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Laser-Pulverbettschmelzen von 30CrNiMo8-Vergütungsstahl

Vortrag von Livia Zumofen auf der "virtuellen" Fraunhofer Direct Digital Manufacturing Conference DDMC 2020 - Laser Powder Bed Fusion of 30CrNiMo8 Steel for Quenching and Tempering - Examination of the Processability and Mechanical Properties.

 

Vortragspaper

Das Schicht-für-Schicht-Prinzip der additiven Fertigungstechnologie Laser Powder Bed Fusion (LPBF) eröffnet völlig neue Möglichkeiten bei der Konstruktion und Fertigung von leichten und effizienten Getriebekomponenten. So kann beispielsweise durch die Integration von konturgerechten Kühl- und Schmierkanälen in Getriebekomponenten deren Lebensdauer erhöht und der Schmierstoffverbrauch reduziert werden. Vergütungs- und Einsatzstähle sind häufig verwendete Werkstoffe für Getriebekomponenten.

Die Verfügbarkeit dieser Legierungen für die LPBF-Bearbeitung ist jedoch noch begrenzt. Insbesondere der 30CrNiMo8-Vergütungsstahl wird häufig für Zahnräder verwendet. Diese spezielle Legierung ist in Bezug auf die LPBF-Bearbeitung weitgehend unbekannt und bleibt aufgrund ihrer Rissanfälligkeit und der hohen Temperaturgradienten, die während des LPBF-Prozesses auftreten, eine Herausforderung.

Daher konzentriert sich diese Studie auf die LPBF-Bearbeitung von 30CrNiMo8-Pulvermaterial einschließlich der Bewertung der Prozessparameter und der Materialcharakterisierung. Zusätzlich wurden die Auswirkungen der Wärmebehandlung auf das resultierende Mikrogefüge und die mechanischen Eigenschaften untersucht. Im Rahmen dieser Studie wurde das 30CrNiMo8 erfolgreich mit einer Dichte von deutlich über 99,5 % verarbeitet, was zu vielversprechenden mechanischen Eigenschaften führte. Durch das Vergüten wurde ein homogeneres Gefüge im Vergleich zum Ausgangszustand erreicht. 

 

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