Mikrostruktur og mekaniske egenskaper i 3D printet presiptatherdbart martensittisk stål

Abstract

Formålet med denne oppgaven er å undersøke og sammenligne effekten av to ulike varmebehandlingsprosesser i ulike holdetider har på mikrostrukturen og de mekaniske egenskapene i EOS 3D-printet maraging stål MS1/MS300 (DMLS). Varmebehandlingen som ble gjort var: (i) innherding ved 940◦C i 2 timer og utherding ved 490◦C i 1, 4 og 6 timer. (ii) Innherding ved 1400◦C i 1 time og utherding ved 510◦C i 1, 4 og 6 timer.

Høyest observert hardhet for DMLS produsert MS1 stål var på 647 HV, som var med direkte utherding ved 490◦C med en holdetid på 6 timer (for første varmebehandling). For den siste varmebehandlingen var høyest mål hardhet på 608 HV for innherding i 1 time og utherding med holdetid på 6 timer. I printet tilstand nådde MS1 en flytegrense på 812 MPa og strekkfasthet på 1074 MPa.

Mikrostrukturen i printet MS1 består av søyleformet og likeakset dendritt. Etter varmebehandling endres mikrostrukturen til en “skiveformet plate” martensitt struktur (lath martensitt).

The purpose of this thesis is to investige and compare the effects and impact of two differen heat treament processes wih different holding time have on EOS 3D- Printed Maraging Steel MS1/MS300. The following heat treatments used in this studie is: (i) Solution heat treatment at 940 Degree Celsius for 2 hours followed by aging at 490 degree Celsius with a holding time of 1, 4 and 6 hours. (ii) Solution heat treatment at 1400 Degree Celsius for 1 hours followed by aging at 510 degree Celsius with a holding time of 1, 4 and 6 hours.

Highest achived hardness for the DMLS produced MS1 steel was 647 HV, which was with achived with direct aging at 490 degree celsius with a holding time of 6 hours. For the second heat treatment, the highest achived hardness was meassured to 608 HV, for solution heat treated for 1 hours followed by aging for 6 hours. The "As printed" specimen achived yield strength of 812 MPa and tensile strength of 1074 MPa.

The microstructure in "as printed" MS1 consists of collumnar and equiaxed dendrite. After heat treatment the microstructure will change into a lath martensittic structure.