Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 263
Umsetzung verschiedener Priiparationstechniken zur Untersuchung
des Gefüges und der mechanischen Eigenschaften von wirmebehan-
delten y-Titanaluminid Legierungen mit unterschiedlichen Herstel-
lungsrouten
A. Straubel', S. Wolf‘, F. Brückner”, A. Seidel, T. Finaske?, C. Leyens'”,
Technische Universitit Dresden, Institut fiir Werkstoffwissenschaft, Dresden
*Fraunhofer-Institut fiir Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Additiv-Generative Fertigung, Dresden
I Einführung
Der Bedarf an Hochtemperaturwerkstoffen mit einer geringen Dichte, guter spezifischer Festigkeit
sowie Korrosions- und Verschleißbeständigkeit begründet die systematische Erforschung der inter-
© Al zusätzlich metallischen y-Titanaluminide. Speziell die TNM-Legierung der 3. Generation erreicht ein vielver-
sprechendes Eigenschaftsprofil mit einem hohen spezifischen Elastizitätsmodul, gutem Oxidations-
verhalten sowie hoher spezifischer Zug- und Kriechfestigkeit im Temperaturbereich bis 800 °C.
Daraus leitet sich die Aussicht ab, die doppelt so schweren Nickelbasislegierungen partiell substitu-
halten wurden ieren zu können. Bauteile aus y-TiAl werden konventionell über ein aufwendiges Schleuderguss-
se oral. dass verfahren oder die Schmiederoute hergestellt.
- Raduktion der Einen alternativen Ansatz bieten die generativen Fertigungsverfahren, von denen in der vorliegen-
te Zima Je den Arbeit, das Laser-Pulver-Auftragschweilen (LPA) zur Anwendung kam. Bei diesem Verfahren
§ auch noch bei Laserstrahl Schutzaas wird der pulverförmige Zusatzwerkstoff über ein
aieoroduld als Trégergas zur Prozesszone gefördert. Dabei
«Verfahren zur - werden Zusatzwerkstoff und Substrat vom La-
els QGA zeigt Pulver & serstrahl aufgeschmolzen und eine metallurgi-
wobet das Ko- Fordergas sche Bindung erzeugt (siehe Bild 1). Charakte-
stärke auferund ristisch für das Verfahren sind die Präzision des
der n-Phase an. Schichtauftrags, die geringe Wärmeeinflusszone
influsst werden. Koaxialduse und die enorme Vielfalt der herstellbaren Struk-
< Pulverfokus echselwirkung er turen. Mittels hybrider Ansätze können durch
eine gezielte Temperaturführung während des
Schmelzbad Prozesses (z. Bsp. induktive Vorwärmung des
Substrat Substrats) die Erstarrungsbedingungen reguliert
orth Holland und Gefiigeigenschaften teils gezielt einstellt
Wärmeeinflu: .. werden. Durch die Kombination mit einer nach-
{4 nm N .
ods. H L_» Vorschubrichtung gelagerten Wärmebehandlung ergeben sich zu-
sätzliche Beeinflussungsmöglichkeiten.
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100 322. Bild 1: Schematische Darstellung des Laser-Pulver-Auftragschweilens mit einer Koaxialdiise, der Laserstrahl-
Fortschritte In Pulverstrom-Wechselwirkung und der Prozesszone [1]
Dies steht im Fokus der vorliegenden Untersuchungen. Hierzu wurden bei der Titanaluminid-
Legierung Ti-43,5A1-4Nb-1Mo-0,1B (at.-%) verschiedene Gefüge mittels einer gezielten Tempera-
turführung hergestellt und verglichen.
Basis ist eine konventionell hergestellte Probe der Legierung TNM-BI1 (gegossen und gehippt) wel-
che mit einem durch Laserpulverauftragschweißen hergestelltem und anschließend gehipptem Prüf-
ling verglichen wurde. Bereits durch die unterschiedlichen Herstellungswege entstehen trotz glei-
