BTU Cottbus - Senftenberg
Intermetallische Eisenaluminid-Legierungen auf der Basis Fe3Al weisen eine hervorragende Beständigkeit gegen Sulfidierung und gute mechanische Eigenschaften vor, weshalb sie sich hervorragend als Filtermaterialien in Heißgasfiltrationsanwendungen eignen. Im Vergleich zu den üblichen Hochtemperatur-Superlegierungen auf Ni- und Co-Basis bieten sie eine ausgezeichnete Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit, ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Dichte, niedrigere Materialkosten und eine geringere Toxizität für Mensch und Umwelt [2]. Poröse Metallfilter, die aus Metallpulver hergestellt werden, weisen in der Regel eine Porosität von 20 % bis zu etwa 40 % auf. Bei additiv gefertigten, dichten metallischen Werkstoffen hat sich die Warmumformung als vielversprechende Nachbehandlung erwiesen. Durch eine Warmumformung lässt sich die Restporosität minimieren und die Mikrostruktur der additiv gefertigten Vorformen homogenisieren. Frühere Untersuchungen haben einen positiven Einfluss der Warmumformung auf die Duktilität poröser Metalle gezeigt. Eine zentrale Herausforderung bei der Umformung von Metallschäumen besteht darin, dass sich die Poren während des Umformprozesses schließen. Das Porenschließen könnte sich nachteilig auf die spezifische Anwendung poröser Materialien auswirken, weil dadurch die Vorteile des geringen Gewichts und der großen spezifischen Oberfläche verloren gehen könnten. Daher sollte der Umformgrad maßgeschneidert kontrolliert werden, um eine anwendungsgemäße Restporosität zu gewährleisten und gleichzeitig die Vorteile der Umformung zu nutzen.
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, das Umformverhalten einer stochastischen porösen Fe3Al-Legierung, die mittels Laser-Pulverbettschmelzen hergestellt wurde, unter Warmumformbedingungen zu untersuchen. Hierzu werden die Spannungs-Dehnungs-Diagramme sowie das Porenschließverhalten in Abhängigkeit von Umformgrad und Umformtemperatur mittels REM, EBSD und Röntgen-Mikro-Computertomographie analysiert.
Manuskript
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