Home / Ausgabe 12(2015) / Processability of an amorphous metal alloy powder by electron beam melting
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Abstracts

Die weltweite Forschung an metallischen Gläsern wird von den Versprechungen ihrer einzigartigen Eigenschaften angetrieben. Metallische Gläser werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit, guten Korrosionsbeständigkeit und hoher Elastizität als die Materialien der Zukunft bezeichnet. Jedoch sind metallische Gläser noch nicht weit verbreitet, da sich aufgrund der notwendigen schnellen Abkühlrate derzeit nur sehr kleine Teile herstellen lassen. Daher sind die additiven Fertigungsverfahren wie das Elektronenstrahlschmelzen (EBM) ein idealer Lösungsansatz um diese Grenze zu überwinden. Bisher gibt es lediglich Untersuchungen zum Einfluss eines Elektronenstrahls auf fertige metallische Gläser. Jedoch wurde noch keine ausführliche Forschung zur Herstellung massiver metallischer Gläser (bulk metallic glasses, BMG) mittels Elektronenstrahl durchgeführt. Um zukünftig BMGs herstellen zu können, ist eine systematische Untersuchung der Verfahrensparameter des EBM-Prozesses notwendig. Im Rahmen der vorliegenden Studie wurde ein amorphes Metallpulver auf Zirkon-Basis mit unterschiedlichen Elektronenstrahlparametern versintert und die Prozessergebnisse charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen den Einfluss des Energieeintrags des Elektronstrahls auf die Verarbeitbarkeit des amorphen Metallpulvers und die Sinterqualität des Sinterkuchens.

Processability of an amorphous metal alloy powder by electron beam melting

The global research on metallic glasses is driven by the promises of their unique properties. They are considered a material of the future due to their high strength, good corrosion resistance and high elasticity. However, metallic glasses are not yet widely circulated, because the necessary high cooling rate can only produce small parts. Therefore, the additive manufacturing processes such as electron beam melting (EBM) might be able to overcome this limit. So far, there has only been research on the impact of the electron beam on bulk metallic glasses. There have been investigations of electron beams on amorphous metals but no direct generation of bulk metallic glasses. However, there has not been extensive research on the manufacturing of bulk metallic glasses (BMG) by the means of electron beam melting. In order to manufacture BMGs in the future, a systematic investigation of the process parameters of EBM is necessary. In this study an amorphous metal powder, based on zirconium, was sintered with different electron beam settings and the process results were characterized. The results show the influence of the energy input of the electron beam on the processability of the amorphous metal powder and the sinter quality of the sinter cake.