Dieses Projekt umfasst die Entwicklung von ternären Al-Mn-Ce-Legierungen mit einem gleichgewichtsfernen Gefüge durch die Herstellung mittels selektiven Laserstrahlschmelzens (Laser Powder Bed Fusion, LPBF).

Die gusstechnische Herstellung von hochfesten, rasch-erstarrten Aluminium-Legierungen birgt verschiedene Einschränkungen, wie (1.) eine limitierte Bauteilgröße bei gleichzeitiger Gewährleistung hoher Kühlraten sowie (2.) eine verminderte Qualität durch zahlreiche Gussfehler. Gleichzeitig steigt der Bedarf an Aluminiumlegierungen für Konstruktionswerkstoffe in mobilen Anwendungen. Durch eine Herstellung mittels LPBF lassen sich gusstechnische Nachteile umgehen, sowie ein leichtbaugerechtes Design realisieren. Das lokale Aufschmelzen des Metallpulverbettes führt zu hohen Abkühlraten bis zu 10⁵ K s⁻¹ [1]. Auf diese Weise kann für Al-Mn-Ce die Bildung der festigkeitssteigernden, metastabilen Phase Al₂₀Mn₂Ce sowie deren Kornfeinung erzielt werden. Im Vergleich zu konventionellen Aluminiumlegierungen können somit hervorragende Druckeigenschaften bei Spannungen von > 1200 MPa, sowie eine hohe Härte (180 HV5) verwirklicht werden [2].

U. Kühn bedankt sich für die finanzielle Unterstützung bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter GZ KU 1974/15-1. Dies ist ein Gemeinschaftsprojekt mit Prof. Dr.-Ing. Christoph Leyens (Technische Universität Dresden).