Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 127
Die primären Mg-reichen Mischkristalle (in der Literatur als @- oder ö-Mischkristalle bezeichnet)
stellen sich häufig in dendritischer Form dar. Die Korngröße beträgt 100 - 200 um, der mittlere
Dendritenarmabstand ergibt sich zu 40 um. Das die MK-Dendriten umgebende mehr oder weniger
geschlossene Netz zeigt eine deutliche Differenzierung im Ätzangriff, die auf
Konzentrationsunterschiede zurückzuführen ist. Bild 2 zeigt bei höherer Auflösung die
intermetallischen B-Phase Mg ,Alı2, die sich strukturlos weiß aus den Bändern abhebt. Die Bänder
selbst bestehen aus einer Al-reichen Mischkristallphase, die sich aufgrund der geringen
Diffusionsgeschwindigkeit des Aluminiums unter den vorhandenen Ungleichgewichtsbedingungen
infolge der relativ schnellen Abkühlung bildet [4-7]. Das lamellare, perlitähnliche Gefüge in Bild 2
kennzeichnet den eutektischen Anteil, bestehend aus Mg-Mischkristall und Mgi,Alız. Bei zu
geringer Auflösung erscheint das eutektische Gefüge nur als graues Netz. Die kompakte ß-Phase ist
zustand bzw. eigentlich Bestandteil des Eutektikums, erscheint aber durch die Ankristallisation der Mg-reichen
berblick zer Phase an die primären Mischkristalle als entartetes Eutektikum.
Das Zink ist im wesentlichen in der Matrix gelöst, EDX-Analysen weisen aber auch einen geringen
Zn-Gehalt in der ß-Phase aus. Diese Aussage wird in [5S]Jund [7] bestätigt, wo auch auf die
Möglichkeit der Bildung separater Partikel der Zusammensetzung Mgi(Al,Zn)ı2 hingewiesen wird.
Der Zn-Gehalt hat wesentlichen Einfluß auf die Gießbarkeit der Mg-Al-Legierungen. Bei nur
geringen Al-Gehalten unter 3 % sind Legierungen mit 2 bis 10 % heißrißgefährdet.
Die Wärmebehandlung des Barrens mit den 0.g. Parametern führte zu einer stärkeren Ausscheidung
des Eutektikums um die kompakte ß-Phase, aber in sehr feinkörniger Form (< lum, Bild 3).
Weiterhin sind infolge der Umwandlungsspannungen Zwillinge entstanden, deren Spitzen nadlig
auslaufen. Meist treten Zwillinge innerhalb eines Korns in zwei Orientierungen auf und enden an
den Korngrenzen oder einem anderen Zwilling; selten werden auch Kreuzungen beobachtet. Es
handelt sich dabei um eine spontane Zwillingsbildung entlang der {1012} Ebenen infolge
Volumenverminderung bei der Rekristallisation. Bei höherer Vergrößerung wird eine dichte
Belegung der Zwillingsgrenzen mit pünktchen- und stäbchenförmigen Mg ,Alı2-Ausscheidungen
sichtbar, was auch für die Korngrenzen zutrifft. Die im Bild 3 erkennbare Korngrenze enthält
ebenfalls Ausscheidungen, außerdem verdeutlicht das Bild das noch grobe Gefüge im
wärmebehandelten Zustand.
Bild 4 zeigt das Druckgußgefüge, insbesondere die Mgi7Alı2-Phase, die im Vergleich zum Barren in
stärkerem Maße, aber in wesentlich geringerer Größe, auftritt. Infolge der höheren
Abkühlungsgeschwindigkeit beträgt die Korngröße der Matrix nur 10-20 um. Bei der Betrachtung
von Randproben zeigte sich eine sehr schmale Zone (ca. 100 um) mit einer geringeren Korngröße.
Nach der Wärmebehandlung wird der Zerfall der ß-Phase in globulare und stäbchenförmige
Teilchen der Größe <1 bis 3 um erkennbar, die an der Stelle der kompakten Mg17Alı2-Phase sowie
an den Korngrenzen auftreten (Bild 5). Auffallend ist die starke Polygonisation des Matrixgefüges
nach der Wärmebehandlung. Die Korngröße ist leicht angestiegen.
Das Gefüge der Legierung AE42 wird in den Bildern 6-8 wiedergegeben. Im Gußzustand erscheint
ein globulares Matrixgefüge relativ homogener Zusammensetzung; die Korngröße beträgt 10-16
um. Im Randbereich wird noch deutlicher als bei AZ91 eine Zone mit einer Korngröße von 6-10
um beobachtet. Typisch für die AE42 sind einzelne sehr große Körner (40 - 50 um) im
Matrixgefüge. Durch das Ätzen werden immer Abtragstrukturen auf der Oberfläche sichtbar. Die in
Bild 6 dokumentierten lamellaren Gefügebestandteile tragen unterschiedlichen Charakter.
Vorläufige TEM-Untersuchungen bestätigten die Phasen AlıMM, wobei MM für Mischmetall aus