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DIN 1725
GK-AlSi12
GK-AlSi10Mg
GF-AlSi7Mgwa
GD-AlSi9Cu3
GD-AlSi12
GD-AlSi10Mg
GD-AlMg9
Gießverfahren
Kokillenguß
Feinguß
Druckguß
Tabelle 2:
Übersicht zu den erprobten Gusslegierungen
Legierung
Gusslegierungen
Knetlegierungen
Oberflächenschicht
1. Al 2 O 3 / TiO-Plasma- oder
Flammspritzschichten mit Lacken
2. CrN-Schichten
1. Anodisationsschichten (Eloxal-)
2. Hartanodisationsschichten mit PTFE
3. Lackschichten
4. Stromlos abgeschiedene
Nickelschichten
Tabelle 3: Übersicht zu den erprobten Oberflächenbeschichtungen
standteile in der Schlifffläche (intermetallische
Phasen, Randschichten)
vergleichbar ist oder diese leicht
übersteigt. Bei der Untersuchung
von Oberflächenschichten empfiehlt
sich ein straffes Einwickeln der Proben
in dünne Metallfolien (z.B. Aluminium-Haushaltsfolie,
Nickelfolie)
mit nachfolgendem Warmeinbetten.
Auf diesem Wege lassen sich die
Oberflächenschichten sehr gut vom
Einbettmittel abgrenzen. Bei der
Wahl des Folienwerkstoffes ist ebenfalls
auf eine vergleichbare Härte mit
der zu untersuchenden Oberflächenschicht
zu achten.
3.2. Schleifen
Das Schleifen erfolgte auf einem
halbautomatischen Präparationssystem
(RotoSystem, Struers) mit
einem Scheibendurchmesser von
250 mm. Die Proben wurden mit
Einzelprobendruck bewegt.
Tabelle 4 zeigt die verwendeten
Schleifparameter.
3.3. Polieren
Tabelle 5 zeigt die angewendeten
Polierparameter. Wie beim Schleifen
sind die Parameter Kraft und Zeit
nur richtungsweisend und müssen
den konkreten Bedingungen
angepasst werden. Die Polierstufe 2
(Diamant, 1 µm) kann bei höherfesten
Aluminiumwerkstoffen auch
oftmals entfallen. Dazu ist jedoch
eine Kontrolle des Schliffbildes nach
der Polierstufe 1 notwendig.
Soll der Schliff direkt nach dem Polieren
geätzt werden, so empfiehlt
sich ein Endpolieren mit OP-S-Suspension.
Für eine Untersuchung des
Ausscheidungszustandes hat sich
jedoch eine Endpolitur mit OP-U als
günstiger erwiesen, da OP-S die
Ausscheidungen bereits angreift und
somit das Ausscheidungsbild verändert.
Arbeitsgang Planschleifen Feinschleifen
Unterlage Schleifpapier MD-Largo
Abrasivmittel SiC Diamant
Korngrösse/ Körnung 220 9 µm
Schmiermittel Wasser DP-Grün
Drehrichtung >> >>
U/min 300 150
Kraft (N) 25 30
Zeit (min) 3 (bis plan) 5
Arbeitsgang Polieren 1 Polieren 2 Endpolieren
Unterlage MD-Dac MD-Nap MD-Chem
SP-PoliCel1
Abrasivmittel Diamant Diamant OP-S
OP-U
Korngrösse/Körnung 3 µm 1 µm 0,04 µm
0,04 µm
Schmiermittel DP-Rot DP-Rot -
Drehrichtung >> >> >>
U/min 150 150 150
Kraft (N) 25 20 20, Spülen: 10
Zeit (min) 3 1,5 2
“Heuschrecke“ Intermetallische
Ausscheidung in einer Aluminium-
Gusslegierung, 500 x
Tabelle 4:
Arbeitsschritte zum
Schleifen
Die Parameter Kraft
und Zeit müssen bei
der Präparation
eventuell den
jeweiligen Werkstoffen
und Probengeometrien
etwas
angepasst werden.
4. Ätzen
Die nach der oben beschriebenen
Methodik präparierten Schliffe lassen
ich sehr gut elektrolytisch mit
dem Ätzmittel nach Barker ätzen
und im polarisierten Licht kontrastieren.
Dieses Ätzverfahren erfordert
jedoch eine elektrische Kontaktierung
zur Probe, was oftmals einige
Schwierigkeiten hervorruft (wir
haben hierzu keine guten Erfahrungen
mit den kommerziell erhältlichen
elektrisch leitenden Warmeinbettmitteln).
Es wurde deshalb nach einem
alternativen Ätzmittel gesucht.
Das Aluminium-Farbätzmittel auf der
Basis der alkalischen Kaliumpermanganat-Lösung
(nach Weck, (4))
ist für das Ätzen von Aluminium-
Gusswerkstoffen sehr geeignet. Wie
bereits erwähnt ist dieses Ätzmittel
zum einen vergleichsweise chemisch
unbedenklich, zum Anderen werden
intermetallische Phasen und Ausscheidungen
nicht angegriffen bzw.
wie bei vielen anderen bekannten
“Dinosaurier“ Intermetallische
Ausscheidung in einer Aluminium-
Gusslegierung, 100 x
Tabelle 5:
Arbeitsschritte zum
Polieren
Das alternativ zur MD-Chem angegebene
Poliertuch SP-PoliCel eignet
sich besonders für die Endpolitur
sehr weicher Aluminiumwerkstoffe.
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