20.11.2017 | Ausgabe 11/2017

Charakterisierung von intermetallischen Phasen und nicht-metallischen Einschlüssen in Al-Gusslegierungen

Effekt ß-AlFeSi (2D) Nadeln im Gefüge, Einfluss auf die Ausbildung von Mikro-Lunkern / Quelle: C. Schäfer, F. Reppert, D. Schnubel, M. Speicher

In der Giessereiindustrie werden metallographische Verfahren vor allem zur Legierungsentwicklung, Qualitätskontrolle und Prozessüberwachung eingesetzt. Insbesondere die Bildung von intermetallischen Phasen während der Erstarrung erfordert verlässliche, effi ziente und objektive Methoden, um diese Objekte im vorliegenden Gefüge bereits mittels Lichtmikroskopie zu lokalisieren und zu identifi zieren. Beispielhaft soll ein eigens erstelltes digitales Bildanalyse-Tool beschrieben werden, das zur Detektion dieser Phasen dient. Entwicklung und Verifi kation des Tools erfolgten mittels kombiniertem Einsatz von lichtoptischen und rasterelektronenmikroskopischen Verfahren. 

Auch ermöglicht letztere Kombination mikroskopischer Methoden die Analyse schädlicher Phasen in Gussgefügen, wie nicht-metallischer Einschlüsse. Dies soll anhand von spinellartigen Phasen dargestellt werden, die sich aus der graduellen Umwandlung von aus der Gießform stammendem Formsand (SiO2) im Kontakt mit der Aluminiumschmelze bilden. 

 

Characterization of intermetallic phases and non-metallic inclusions in Al-foundry alloys

In foundry industries metallographic procedures are mainly applied for alloy development, quality and process control. In particular, the formation of intermetallic phases during solidifi - cation demands reliable, effi cient and objective methods in order to localize and identify these objects by means of optical microscopy. In the following a specially designed image analysis tool will be described exemplarily, which serves for detection of the above mentioned intermetallic phases. Development and verifi cation of the tool have been carried out by means of a combined application of optical and scanning electron microscopy techniques. The last mentioned combination of microscopical methods allows further for the analysis of detrimental phases in cast microstructures, such as non-metallic inclusions. This shall be demonstrated on the basis of spinel-like phases, which form gradually at the surface of moulding sand (SiO2) stemming from the mould in case there is direct contact with the aluminium melt. 

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