Bewertung der Wirkung einer Magnesiumzugabe auf das Erstarrungsverhalten von Al-Si-Cu-Gusslegierungen

Ziel der vorgestellten Untersuchungn war die Bewertung des Einflusses verschiedener Magnesiumgehalte auf die Mikrostruktur von experimentell und industriell hergestellten A 319-Legierungen. Mit Hilfe der Thermoanalyse sollten für die verschiedenen Legierungszusammensetzungen die Reaktionen zur Bildung der entstehenden Phasen ermittelt werden. Zur Identifizierung der entstehenden Phasen untersuchte man die entsprechenden Legierungen im Gusszustand. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Zugabe von Magnesium zur Seigerung einer Kupferphase führt, die sich in der Bildung einer blockförmigen CuAl₂-Phase noch vor der Entstehung der feineren eutektischen Phase der gleichen Zusammensetzung zeigt. Dass erschwert es, die CuAl₂-Phase während der Lösungsglühbehandlung aufzulösen. Weiterhin wurde festgestellt, dass die beobachteten Modifizierungen in der A 319-Struktur unabhängig von der Ausgangslegierung sind und sich deutlich ab einem Magnesiumgehalt von 0,6 % erhöhen. Die Zugabe von Magnesium führt auch zur Abscheidung der Phase Al₅Mg₈Cu₂Si₆, die sich normalerweise nach der CuAl₂-Phase bildet. Wenn der Magnesiumgehalt 0,4 % erreicht, findet die Bildung der Phase Al₅Mg₈Cu2Si₆ nach einer anderen Reaktionstatt, bevor sich die Phase CuAl₂ bildet. Die Morphologie der auf diese Art gebildeten Phase Al₅Mg₈Cu₂Si₆ ist schriftförmig, während normalerweise unregelmäßig geformte Teilchen beobachtet werden. The purpose of this study was to determine the influence of different amounts of Mg on the microstructures of experimental and industrial 319 alloys. Thermal analysis was carried out for the various alloy compositions to determine the reactions corresponding to the formation of various phases. These phases were identified by examining the corresponding microstructures of the as cast alloys. The results indicated that the addition of Mg leads to the segregation ofthe copper phase, resulting in the formation of the block-like form of the CuAl₂ phase ratherthan its finer eutectic-like form. This makes it more difficult to dissolve the CuAl₂ phase duringsolution heat treatment. It was also observed that the degree of modification achieved in the microstructures of the 319 alloys, irrespective of the alloy source, is greatly enhanced at 0.6 wt% Mg content. Addition of Mg also leads to the precipitation of the Al₅Mg₈Cu₂Si₆ phase, which normally precipitates after the CuAl₂ phase. However, when the Mg level exceeds 0.4 wt%, the precipitation of the Al₅Mg₈Cu₂Si₆ phase also takes place in another reaction, before the precipitation of the CuAl₂ phase. The morphology of the Al₅Mg₈Cu₂Si₆ phase in this case is script-like rather than the irregular-shaped particles that are normally observed.

Rubrik: TECHNIK