Laserlegieren - Einfluss der latenten Warme auf die Gefugeausbildung

摘要

Mit dem Laserlegieren bietet sich die Moglichkeit, das Verschleissverhalten von Leichtmetalllegierungen durch die Bildung intermetallischer Phasen in Oberflachennahe zu verbessern. Die Gefugeausbildung sowie die Randschichteigenschaften werden neben den Prozessparametern auch von der latenten Warme der gebildeten intermetallischen Phasen beeinflusst. Zur Untersuchung des Einflusses wurden verschiedene Werkstoffsysteme (Ti-Al, Ti-Ni, Ni-Al) sowie mit Ti, Al bzw. Ni beschichtete Konstruktionswerkstoffe (TiAl6V4, AlMg3) umgeschmolzen, und das sich abhangig von den Prozessparametern und der Zusammensetzung ausbildende Gefuge untersucht. Der Zusammenhang zwischen Prozess- und Werkstoffparametern und dem entstandenen Gefuge (Dendritenarmabstand, Zusammensetzung, Struktur, gebildete Phasen) wurde ermittelt. Es wurde festgestellt, dass fur kurze Lasereinwirkzeiten der Erstarrungsprozess und die Gefugeausbildung von der latenten Warme entscheidend beeinflusst wird. Die Eigenschaften der umgeschmolzenen Werkstoffe (Harte, Verschleissverhalten) wurden bestimmt und eine Korrelation mit den Prozessparametern hergestellt. Parallel zu den Analysen wurde der Prozess modelliert und der Einfluss verschiedener Faktoren auf Aufheiz- und Abkuhlbedingungen ermittelt. Die Simulationsergebnisse und experimentellen Resultate zeigen dabei eine gute Ubereinstimmung.