Powder Laser - Direct Energy Deposition und Nachbearbeitung von WC-verstärktem IN625-Vollmaterial

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Sebastian Härtel; Professorin Dr.-Ing. Sabine Weiß
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566069650

Die Anforderungen von Hochleistungsindustrien wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie sowie der Öl- und Gasindustrie treiben die Innovation bei Hochleistungswerkstoffen und deren Produktionsverfahren voran. In diesem Projekt sollen die Auswirkungen der Hybridfertigung, insbesondere durch Zugabe von Wolframkarbid (WC) beim Laser Auftragschweißen, auf die mechanischen Eigenschaften, die Warmumformbarkeit und das Gefüge der Nickelbasis-Superlegierung Inconel625 (IN625) untersucht werden. IN625 ist für eine hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit bekannt, WC für eine hohe Verschleißfestigkeit und eine kornverfeinernde Wirkung. Das Einbringen von WC-Partikeln in die IN625-Matrix, zusätzlich unter Verwendung des hybriden Ansatzes von additiver Fertigung und Schmiedeprozess, beeinflusst das mikrostrukturelle und mechanische Verhalten des Materials erheblich. Während die Einbindung von WC in den Grundwerkstoff die Festigkeit erhöht und damit die mechanischen Grenzen erweitert, wird im Projekt der ganzheitliche Einfluss, einschließlich möglicher Verwendungszwecke, gründlich bewertet, um den Werkstoff für die beabsichtigte Anwendung zu qualifizieren. Um die Auswirkung der WC-Zugabe zu verstehen, wird die additive Herstellung von Proben aus IN625 mit und ohne WC sowie das Schmieden von diesen Proben durchgeführt, die Mikrostrukturen werden analysiert und durch Wärmebehandlungsansätze modifiziert. Anschließend werden Warmstauchversuche, Zugversuche, Verschleiß- und Kriechversuche durchgeführt und deren Ergebnisse analysiert und modelliert. Diese Forschungsarbeit trägt zum wachsenden Wissensstand über hybride Herstellungsverfahren und das Werkstoffdesign bei und bietet wertvolle Hinweise für industrielle Hochleistungsanwendungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen