Gefügebeurteilung von Aluminium

Aluminium und seine Legierungen lassen sich durch ihre spezifische Gefügeausbildung klar klassifizieren und bewerten. Die Mikrostruktur dieser Werkstoffe weist bereits vor dem Ätzen charakteristische Merkmale auf, die eine eindeutige Unterscheidung zwischen Knet- und Gusslegierungen ermöglichen. Diese Unterscheidung ist von großer Bedeutung, da Knetlegierungen (durch plastische Verformung hergestellt) und Gusslegierungen (durch Gießen geformt) unterschiedliche Gefüge- und Eigenschaftsprofile aufweisen.

Die technischen Eigenschaften von Aluminiumwerkstoffen werden maßgeblich durch verschiedene Gefügemerkmale beeinflusst. Ein entscheidender Faktor ist die Ausbildung intermetallischer Phasen, wie der Aluminide. Diese Phasen können die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und andere mechanische Eigenschaften des Materials erheblich beeinflussen. Ebenso ist der Zustand des Eutektikums ein wichtiger Parameter. Das Eutektikum kann durch Veredelungsprozesse fein und gleichmäßig ausgebildet werden, was die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit der Legierung verbessert.

Ein weiteres wesentliches Kriterium ist der Dendritenarmabstand. Dendritische Strukturen entstehen während des Erstarrungsprozesses und der Abstand zwischen den sekundären Dendritenarmen gibt Aufschluss über die Erstarrungsgeschwindigkeit: ein kleinerer Abstand weist auf eine schnelle Abkühlung hin, während größere Abstände auf eine langsamere Erstarrung deuten. Auch der Porenanteil im Material ist ein wichtiger Faktor, da Poren als Schwachstellen wirken und die mechanische Belastbarkeit des Werkstoffs beeinträchtigen können.

Normen wie das VDG-Merkblatt P220 definieren standardisierte Verfahren zur Gefügebeurteilung und bieten eine Grundlage zur Bewertung dieser wichtigen Parameter. Solche Normen stellen sicher, dass die Mikrostrukturanalyse einheitlich und präzise durchgeführt wird, um zuverlässige Rückschlüsse auf die Qualität und die Eignung der Aluminiumwerkstoffe für spezifische Anwendungen zu ziehen.

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Dr. Johannes Diller

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