Aging Heat Treatment of Additive Manufacturing Maraging Steels in Nitrogen Containing Atmospheres

Additive Manufacturing (AM) is a manufacturing method that pushes the limits of imagination and eliminates the question of whether complex industrial products can be produced that cannot be obtained with traditional manufacturing methods. In this study, microstructure and mechanical properties of maraging steels produced by DMLS method and aged in different durations (6 and 9 hours) and atmospheres (Air, N2 and N2/H2) were investigated. When the SEM images were examined, it was ob-served that the molten pool boundaries did not disappear completely but became blur-red with increasing temperature. Coaxial cellular structures and bands are seen in all samples. XRD results show martensite and gamma phases for all atmospheres. In ad-dition, ℇ-Fe3N phase was detected at N2-490-9 hours. In the hardness test, the sample with the highest hardness value is found in Air-490-6 hours. Increasing aging duration decreases hardness. In the tensile test results, the strength values of all samples were quite close to each other, the sample with the lowest strength is N2-490-6. In the abra-sion test, the sample with the worst abrasion resistance is Air-490-6. Increasing time also has a negative effect on wear resistance. In the corrosion results, the nitrogen atmosphere gave more positive results than the air atmosphere. When we look at the Archimedes test results, it can be said that the density values of the samples are very close to the values in the literature, and we can say that they are produced successfully by the additive manufacturing method.

Eklemeli İmalat (Eİ), geleneksel olarak bilinen ve kullanılan imalat yöntemleri ile elde
edilemeyen karmaşık endüstriyel ürünlerin üretilip üretilemeyeceği sorusunu ortadan
kaldıran, hayal gücünün sınırlarını zorlayan bir imalat yöntemidir. Bu çalışmada, Eİ
yöntemlerinden DMLS yöntemi ile üretilen maraging çeliklerinin farklı zamanlarda (6
ve 9 saat) ve atmosferlerde (Hava, N2 ve N2/H2) mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde, erimiş havuz sınırlarının tamamen kaybolmadığı ancak artan sıcaklıkla bulanıklaştığı gözlemlendi. Tüm örneklerde koaksiyel hücresel yapılar ve bantlar görülmektedir. XRD sonuçları, tüm atmosferlerde martensit ve gama fazlarını gösterir. Ek olarak, N2-490-9 saatlerinde ℇ-Fe3N fazı tespit
edildi. Sertlik testinde en yüksek sertlik değerine sahip numune Air-490-6 saatte bulunur. Artan süre ile sertlik azalmaktadır. Çekme testi sonuçlarında tüm numunelerin
mukavemet değerleri birbirine oldukça yakın çıkmıştır, mukavemeti en düşük numune
N2-490-6'dır. Aşınma testinde aşınma direnci en kötü olan numune Air-490-6'dır. Artan süre, aynı zamanda aşınma direncini de olumsuz yönde etkilemiştir. Korozyon sonuçlarında nitrojen atmosferi hava atmosferine göre daha olumlu sonuçlar vermiştir.
Arşimet testlerine baktığımızda örneklerin yoğunluk değerlerinin literatürdeki değerlere çok yakın olduğunu ve eklemeli imalat yöntemiyle başarılı bir şekilde üretildiğini
söyleyebiliriz.