Aluminiummetallographie 

Gefüge von Aluminiumgusslegierungen

 

Klassifizierung von Aluminiumgusslegierungen unterteilt sie nach den wichtigsten Legierungselementen in acht Reihen:

  • Serie 1xx.x - Aluminium, nicht weniger 99,00 %
  • Serie 2xx.x - Kupfer
  • Serie 3xx.x - Silizium (mit Kupfer und Magnesium)
  • Serie 4xx.x - Silikon
  • 5xx.x-Serie - Magnesium
  • Serie 7xx.x - Zink
  • Serie 8xx.x - Blei
  • Serie 9xx.x - andere Elemente.

Gussteile aus Aluminiumgusslegierungen werden nach nahezu allen Gussverfahren hergestellt: in Sandformen, in der Kühlform, unter niedrigem und hohem Druck und so weiter. Aluminiumgussteile werden oft wärmebehandelt. Bei der Qualitätskontrolle von Aluminiumgussprodukten spielt die Kontrolle ihrer Mikrostruktur eine wichtige Rolle..

Legierungen der Serie 2хх.х (Kupfer)

Typischerweise hat diese Reihe von Aluminiumlegierungen die schlechtesten Gusseigenschaften., besonders geringe Fließfähigkeit.

  • Die Kontinuität der Gussstücke wird durch ein Lichtmikroskop an polierten Proben ohne Ätzen kontrolliert..
  • Hauptstrukturkomponenten - CuAl2, CuMgAl2 und Al7Mit2Fe.


Feige. 1 – Legierung A240-F, als Feinguss.
Das Gefüge enthält große Lunker (schwarz), auf interdendritischem Netzwerk aus Al-Cu-Mg-Eutektikum (gefleckt),
und einige interdendritische Poren aus CuMgAl2 (grau).
Wie poliert [2]


Feige. 2 – Allay 222-T61, Sandguss, lösungsgeglüht, und künstlich gealtert.
Die Struktur besteht aus einem interdendritischen Netzwerk aus abgerundetem CuAl2, das Lamellen aus Cu2FeAl7 enthält,
und gleiches Fe3SiAl12 (dunkelgraue Schrift).
0.5% HF [2]


Feige. 3 – A.lloy 238-F, als Kokillenguss.
Die Struktur besteht aus einem interdendritischen Netzwerk aus abgerundetem CuAl2 (hellgrau)
enthält Blutungen von CulFeAl7 (mittelgrau),
und einige Siliziumpartikel (dunkelgrau).
0.5% HF [2]

Legierungen der Serie 3хх.х (Silicium + Kupfer + Magnesium)

Aluminiumgusslegierungen mit Silizium als Hauptlegierungselement sind am beliebtesten. Sie haben bessere Gießeigenschaften als andere Aluminiumlegierungen.. Außerdem, diese Legierungen sind sehr korrosionsbeständig, gute Schweißbarkeit und geringe Dichte.

  • Ihre Mikrostruktur besteht hauptsächlich aus einem Netzwerk von Siliziumpartikeln., die aus interdendritischen Aluminium-Silizium-Eutektika gebildet wurde. Diese Struktur ist weggeätzt 0,5 %-Flusssäurelösung.
  • Nach dem Glühen zu Mischkristall treten Sphäroidisierungs- und Ausfällungsprodukte aus dem Alterungsprozess auf..


Feige. 4 – Legierung A332-F, als Feinguss.
Interdendritisches Netzwerk aus eutektischem Silizium (mittelgraue Schrift),
Mg2Si (schwarze Schrift),
Cu3NiAI6 (hellgraue Schrift),
und NiAl3 (dunkelgraue Partikel).
0.5% HF [2]


Feige. 5 – Legierung 354-F, als Feinguss.
Die Struktur besteht aus einem Netzwerk von Siliziumpartikeln (dunkelgrau, eckig)
in einem geschiedenen interdendritischen Aluminium-Silizium-Eutektikum und
Partikel der Phase Cu2Mg8Si6Al5 (hellgrau, skriptartig).
0.5% HF [2]


Feige. 6 – Legierung 355-F, als Feinguss.
Die Struktur besteht aus einem interdendritischen Netzwerk aus eutektischem Silizium (dunkelgrau, scharf),
Cu2Mg8Si6Al5 (hellgraue Schrift),
Fe2Si2Al9 (mittelgraue Klingen),
und Mg2Si (schwarz, links).
0,5% HF [2]

Legierungen der Serie 4хх.х (Silizium)

Feige. 7 – Legierung 443-F, als Sandguss.
Große dendritische Zellen entstanden durch langsames Abkühlen in der Sandform.
Interdendritische Struktur: Silizium (dunkelgrau),
Fe3SiAl12 (mittelgraue Schrift),
und Fe2Si2Al9 (hellgraue Nadeln).
0,5% HF [2].

Feige. 8 – Legierung B443-F, als Kokillenguss.
Die Bestandteile sind einige wie in Abb. 7 (ein Sandguss),
aber dendritische Zellen sind kleiner wegen der schnelleren Abkühlung in der Metall-Dauerform.
Siehe auch Abb. 9.
0,5% HF [2].

Feige. 9 – Legierung C443-F, als Druckguss.
Gleiche Bestandteile wie in Abb. 7 und Abb. 8,
Dendritenzellen sind jedoch aufgrund der sehr schnellen Abkühlung in der wassergekühlten Druckgussform kleiner.
0,5% HF [2].

Legierungen der Reihe 5хх.х (Magnesium)

Die Legierungen dieser Serie sind bekannt für ihre hohe Korrosionsbeständigkeit., gute Bearbeitbarkeit und ansprechende Optik nach dem Eloxieren. Gießereistruktur wird enthüllt 0,5 %-Flusssäurelösung.

Feige. 10 – Legierung 520-F, als Sandguss.
Die Struktur besteht aus unlöslichen Partikeln aus FeAl3 (schwarz) und
ein interdendritisches Netzwerk der Mg2A13-Phase (grau).
Siehe Abb. 11 und 12 für die Wirkung des Lösungsglühens.
0,5% HF [2].

Feige. 11 – Legierung 520-T4, Sandguss, lösungsgeglüht bei 425°C.
Die Bestandteile sind die gleichen wie in Abb. 10, aber die Lösungswärme
die Behandlung hat den größten Teil der Mg2Al3-Phase (grau) aufgelöst.
Siehe auch Abb. 12.
0,5% HF [2].

Feige. 12 – Legierung 520-T4, Sandguss, lösungsgeglüht.
Solidus wurde während des Lösungsglühens überschritten, und Schmelzen des Eutektikums hat
bildete ein Spitzennetzwerk und Rosetten der Mg2Al3-Phase (grau).
Siehe auch Abb. 11.
0,5% HF [2].

Legierungen der Serie 7xx.x (Zink)

Typischerweise haben Legierungen der Serie 7xx.x eine gute Bearbeitbarkeit und hohe Schmelzpunkte.. Daher werden sie für Details verwendet, die gelötet sind. Diese Legierungen neigen beim Gießen häufig zur Rissbildung..

Feige. 13 – Legierung D712-F, als Sandkosten.
Interdendritisches Netzwerk: Poren aus CrAl7, Fe3SiAl12, und FeAl6.
Beachten Sie die Segregation (Coring) von Magnesium und Zink in den Körnern.
Siehe auch Abb. 14.
Kellers Reagenz [2].

Feige. 14 – Legierung D712-F, als Feinguss.
Gleiche Bestandteile wie in Abb. 13.
Intergranulare Fusionshohlräume (schwarz) wurden durch eutektisches Schmelzen eingeschüchtert
B. durch Überschreiten der Solidustemperatur beim Tauchlöten.
Keiler’s reagent [2].

Legierungen der 8xx.x-Reihe (Zinn)

Aluminiumgusslegierungen der Serie 8xx.x, silikonhaltig, wird normalerweise für die Herstellung von Lagern verwendet. Das Ätzen der Struktur erzeugt 0,5 %-Flusssäurelösung.

Feige. 15 – Legierung 850-F, als Kokillenguss.
Beachten Sie heiße Träne, die am oder über dem Solidus auftraten,
und etwas Al-CuAl2 eutektische (graue) Hinterfüllung des Risses.
Zinnpartikel (abgerundet), NiAl3, und FeNiAl9 (beide unregelmäßig).
0,5% HF [2].

Quellen:

1. TALAT 1202

2. Aluminium und Aluminiumlegierungen / ed. J.R. Davis – ASM-Spezialhandbuch – 1996