering critical insights for optimizing its performance in LPBF applications.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/215474/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Nanoscale 3D characterization of an Al-1Fe-1Zr alloy for additive manufacturing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mani, DeepakESRFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cloetens, PeterESRF GrenobleNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Karpov, DimitriESRFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Monaco, FedericoESRFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chehab, BechirConstelliumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Shahani, RaviConstelliumNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Van Petegem, StevenPaul Scherrer InstituteNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Barriobero-Vila, PereTechnical University of CataloniaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bugelnig, KatrinKatrin.Bugelnig (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Requena, GuillermoGuillermo.Requena (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2025
Erschienen in:Materials Characterization
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.matchar.2025.115109
Seitenbereich:e115109
Verlag:Elsevier
ISSN:1044-5803
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Additive manufacturingLaser powder bed fusionAluminium alloyPhase contrast tomographyX-ray fluorescence tomography
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 > Metallische Strukturen und hybride Werkstoffsysteme
Hinterlegt von: Bugelnig, Katrin
Hinterlegt am:12 Aug 2025 10:15
Letzte Änderung:12 Aug 2025 10:15

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.