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학술저널
저자정보
Silja‑Katharina Rittinghaus (University of Wuppertal) Amr Ali (RWTH Aachen University) Ulrike Hecht (Access e.V)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.29 No.3
발행연도
2023.3
수록면
579 - 590 (12page)
DOI
10.1007/s12540-022-01246-0

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The alloy AlCrFe2Ni2,known as medium entropy alloy (MEA, ΔS/R ~ 1.33) was processed using Laser Direct EnergyDeposition (L-DED). The alloy is designed to develop a Widmanstätten type duplex microstructure following a solid statephase transformation which is controlled by the cooling rate. During L-DED this transformation is hardly accomplished,commonly calling for a post-build heat treatment. For the first time, an intrinsic laser-based heat treatment was applied topromote this phase transformation in the Additively Manufactured HEA in a layer by layer approach. Process parameters forthe intrinsic heat treatment were varied and investigated in terms of temperature–time cycles, cooling rates and penetrationdepth. The microstructure of as-built and differently heat-treated samples was investigated. In the as-built condition, theduplex structure consist mainly of ordered and disordered bcc phase and a small fraction of thin fcc-plates (40%). It was foundthat the fcc phase fraction can be significantly increased up to 58% by applying an intrinsic heat treatment. The heat treatmentinvolves nucleation of new fcc plates as well as thickening of the existing plates. The process-related inhomogeneity of themicrostructure resulting from heat affected zones at melt pool boundaries is not eliminated due to the short interaction times.In contrast to the conventional post-process heat treatment at 900 °C for 6 h, the microhardness is not significantly reducedduring intrinsic heat treatment and remains in the range of 400 HV0.3. Intrinsic heat treatment is however beneficial, sinceit can be applied selectively. Thus, it offers novel possibilities for surface cladding applications.
#Additive manufacturing · High entropy alloys · Heat treatment · Microstructure

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