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26.02.2019 | Metals | Ausgabe 11/2019

Journal of Materials Science 11/2019

In situ detection of thermally induced porosity in additively manufactured and sintered objects

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 11/2019
Autoren:
Einat Strumza, Shmuel Hayun, Shmuel Barzilai, Yacov Finkelstein, Roey Ben David, Ori Yeheskel
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Dilatation measurements, combined with thermal programmed desorption mass spectrometry (TPD-MS), were utilized for studying thermally induced porosity (TIP) in selective laser melting additively manufactured (AM) AlSi10Mg and Ta30at.%–Ti samples produced by hot isostatic pressing (HIP). A clear abrupt upward deviation in thermal expansion is observed, most probably indicating the occurrence of TIP mechanisms in both AM objects and powder metallurgy samples. For both AlSi10Mg and Ta30at.%–Ti, pores are clearly observed by either microscopic or macroscopic examinations. The TPD-MS analysis shows that both water and hydrogen evolve from AlSi10Mg powder particles, thus suggesting that thermally induced expansion of trapped hydrogen in HIP’ed Ta30at.%–Ti alloy and in laser powder bed fusion AlSi10Mg is the main source for the pressure increase in pores that consequently leads to permanent expansion upon heating. A simplified model that correlates the pressure inside the pores with the weakening of the material upon heating and TIP is proposed.

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