Processability of an amorphous metal alloy powder by electron beam melting

Abstract

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.