Mikroradiographische und röntgenblitzkinematographische Untersuchungen der "umgekehrten" Blockseigerung an Aluminium-Kupfer- und Aluminium-Zink-Legierungen
Titel
Mikroradiographische und röntgenblitzkinematographische Untersuchungen der "umgekehrten" Blockseigerung an Aluminium-Kupfer- und Aluminium-Zink-Legierungen
(i Z U S A M M E N F A S S U N G Die bisherigen Deutungen der umgekehrten Blockseigerung beruhten auf folgenden Hypothesen: 1. Unterkühlungseffekt 2. Ludwig-Soret-Phänomen 3. Restschmelzenverschiebung durch Druck- oder Sogkräfte 4. Kristallisationseffekt Diese Hypothesen vermögen Teilerscheinungen ursächlich zu erklären, keine be schreibt aber die Gesamterscheinungen widerspruchsfrei; deshalb wurde erneut und diesmal mit Hilfe röntgenologischer Verfahren die umgekehrte Blockseigerung unter sucht. Diese Versuche hatten das Ziel, entweder eine der bestehenden Hypothesen über die Ursache der umgekehrten Blockseigerung zu bestätigen, oder aber zu einer neuen, den Realvorgang dieses Phänomens beschreibenden Deutung zu gelangen. Der Einfluß der Gießtemperatur auf die umgekehrte Blockseigerung an erstarrten Aluminium-Kupfer- und Aluminium-Zink-Legierungen wurde mikroradiographisch beobachtet und verschiedene Versuche zur Ermittlung des Mechanismus der umgekehr ten Blockseigerung unternommen. Die sich aus den Schwärzungsunterschieden der Mikroradiogramme ergebenden Konzentrationsunterschiede wurden mit Hilfe von chemischen Analysen, Makrohärte-, Schwärzungs-, Mikrohärte- und Gitterkonstantenmessungen ermittelt. Dabei ergab sich aus den Mikrohärte- und Gitterkonstantenmessungen, daß sich im Falle des Auf tretens umgekehrter Blockseigerung am Blockrand ein Mischkristall mit höherem Gehalt an Kupfer bzw. Zink ausscheidet, als nach den Zustandsdiagrammen beider Legierungen möglich ist. Zur Ergänzung der Untersuchungen an erstarrten AlCulO- und AlZnlO-Blöcken wurde versucht, die Vorgänge bei umgekehrter Blockseigerung bereits im flüssigen und den Übergang vom flüssigen in den festen Zustand zu erfassen. Diese Untersuchungen wurden mit Röntgenblitzaufnahmen durchgeführt, die die Möglichkeit gaben, den Ent mischungsvorgang in seinen Einzelheiten festzuhalten. Aus den mikroradiographischen Untersuchungen, den Konzentrationsbestimmungen sowie aus den Röntgenblitzaufnahmen geht hervor, daß keine der bisher bestehenden Auffassungen über die Ursache der umgekehrten Blockseigerung bestätigt werden konnte. Die umgekehrte Blockseigerung ist vielmehr ein komplexer Vorgang, wobei drei Ursachen für das Auftreten dieses Phänomens bestimmend sind: 1. Die Bildung einer kupfer- bzw. zinkreichen unterkühlten Schmelze an der Kokillen wand.