Aluminium: Eigenschaften und physikalische Metallurgie

 

 

 

 

 

 

 

von John E. Hatch – ASM International (1984)

INHALT

Kapitel 1. Eigenschaften von reinem Aluminium

• Mechanische Eigenschaften
• Zug- und Streckeigenschaften
• Stress-Belastungs-Beziehungen
• Schleichen
• Physikalische Eigenschaften
• Komprimierbarkeit
• und Märkte Geschichte Produktionsprozess Anwendungen Verbrauch und Markteigenschaften von Unlegated
• Schmelzpunkt – Schmelzwärme
• Oberflächenspannung
• Viskosität
• Oxidation von Aluminium
• Gase und Aluminium

Kapitel 2. Kostitution von Legierungen

• Arten von Systemen
• Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsverfestigung
• Phasendiagramme und Thermodynamik
• Wichtige Legierungssysteme
• Low-Level-Legierungssysteme

Kapitel 3. Mikrostruktur von Legierungen

• Lichtmikroskopie von Knetlegierungen
• Quantitative Metallographie
• Rasterelektronenmikroskopie (REM)
• Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)

Kapitel 4. Kaltverfestigung, Erholung, Umkristallisation, und Getreidewachstum

• Kaltverfestigung
• Glühen
• Kristallographische Textur
• Oberflächeneffekte der Verformung

Kapitel 5. Metallurgie der Wärmebehandlung und allgemeine Prinzipien der Ausscheidungshärtung

• Natürliche Niederschläge und Verhärtungsquellen
• Niederschlag in bestimmten Legierungssystemen
• Barren-Vorwärmbehandlungen
• Glühen
• Lösungswärmebehandlung
• Abschrecken
• Alterung bei Raumtemperatur (natürliche Alterung)
• Niederschlagswärmebehandlung (künstliche Alterung)
• Künstliche Alterung von 7XXX-Legierungen
• Dimensionsänderungen bei der Wärmebehandlung

Kapitel 6. Auswirkungen von Legierungselementen und Verunreinigungen auf die Eigenschaften

• Physikalische Eigenschaften
• Mechanische Eigenschaften und Verarbeitung
• Spezifische Legierungselemente und Verunreinigungen

Kapitel 7. Korrosionsverhalten

• Atmosphären
  • Einfluss der Art der Atmosphäre
  • Frisches Wasser
  • Verwendung von Aluminium-Knetlegierungen
  • Metallurgisch und mikrobiologisch beeinflusste Korrosion von Aluminium und seinen Legierungen
  • Lebensmittel
  • Schmieden von Komponenten
  • Halogenierte Kohlenwasserstoffe
  • Baumaterial
• Überlagerung verschiedener Korrosionszellen
  • Al-MMC-Partikel und -Bildung
  • Spannungsrisskorrosion
  • und SCC, und SCC, und Erosion-Korrosion
• Einfluss der Mikrostruktur auf die Korrosion
• Einfluss der Temperatur
• Vorbeugende Maßnahme
  • Legierungs- und Härteauswahl
  • Einfluss des Designs
  • Verdickte Oberflächenoxidfilme

Kapitel 8. Eigenschaften handelsüblicher Gusslegierungen

• Wichtige Legierungssysteme
• Geringe Legierungs- und Verunreinigungselemente
• Eigenschaften von Aluminiumgusslegierungen

Kapitel 9. Eigenschaften handelsüblicher Knetlegierungen

• Legierungs- und Härtebezeichnungen
• Nicht wärmebehandelbare Legierungen
• Wärmebehandelbare Legierungen
• Anwendungen von Knetlegierungen
• Auswirkung der Direktionalität auf Eigenschaften

Kapitel 10. Aluminiumpulver und pulvermetallurgische Produkte

• Aluminiumpartikel
• Anwendungen von Aluminiumpartikeln und -pulver
  • Metallurgische Industrien
  • Kommerzielle Sprengstoffe und Treibmittel
• Gepresste und gesinterte Pulvermetallurgie-Teile
• Hochfeste geschmiedete Pulvermetallurgie-Produkte

VORSCHAU

Kapitel 3

Einige wichtige Gedanken aus diesem Buch

Lichtmikroskopie von Knetlegierungen

Die Lichtmikroskopie ist das wichtigste Werkzeug zur mikrostrukturellen Bestimmung von Aluminiumlegierungen und wird vor der Elektronenoptik empfohlen.

• Es ist nützlich bis zu Vergrößerungen von etwa 1500×, wo Merkmale so klein sind wie 0,1 μm aufgelöst werden.
• Lichtmikroskopie identifiziert die meisten Partikel der zweiten Phase mit ausreichender Größe (>1 μm), zeigt die Größe und Verteilung der auflösbaren Partikel.
• Es zeigt den Zustand der Korn- und Kristallstruktur von Aluminium oder fester Matrix.
• Es kann auch Funktionen wie z
  – Manteldicke und Diffusion,
  – Art und Tiefe des Korrosionsangriffs,
  – teilweises Schmelzen durch Überhitzung, und
  – Anwesenheit von fremden nichtmetallischen Einschlüssen oder übermäßig groben intermetallischen Phasen.
• Die Lichtmikroskopie zeigt keine Ausscheidungspartikel, die für die Ausscheidungshärtung verantwortlich sind.
• Es werden keine Versetzungsanordnungen offenbart; Manchmal, Ätz- oder Präparationseffekte lassen Rückschlüsse auf diese Zustände zu. Allgemein, Die Analyse dieser Bedingungen liegt im Bereich der Elektronenmikroskopie.

Die Identifizierung elementarer oder intermenalischer Phasen ist ein wichtiger Bestandteil einer Lichtmikroskopie.

• Diese Phasen sind die Folge von Gleichgewichts- oder Nichtgleichgewichtsreaktionen und -änderungen, die innerhalb einer gegebenen Legierung aufgrund von Gießbedingungen auftreten, mechanische Bearbeitung, und thermische Behandlung.
• Die Phasen beziehen sich auf die Gleichgewichts- oder Zustandsdiagramme für Binärsysteme, ternär, Quartär, oder noch komplexere Systeme.
• Die Kristallstruktur und der Zusammensetzungsaufbau solcher Phasen wurden bestimmt, und Mittel zu ihrer Identifizierung durch optische Eigenschaften oder Ätzverhalten sind bekannt.
• Für nicht standardmäßige Proben oder wenn einige Unklarheiten bestehen, optische Untersuchungen können durch Elektronenstrahlmikroanalysen oder Elektronenbeugungsmethoden ergänzt oder ersetzt werden, die normalerweise eine genaue Identifizierung ermöglichen.

Beispiele für den Nutzen der Lichtmikroskopie

Feige. 17. 6063 Gussbarren mit eisenreichen Phasen (hell) und Mg₂Si (dunkel) in Dendritengrenzflächen.
0,5% Fluorwasserstoffsäure, 445×.
(Mit freundlicher Genehmigung von Kaiser Aluminium & Chemical Corp.)

Feige. 18. 6063 homogenisierte Barren, die zeigen, dass das Mg₂Si wurde gelöst,
es bleiben nur leicht sphäroidisierte eisenreiche Phasen zurück.
0,5% Fluorwasserstoffsäure, 445×.
(Mit freundlicher Genehmigung von Kaiser Aluminium & Chemical Corp.)