Lichtmikroskopie von Aluminium
Die Lichtmikroskopie ist das wichtigste Werkzeug für mikrostrukturelle Untersuchungen von Aluminiumlegierungen.. Es wird auch immer vorher angewendet, wie man aufwendigere und teurere elektronische Optiken verwendet.
Was sieht ein optisches Mikroskop?
Lichtmikroskopie von Aluminiumlegierungen "funktioniert" bis 1500-fache Vergrößerung, an denen Sie Teile bis zu sehen können 0,1 Mikron. Die Lichtmikroskopie unterscheidet die meisten Partikel der Sekundärphasen durch ihre ausreichend große Größe (mehr 1 μm), zeigt an:
- Größe und Verteilung löslicher Partikel,
- Korn- oder Kristallstruktur einer Aluminiummischkristallmatrix.
Das Lichtmikroskop zeigt solche mikroskopischen Eigenschaften, wie:
- Beschichtungs- oder Diffusionsdicke,
- Art und Tiefe des Korrosionsschadens,
- Aufschmelzen niedrigschmelzender Legierungsbestandteile bei Überhitzung,
- das Vorhandensein von Fremdmetalleinschlüssen oder unerwünschten groben intermetallischen Partikeln.
Das Lichtmikroskop ist nicht in der Lage, Ausscheidungspartikel von Härtungsphasen zu zeigen, und er "sieht" auch Versetzungen und deren Strukturen nicht. Manchmal werden spezielle Ätzungen und andere Probenvorbereitungen verwendet, um die Effekte zu manifestieren., die einen Rückschluss auf diese "unsichtbaren" Eigenschaften zulassen. Allgemein gesagt, Erforschung dieser "Unsichtbaren" – Vorrecht Elektronenmikroskopie.
Aluminiumphasen unter dem Lichtmikroskop
Die Identifizierung verschiedener Phasen - chemische Elemente oder intermetallische Verbindungen - ist eine wichtige Aufgabe der Lichtmikroskopie von Aluminiumlegierungen.. Diese Phasen sind Produkte von Gleichgewichts- oder Nichtgleichgewichtsreaktionen und können sich je nach Gießbedingungen innerhalb einer gegebenen Legierung ändern., mechanische oder wärmebehandlung.
Die chemische Zusammensetzung dieser Phasen hängt mit den Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsphasendiagrammen für binäres . zusammen, verdreifachen, vierfache und noch komplexere Systeme. Die Kristallstruktur und chemische Zusammensetzung dieser Phasen ist bekannt und das Problem ist, um sie anhand ihrer optischen Eigenschaften oder ihres Verhaltens beim Ätzen mit verschiedenen Ätzmitteln zu identifizieren.
Für benutzerdefinierte Muster oder, wenn Zweifel an der Zuverlässigkeit von lichtmikroskopischen Daten bestehen, es wird durch Elektronenmikroskopie ergänzt oder ersetzt, was eine genauere Identifizierung verschiedener Phasen in Aluminiumlegierungen ermöglicht.
Lichtmikroskopie von Aluminiumknetlegierungen
Produkte aus Aluminiumknetlegierungen werden irgendwie aus gegossenen Barren hergestellt.. Diese Originalbarren sind mechanisch und thermisch behandelt, die Änderungen an der ursprünglichen Gussstruktur vornehmen. Diese Änderungen sind bei großen Artikeln in der Regel relativ gering., durch Heißverformungsverfahren erhalten, wie Schmiedestücke, dicke Brammen und feste Pressprodukte. Gefügeveränderungen machen sich mit zunehmendem Ziehen bei der Warm- und Kaltbearbeitung von Produkten stärker bemerkbar., sowie beim Einsatz verschiedener Wärmebehandlungsarten, wie Glühen oder Lösungshärten.
Zu den sichtbaren Veränderungen im Gefüge von Aluminiumlegierungen gehören:
- Veränderungen der chemischen Zusammensetzung und Kristallstruktur von Phasen durch peritektische Reaktionen, die beim Gießen der Originalbarren unterdrückt wurden.
- Auflösung der am stärksten löslichen Phasen, sowie Sphäroidisierung und Koaleszenz von Phasen aufgrund der Tendenz, ihre Oberflächenenergie zu reduzieren.
- Isolierung bei erhöhten Temperaturen von Elementen, die sich in der übersättigten Lösung der Gussstruktur befanden.
- Mechanische Fragmentierung spröder intermetallischer Partikel und Dehnung dieser Partikel entlang der Hauptrichtungen der Warm- oder Kaltbearbeitung.
- Verformung der ursprünglichen Gusskornstruktur und anschließende Rückgewinnungs- und Rekristallisationsprozesse.
Kategorien und Gruppen von Aluminiumlegierungen
Wie bekannt, Aluminiumknetlegierungen werden in sieben Hauptgruppen (Reihen, Klassen) nach ihren Hauptlegierungselementen. Jede dieser Gruppen hat ihre eigenen Mikrostrukturtypen..
Diese sieben Gruppen von Aluminiumlegierungen kombinieren, wiederum, in zwei Kategorien je nach, eignen sie sich für die thermische Härtung oder nicht:
- Legierungen der 2xxx-Reihe, 6xxx und 7xxx - thermisch gehärtet,
- Legierungen Serie 1xxx, 3xxx, 4xxx und 5xxx - thermisch ungehärtet.
Diese Kategorien von Aluminiumlegierungen haben auch bei der Betrachtung unter einem Lichtmikroskop ihre gemeinsamen Eigenschaften..
Quelle: Aluminium: Eigenschaften und physikalische Metallurgie – ed. John E. Luke – ASM International – 1984
