Institut für Angewandte Materialien – Werkstoffkunde

Projekt 8: Evaluation der Eignung additiver Fertigungsverfahren zur Herstellung von RM-Si(-B-X) Substraten

Die konventionelle Herstellung und die Bearbeitung von Bauteilen aus Refraktärsilizidlegierungen wird durch deren hohe Spröd-Duktil-Übergangstemperatur (BDTT) erschwert. Der Einsatz moderner additiver Fertigungsverfahren verspricht eine Endkonturnahe Bauteilfertigung mit nur minimalem Nachbearbeitungsaufwand. Durch Prozesstemperaturen von bis zu 1100 °C kann beim additiven Verfahren des Elektronenstrahlschmelzens (EBM) eine zyklische thermische Belastung des Bauteils um die BDTT umgangen werden. Da der Prozess zudem unter Vakuum abläuft, kann die Oxidation der Pulverpartikel während des Fertigungsprozesses verringert werden.  In diesem Teilprojekt des Graduiertenkollegs sollen daher Prozessbedingungen gefunden werden, mit denen mittels EBM-Verfahren rissfreie Werkstücke eutektischer Mo-Si-Ti Legierungen gefertigt werden können. An den hergestellten Werkstücken wird der Einfluss der hohen Abkühlraten bei der additiven Fertigung und der thermischen Gradienten auf das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der Legierungen untersucht. Zudem wird der Einfluss nachfolgender Wärmebehandlungen auf die Mikrostruktur additiv gefertigter Werkstücke untersucht. Es soll zudem geklärt werden, ob die Ergebnisse der Untersuchungen der lokalen chemischen Zusammensetzung, der lateralen Ausdehnung der Phasen und der Textur in Abhängigkeit der Prozessparameter mit den mechanischen Eigenschaften und der Oxidationsbeständigkeit verknüpft werden können.