Aluminiumlegierungen

Question 1

Welche Gruppen von Aluminiumlegierungen unterscheidet man?

Answer 1

Knetlegierungen

Gusslegierungen

Aushärtbare Legierungen

Nicht aushärtbare Legierungen

Question 2

Worum geht es?

• Die mechanischen Eigenschaften können durch einen
  Wärmebehandlungsprozess verbessert werden.
• Diese Legierungen können auch durch Kaltverfestigung
  gehärtet werden.

Answer 2

Aushärtbare Legierungen

Bsp. Kupfer, Magnesium und Silikon etc.

Question 3

Worum geht es?

• Die mechanischen Eigenschaften werden durch Kaltverfestigung (Walzen, Ziehen etc.) verbessert.
• Kein Aushärten durch Wärmebehandlung

Answer 3

Nicht aushärtbare Legierungen

Bsp. Mangan, Silicon, Magnesium

Question 4

Nennen Sie typische aushärtbare bzw. nicht aushärtbare

Aluminiumlegierungen.

Answer 4

aushärtbar: AlCuMg, AlMgSi, AlZnMg

nicht aushärtbar: AlMg, AlMn

Question 5

Nennen Sie die typischen Verfahrensschritte beim Aushärten

Answer 5

1. Lösungsglühen –> einphasiger MK
2. Abschrecken –> übersättigter MK
3. Kalt- bzw. Warmauslagern –> Erzeugung feiner Ausscheidungen
4. überaltern: GG-Zustand

Question 6

Skizzieren Sie ein typisches Zustandsdiagramm für eine aushärtbare binäre Legierung.

Answer 6

vgl. Folie 26

Question 7

Skizzieren Sie die den einzelnen Verfahrensschritten zuzuordnenden typischen Gefüge und erläutern Sie deren Entstehung.

Answer 7

vgl. VL 5, Folie 27

Question 8

Was versteht man unter Kaltaushärten/Warmaushärten/Überaltern?

Answer 8

Kaltaushärten = 20°C

Warmaushärten > 20°C

Question 9

Welche Ausscheidungsstufen entstehen typischerweise beim Aushärten von Al-Cu-Legierungen?

Answer 9

Al-MK: a-Phase (auch w-Phase)

Al2Cu: Cu-reiche Phase q = intermetallische Verbindung

GP-Zonen: mit dem Matrixgitter kohärente Cluster (mit 90 % Cu-Anteil) mit ca. 0,5 nm Dicke und 8 nm Durchmesser, Bildung nach mehreren Stunden bei Raumtemperatur
–> Kaltaushärtung

q‘‘-Ausscheidungen: plattenförmige, kohärente Ausscheidungsphase mit bis zu 2 nm
Dicke und 30 nm Durchmesser, Entstehung zwischen 100 – 200 °C
–>Warmaushärtung

q-Ausscheidungen:

• inkohärente Ausscheidungsphase (= Gleichgewichtsphase)
• Entstehung ab 300 °C

Question 10

Welche Verfestigungsmechanismen werden bei nicht aushärtbaren bzw. bei aushärtbaren Al-Legierungen genutzt?

Answer 10

aushärtbar: MK-Verfestigung, Kaltverfestigung, Kornfeinung, Ausscheidungshärtung, Dispersionshärtung

nicht-aushärtbar: MK-Verfestigung, Kaltverfestigung, Kornfeinung, Dispersionshärtung

(Nur die Ausscheidungshärtung ist nicht! für beides geeignet, sondern nur für aushärtbare)