Bestimmung von α- und β-AlFeSi- Phasen in Aluminium ...

Numerische Simulationen
Alle Simulationen dieses Vorhabens wurden bei TRIMET
mit Pandat 8.1/Database 8 (Version 2009) durchgeführt.
Dabei waren die Hauptaspekte bei Simulation und Legierungsentwicklung,
dass zum einen in den jeweiligen
Legierungen nur α- oder β-AlFeSi-Phasen auftraten, um
Referenzlegierungen zu erhalten und zum anderen die
Phasen eine ausreichende Größe zur mikroskopischen
Bestimmung der verschiedenen Phasen aufweisen. Die
Diagramme zeigen jeweils die Simulationen für die real
abgegossenen Legierungen. Dabei wurden alle wichtigen
Elemente (11 Elemente) berücksichtigt.
β-AlFeSi-Phase
Basierend auf den Arbeiten von Á.Griger, [2], wurde als
β-Referenz eine 99,95% Aluminium mit Si und Fe auflegiert.
Bei dem gewählten hohen Si/Fe-Verhältnis sind
keine α-AlFeSi-Phasen zu erwarten. Ebenso zeigt die Simulation
in Bild 3 (Detailausschnitt zwischen 640°C und
570°C), dass zwischen 615°C und RT kein α-AlFeSi auftritt.
α-AlFeSi-Phase
Die zweite in Bild 4 dargestellte Legierung basiert auf
Vorarbeiten bei TRIMET. Die Zugabe von Mn fördert die
Entstehung von α-Phasen. Nach einigen Legierungsvariationen
konnte ein schmaler Bereich zwischen 300°C und
120°C mit ausschließlich α-AlFeSi gefunden werden.
Zusammenfassend kann für die dargestellten Legierungen
bei exakten Analysen und passenden Gieß- und Abkühlparametern
das Auftreten von ausschließlich α- bzw.
β-Phasen erwartet werden.
Bild 3. Pandat Simulation and Legierungsanalyse der β-AlFeSi-
Referenzlegierung.
Bild 4. Pandat Simulation and Legierungsanalyse der α-AlFeSi-
Referenzlegierung.
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BESTIMMUNG VON α - UND β -ALFESI-PHASEN IN ALUMINIUM-KNETLEGIERUNGEN