Mikrostrukturelle Untersuchungen am mittels PBF-LB/M verarbeiteten Schnellarbeitsstahl HS6-5-3 (1.3344)

Abstract

Die additive Fertigung metallischer Werkstoffe eröffnet durch neue Entwurfskonzepte ein großes Entwicklungspotenzial in verschiedenen Industriebereichen. Am häufigsten kommt dabei das pulverbettbasierte Verfahren mit Laserlicht als Energiequelle (PBF-LB/M) zum Einsatz (1). Beim Werkstoffspektrum besteht jedoch hoher Forschungsbedarf. Neben Warm- und Kaltarbeitsstählen gehören die Schnellarbeitsstähle (engl. HSS) zur dritten Gruppe von Werkzeugstählen, die aufgrund ihrer hohen Verschleißbeständigkeit, Warmfestigkeit und Zähigkeit als unersetzbarer Werkstoff im Werkzeugbau gelten (2). Die Verarbeitung von HSS ist allerdings mittels PBF-LB/M äußerst anspruchsvoll, daher ist die Charakterisierung der erzeugten und erzeugbaren Mikrostruktur und deren Korrelation mit den verwendeten Prozessparametern unabdingbar (3). ![Gefüge (HS 6-5-3) bei a) 10.0 kx mit BSE-Detektor b) 3.00 kx mit SE-Detektor][1] Mittels der Kombination von FIB, REM und EDX wird eine detaillierte Beobachtung des Gefüges ermöglicht, woraus dann die Korrelation zwischen den Prozessparametern und den damit resultierenden Gefügeänderungen abgeleitet werden wird. Im Fokus der Arbeit steht der Einfluss der Abkühlrate auf die Martensitbildung und die Ausscheidungskinetik von Karbiden. Es wird gezeigt, dass die Belichtungsstrategie in Kombination mit der Bauplattformheizung als vorhandene Energiequellen die Mikrostruktur geometrieabhängig beeinflussen. Referenzen (1) H. A. Richard, B. Schramm, und T. Zipsner, Additive Fertigung von Bauteilen und Strukturen. Springer. (2) H. Berns und W. Theisen, Eisenwerkstoffe - Stahl und Gusseisen, 4. Aufl. Springer. (3) J. Saewe, C. Gayer, J. H. Schleifenbaum, und A. Vogelpoth, „Feasability Investigation for Laser Powder Bed Fusion of High-Speed Steel AISI M50 with Base Preheating System“, Berg Huettenmaenn Monatshefte, 2019. [1]: https://ibb.co/ZpVPYP6t