Ermüdungsverhalten und mikrostrukturelle Charakterisierung der im Laserschmelzverfahren hergestellten Nickelbasis-Superlegierung Inconel 939

In der vorliegenden Arbeit wurden die mikrostrukturellen Eigenschaften und das dadurch resultierende mechanische Verhalten der im SLM-Verfahren (Selective Laser Melting) hergestellten Nickelbasis-Superlegierung Inconel 939 untersucht und einer Inconel 939 Gusslegierung gegenübergestellt. Die monotonen und mikrostrukturellen Untersuchungsergebnisse zeigen eine eindeutige Abhängigkeit der Herstellungsrichtung und deutliche Unterschiede zur Gusslegierung, insbesondere in der Mikrostruktur. Dehnungsgeregelte isotherme und thermomechanische Ermüdungsversuche in Kombination mit der Methode der digitalen Bildkorrelation (DIC) beschreiben das mechanische Verhalten sowie die kritischen Bereiche im Gefüge. Ob beim SLM- oder Gusswerkstoff eine höhere Lebensdauer bei der isothermen Ermüdung erreicht wird, ist von der Höhe der Beanspruchung abhängig. Im ausscheidungsgehärteten Zustand besitzt das SLM-Material bei niedrigen Belastungen und Temperaturen von Raumtemperatur bis 750 °C eine höhere Lebensdauer und zeigt somit ein besseres Ermüdungsverhalten als der Gusswerkstoff. Bei höheren Dehnungsamplituden werden vorhandene Poren aktiviert und ein schnelles Versagen tritt ein. Mit geeigneten HIP-Parametern konnte die Porosität allerdings deutlich reduziert werden.