Vergleichende Analyse von Mikrostrukturen in Ag-Al-Cu

Abstract

Zwei Ag-Al-Cu-Proben wurden in Stahlformen gegossen und anschließend in der ARTEMIS-Anlage einer gerichteten Erstarrung unterworfen. Die chemische Analyse der beiden Probenstäbe ergab Unterschiede zwischen den Proben, innerhalb einer Probe und auch zur eutektischen Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung der einen Probe stärker von der eutektischen abwich als die der anderen. Es wurden klassische Grundparameter von Gefügen wie Linear-, Flächen- und Volumenanteil bestimmt, aber auch spezielle Parameter wie der Epsilon-Wert und (die selbst entwickelte) Anzahl der Gabelungen. Unterschiede, die sich in der chemischen Analyse zeigten, spiegelten sich auch bei der Analyse von Linear-, Flächen- und Volumenanteil wieder. So wurde der bei höherer Geschwindigkeit bzw. im oberen Teil der Probe gemessene höhere Al-Anteil durch einen höheren Anteil der Al-Phase in diesem Probenbereich untermauert. Hingegen änderte sich die Punkteanzahl je Längeneinheit, prozentual gesehen, fast nicht. Die Teilchenanzahl pro Fläche spiegelt auch die Größe der Teilchen wieder, so dass die hohe Zahl der Al2Cu-Teilchen kleine Teilchen bedeutet. Ag2Al- und Al-Teilchen haben, ebenfalls prozentual pro Bild gesehen, einen etwa gleichen Umfang, wohingegen der Umfang der Al2Cu-Teilchen deutlich größer ist. Die ermittelten Werte für Epsilon liegen nahe den Werten, die bereits für andere Ag-Al-Cu-Proben eutektischer Zusammensetzung gemessen wurden. Um den Unterschied zum theoretischen, berechneten Wert von Himemiya zu erklären, bedurfte es weiterer Messungen. Das Auszählen der Gabelungen ergab, dass sich bei geringerer Erstarrungsgeschwindigkeit die auftretenden Gabelungen gleichmäßiger zwischen den beiden intermetallischen Phasen verteilen. Besonders mit dieser Methode sollten weitere Untersuchungen durchgeführt werden, da sich hier z.B. folgende interessante Fragen ergeben: Treten weniger Gabelungen auf, wenn die Erstarrungsgeschwindigkeit weiter reduziert wird? Ändert sich damit das Verhältnis der Anzahl oder strebt es einem konstanten Wert an?