Published 2019 | Version v1
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Microstructural and mechanical properties of the laser-melted Inconel 718 nickel base superalloy

Description

In this work, the microstructural development and the resulting mechanical properties of the nickel-based superalloy Inconel 718 processed in the SLM® (Selective Laser Melting) process were investigated. Subsequently, the influence of the HIP process (Hot Isostatic Pressing) on the porosity, microstructure and mechanical properties was analysed. Since the HIP process cannot close near-surface pores, selected samples were encapsulated with a Ni-20Cr coating by the Arc-PVD (Physical Vapor Deposition) process. Since the typical cell structures together with the γ precipitates occur after solution annealing with subsequent precipitation hardening, the highest yield strength (Rp0.2) could be determined under quasi-static loading at room temperature (RT) as well as at 650°C. Under cyclic loading, the coated and hot isostatically pressed specimens show the lowest fatigue strength at RT, both before and after precipitation hardening. In the solution-annealed and subsequently precipitation-hardened condition, the material exhibits the highest fatigue life, especially at a low strain amplitude (Δε/2 = ±0.35 %), at 650 °C.

Availability note (English)

Available from: https://www.shaker.de/de/content/catalogue/index.asp?lang=de&ID=8&ISBN=978-3-8440-6475-9

Abstract (German)

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die mikrostrukturelle Entwicklung und die daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften der im SLM® Verfahren (Selective Laser Melting) verarbeiteten Nickelbasis-Superlegierung Inconel 718 untersucht. Anschließend wurde der Einfluss des HIP-Prozesses (Heißisostatisches Pressen) auf die Porosität, die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften analysiert. Da der HIP-Prozess oberflächennahe Poren nicht schließen kann, wurden ausgewählte Proben durch das Arc-PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) mit einer Ni-20Cr Beschichtung gekapselt. Da die typischen Zellstrukturen zusammen mit den γ-Ausscheidungen nach dem Lösungsglühen mit anschließender Ausscheidungshärtung auftreten, konnte die höchste Streckgrenze (Rp0,2) unter quasistatischer Belastung bei Raumtemperatur (RT) sowie bei 650 °C ermittelt werden. Unter zyklischer Belastung zeigen die beschichteten und heißisostatisch gepressten Proben die geringste Ermüdungsfestigkeit bei RT, sowohl vor als auch nach der Ausscheidungshärtung. Im lösungsgeglühten und anschließend ausscheidungsgehärteten Zustand weist das Material die höchste Lebensdauer, insbesondere bei einer niedrigen Dehnungsamplitude (Δε/2 = ±0,35 %), bei 650 °C auf.

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Original title (German)
Mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften der im Laserschmelzverfahren verarbeiteten Inconel 718 Nickelbasis-Superlegierung

Publishing Information

Publisher
Shaker
Imprint Place
Dueren (Germany)
ISBN
978-3-8440-6475-9
Imprint Pagination
118 p.
Journal Volume
10
Series
Forschungsberichte des Direct Manufacturing Research Centers