Speaker
Description
Die additiv gefertigte Nickel-Basis Legierung L718 AMPO weist aufgrund des schichtweisen Aufbaus und der hohen Erstarrungsraten während des Druckprozesses eine ausgeprägte Zellstruktur aus Mikrosegregationen auf. Diese sind aufgrund ihrer geringen Größenordnung und komplexen Verteilung nur schwer zuverlässig zu charakterisieren. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von Analyseverfahren, die eine automatisierte und quantitative Erfassung dieser mikrostrukturellen Merkmale ermöglichen.
Hierzu wurden rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen unter Verwendung von energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) sowie rückstreuelektronenbasierten Kontrastmechanismen (BSE) durchgeführt. Durch die Kombination dieser bildgebenden Verfahren mit weiterentwickelten Bildanalysetools konnten sowohl die chemischen Unterschiede als auch die charakteristischen Zellgrößen präzise bestimmt werden. Die entwickelten Algorithmen erlaubten eine automatisierte Segmentierung und statistische Auswertung einer großen Anzahl an Aufnahmen, wodurch reproduzierbare und quantitative Aussagen zur Mikrosegregationsausprägung möglich wurden.
Erst durch diese systematische Quantifizierung lassen sich die ermittelten Mikrostrukturparameter zuverlässig mit weiteren werkstoffrelevanten Eigenschaften in Beziehung setzen. Insbesondere können nun direkte Korrelationen zwischen Ausmaß der Mikrosegregationen, lokaler chemischer Zusammensetzung und dem Rekristallisationsverhalten während nachfolgender Wärmebehandlungen hergestellt werden. Die vorgestellten Analyseverfahren bilden somit eine wesentliche Grundlage, um die Zusammenhänge zwischen Prozessparametern, Mikrostruktur und resultierenden Werkstoffeigenschaften in additiv gefertigten Nickelbasislegierungen besser zu verstehen und gezielt zu optimieren.