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Aufsatz
Damage Tolerance Evaluation of E-PBF-Manufactured Inconel 718 Strut Geometries by Advanced Characterization Techniques
(2020-01-06)
By means of electron beam powder bed fusion (E-PBF), highly complex lightweight structures can be manufactured within short process times. Due to the increasing complexity of producible components and the entangled interplay of damage mechanisms, common bulk material properties such as ultimate tensile or fatigue strength are not sufficient to guarantee safe and reliable use in demanding applications. Within this work, the damage tolerance of E-PBF-manufactured Ni-based alloy Inconel 718 (IN 718) strut geometries ...
Aufsatz
Tribological Performance of Additively Manufactured AISI H13 Steel in Different Surface Conditions
(2021-02-16)
Additive manufacturing of metallic tribological components offers unprecedented degrees of freedom, but the surface roughness of most as-printed surfaces impedes the direct applicability of such structures, and postprocessing is necessary. Here, the tribological performance of AISI H13 steel samples was studied. These were additively manufactured through laser powder bed fusion (L-PBF), also referred to as selective laser melting (SLM). Samples were tested in four different surface conditions: as-printed, polished, ...
Aufsatz
Elevated Temperature Mechanical Characteristics and Fracture Behavior of a Novel Beta Titanium Alloy
(2023-02-03)
In the present work, the elevated-temperature deformation characteristics and microstructural evolution of a Ti-5V-5Mo-5Cr-4Al alloy in solution-treatment conditions were studied under a tensile load at temperatures in the range of 25 to 550 °C and strain rates between 0.001 and 0.1 s-¹. The results obtained indicated that, essentially, dynamic recovery (DRV) was the dominant softening mechanism in the case of the regimes considered. An analysis based on transmission electron microscopy (TEM) and the assessment of ...
Aufsatz
Overmoulding of Additively Manufactured Titanium Inserts Using Polyoxymethylene (POM)—Evaluation of Bond Quality as a Function of Process Parameters
(2021-06-15)
Due to their process-induced porous surfaces, additively manufactured structures are not optimized for applications in which friction is a key factor. To improve the frictional properties of additively manufactured titanium inserts of various thicknesses, two tribologically optimized POM materials, which differ in terms of filler composition and contents, were used to overmould the inserts. The titanium inserts were manufactured in two different building directions, resulting in a variation in surface roughness. The ...
Aufsatz
Microstructural Constituents and Mechanical Properties of Low-Density Fe-Cr-Ni-Mn-Al-C Stainless Steels
(2022-07-23)
Metallic material concepts associated with the sustainable and efficient use of resources are currently the subject of intensive research. Al addition to steel offers advantages in view of lightweight, durability, and efficient use of high-Fe scrap from the Al industry. In the present work, Al was added to Fe-12Cr-(9,12)Ni-3Mn-0.3C-xAl (x = 0.1–6) (wt.%) stainless steels to assess its influence on microstructure and mechanical properties. According to density measurements based on Archimedes’ principle, densities ...
Aufsatz
Determination and Validation of Residual Stresses in CFRP/Metal Hybrid Components Using the Incremental Hole Drilling Method
(2020-09-21)
Lightweight materials contribute to an efficient decrease in fuel consumption in the automotive and aircraft industries. Hybrid components made of metal and carbon fiber-reinforced plastics (CFRP) have a high potential in lightweight applications due to their high strength-to-weight ratio. For cost-effective processing of hybrid materials, advanced manufacturing processes such as the prepreg-press-technology have been developed, in which the bonding between a metallic component and a fiber compound is exclusively ...
Dissertation
Oberflächennahe Schädigung von Superlegierungen unter Hochtemperatur
(2020-02)
In der vorliegenden Arbeit wird die Alterung von Nickelbasislegierungen in Oberflächennähe betrachtet. Dabei wird der Einfluss von Temperatur und Zeit in Zusammenhang mit der Oberflächenrauheit, Deformation und der Konzentration von Natriumsulfat an der Probenoberfläche untersucht. Zur Quantifizierung der Schädigung kommen rasterelektronenmikroskopische Methoden wie EBSD und EDX zum Einsatz.
Es wird gezeigt, dass die analysierten Verarmungs- und Vergröberungsprozesse der Gamma'-Ausscheidungen eine deutliche ...
Dissertation
Zur Verbesserung des Ermüdungsverhaltens des austenitischen Stahls X5CrNi18-10 im Temperaturbereich 25-600°C durch mechanische Randschichtverfestigungsverfahren
(2007-11-16)
Die technischen Oberflächen werden oft als Bauteilversagungsorte definiert. Deswegen ist eine optimale Ausnutzung der Werkstoffeigenschaften ohne mechanische Oberflächenbehandlungsverfahren nicht mehr wegzudenken. Mechanische Randschichtoptimierungsverfahren sind vergleichsweise einfach, Kosten sparend und hocheffektiv. Gerade das Festwalzen wird wegen seiner günstigen Auswirkungen wie die exzellente Oberflächengüte, die hohen Druckeigenspannungen sowie die hohe Oberflächenverfestigung zunehmend an Bedeutung gewinnen. ...
Buch
Thermo-mechanische Gradierung eigenverstärkter Polypropylen-Composite
(kassel university press, 2015)
Eigenverstärkte Polypropylen-Composite weisen ein enormes Leichtbaupotential und überdurchschnittliche mechanische Grundeigenschaften auf. Das Eigenschaftsspektrum lässt sich auf die makromolekulare Orientierung oder sog. Eigenverstärkung der eingesetzten textilen Faser- und Bändchenhalbzeuge zurückführen, welche die Ausgangsbasis der Schichtverbunde bilden. Über eine gezielte Prozessführung kann die Eigenverstärkung bis ins heißkompaktierte Bauteil hinein kontrolliert und erhalten werden, wobei sich das Eigenschaftsspektrum ...
Buch
Rotatives Vibrationsschweißen
(kassel university press, 2017)
Schweißversuche mit den von dem Schweißmaschinenhersteller Fischer Kunststoff-Schweißtechnik GmbH entwickelten Prototypenmaschinen für das neuartige Rotative Vibrationsschweißen zeigen eine vergleichbare erforderliche Prozessführung und die bereits bekannten Ausprägungen der vier Schweißprozessphasen anderer Vibrationsschweißverfahren. Unter Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe und Probekörpergeometrien zeigt sich, dass sich die Fügenahteigenschaften von mit dem Rotativen Vibrationsschweißverfahren gefügten ...