2. Die metastabile $-Phase
Im Zweistoffsystem Aluminium-Mangan*>*° entsteht bei 56,0 At.-% Mn die hexagonale,
paramagnetische e-Phase durch eine peritektische Reaktion aus der Schmelze und dem
kubisch raumzentrierten öy-Mischkristall. Bei langsamer Abkühlung zerfällt e bei 870° C
eutektoid in y mit CsCl-Struktur und ßyn- Bei geringeren Mangan-Gehalten entsteht die
y-Phase ebenfalls peritektisch aus Schmelze und e. Auch y ist bei Temperaturen unter
— 950° C nicht stabil und wandelt sich in y’ mit messingähnlicher Struktur um. Diese
Umwandlung ist nicht zu unterdrücken.
In einigen Bildern sind typische Gußgefüge langsam abgekühlter Proben von Legierungen in
diesem mittleren Konzentrationsbereich wiedergegeben. In Fig. 1, dem Gefüge einer
Aluminium-Mangan-Legierung mit 58,0 At.-% Mn ist primär erstarrtes öyn und € zu
erkennen, das eutektoid in y und ßyän zerfallen ist. Das Gefüge einer Legierung mit 52,0
At.-% Mn in Fig. 2 zeigt primär erstarrte e-Mischkristalle, eutektoid zerfallen, und y’ aus y
durch eine Ordnungsumwandlung entstanden.
Der charakteristische Verlauf einer Suszeptibilität-Temperaturkurve ist in Fig. 3 für eine
Legierung mit 56,0 At.-% Mn dargestellt. Die Abkühlungskurve steigt im flüssigen Bereich
mit abnehmender Temperatur an. Die Erstarrung der Schmelze zu e-Mischkristallen ergibt
beim Unterschreiten der Liquidus- und Soliduslinien Knickpunkte. Die Suszeptibilität nimmt
im Bereich der homogenen e-Phase weiter zu, bis zum eutektoiden Zerfall entsprechend der
Reaktion e>y+ßyn-. Das Verschwinden von e ergibt einen Suszeptibilitätssprung von Ay =
3,65.107° cm? /g. Ein zweiter x-Abfall deutet die Umwandlung von y in y’ und ßyn an.
Durch eine Erhöhung der Abkühlungsgeschwindigkeit auf 5—10° C/min werden die Effekte
zu tieferen Temperaturen verschleppt. Abkühlungsgeschwindigkeiten über 10° C/min ver-
hindern den e-Zerfall. Es entsteht nach H. Kono® die metastabile ferromagnetische $-Phase
mit CuAu-Struktur. Ihre Curietemperatur wird mit 365° C angegeben. Die Sättigungs-
magnetisierung beträgt bei Raumtemperatur 6200 Gauss, die Koerzitivkraft H. = 1200
Oersted. Diese Phase entsteht auch durch Glühen abgeschreckter Proben bei Temperaturen
zwischen 300 und 700° C.
In Fig. 4 sind Auslagerungs-Isothermen einer abgeschreckten Aluminium-Mangan-Probe mit
56,0 At.-% Mn dargestellt. Die spezifische Magnetisierung 0=J/o nimmt bei den Glühtempera-
turen 400 und 450° C langsam zu. Nach einer Glühung von 100 Stunden ist ein Höchstwert
noch nicht erreicht. Für die 500° C-Isotherme ergibt sich ein maximaler Wert der Magneti-
sierung nach ca. 12 Stunden. Anschließend zerfällt die entstandene $-Phase in die Gleich-
gewichtsphasen y und Syn», die Magnetisierung nimmt dementsprechend ab. Bei der Glüh-
temperatur 650° C laufen Bildung und Zerfall der $-Phase innerhalb einer knappen Stunde
ab. Wie die Gefügebilder 5a und b zeigen, beginnt $ häufig an den Korngrenzen der e-Phase
zu entstehen und wächst in den e-Kristallit hinein. Anschließend kann ein feines Zerfalls-
gefüge beobachtet werden. Das Gefüge einer Legierung mit 55,0 At.-% Mn, die nach dem
Abschrecken von 1050° C bei 550° C 20 min ausgelagert wurde, zeigt Fig. 6. Das aus €
entstandene € beginnt an den Korngrenzen in y und ßyMmn zu zerfallen. Andere Kristallite
zeigen das typische an Interferenzstreifen erinnernde Rauten- und Streifenmuster der
y’-Phase.
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