Laser Beam Melting of Functionally Graded Materials with Application-Adapted Tailoring of Magnetic and Mechanical Performance

Simple item page
dc.contributor.authorAndreiev, Anatoliien
dc.contributor.authorHoyer, Kay-Peteren
dc.contributor.authorDula, Dimitrien
dc.contributor.authorHengsbach, Florianen
dc.contributor.authorGrydin, Olexandren
dc.contributor.authorFrolov, Yaroslaven
dc.contributor.authorSchaper, Mirkoen
dc.date.accessioned2022-06-30T11:55:51Z
dc.date.available2022-06-30T11:55:51Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionY. Frolov: ORCID 0000-0001-6910-6223en
dc.description.abstractENG: The processing of functionally graded materials (FGMs) using laser beam melting (LBM) is a promising technique for increasing the efficiency of conventional machine components, especially for e-mobility. Therefore, the aim of the current study is to prove the manufacturability of tailored mechanical and magnetic properties in a rotor for an electric motor. For this purpose, the design of additively manufactured rotors with application-adapted tailoring of the properties in the same component using FGM was proposed. The first step was to investigate whether the FGM of the components, i.e. soft-magnetic steel for the rotor core and high-strength steel for the rotor shaft ends, are suitable for machining by LBM. Subsequently, multi-material samples of the two investigated steel types with their different arrangement were processed by LBM. Furthermore, post-processing heat treatments and their effects on the microstructure and resulting magnetic properties as well as the mechanical performance of mono- and multi-material samples were analyzed. The combination of LBM and an additional post heat treatment enables both the formation of a good adhesive bond between the two alloys and the desired tailoring of the properties in the FGMs investigated.en
dc.description.abstractUKR: Обробка функціонально-градієнтних матеріалів (або матеріалів з програмованою неоднорідністю) за допомогою лазерно-променевого плавлення є перспективною технологією для підвищення ефективності компонентів машин, особливо для електромобілів. Таким чином, метою поточного дослідження є доведення технологічності індивідуально спроектованих механічних та магнітних властивостей ротора для електродвигуна. Для цього було запропоновано проект додаткової обробки роторів виробництва з експлуатаційно-орієнтованими властивостями того самого компонента за допомогою функціонально-градієнтних матеріалів. Першим кроком було дослідити, чи функціонально-градієнтні матеріали компонентів, тобто магнітно-м’яка сталь для серцевини ротора та високоміцна сталь для кінців валу ротора, придатна для обробки за допомогою лазерно-променевого плавлення. Далі багатоматеріальні зразки з двох досліджуваних типів сталі з різним розташуванням були оброблені за допомогою лазерно-променевого плавлення. Крім того, була проаналізована наступна термічна обробка та її вплив на мікроструктуру й отримані магнітні властивості, а також механічні характеристики зразків з моно- та декількох матеріалів. Комбінація лазерно-променевої обробки та додаткової термічнообробки дозволяє як утворення гарного адгезійного зв’язку між двома сплавами, так і отримання бажаних властивостей досліджуваних функціонально-градієнтних матеріалів.uk_UA
dc.description.sponsorshipPaderborn University, Germanyen
dc.identifierDOI: 10.1016/j.msea.2021.141662en
dc.identifier.citationAndreiev A., Hoyer K.-P., Dula D., Hengsbach F., Grydin O., Frolov Y., Schaper M. Laser Beam Melting of Functionally Graded Materials with Application-Adapted Tailoring of Magnetic and Mechanical Performance. Materials Science and Engineering: A. 2021. Vol. 822. 141662. DOI: 10.1016/j.msea.2021.141662. Full text is not available.en
dc.identifier.issn0921-5093
dc.identifier.urihttps://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509321009308#!en
dc.identifier.urihttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/15435en
dc.language.isoenen
dc.publisherElsevieren
dc.subjectlaser beam meltingen
dc.subjectsoft-magnetic iron-silicon alloyen
dc.subjectquenched and tempered steelen
dc.subjectvfunctionally graded materialen
dc.subjectmagnetic propertiesen
dc.subjectmechanical propertiesen
dc.subjectлазерно-променеве плавленняuk_UA
dc.subjectм’яко-магнітний сплавuk_UA
dc.subjectзагартована та відпущена стальuk_UA
dc.subjectфункціонально-градієнтний матеріалuk_UA
dc.subjectмагнітні властивостіuk_UA
dc.subjectмеханічні властивостіuk_UA
dc.subjectКОМТuk_UA
dc.titleLaser Beam Melting of Functionally Graded Materials with Application-Adapted Tailoring of Magnetic and Mechanical Performanceen
dc.title.alternativeЛазерне променеве плавлення функціонально класифікованих матеріалів з адаптованим до застосування адаптацією магнітних та механічних характеристикuk_UA
dc.typeArticleen
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Andreiev.pdf
Size:
852 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full text is not available.
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
Статті КОМТ (ДМетІ)