Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 393 
Quantitative Bildanalyse 
an partikelverstärkten Aluminium-Strangpreßprodukten 
Peter Prader, Heidemarie Knoblich, H.Peter Degischer 
' Konnte Institut für Werkstoffkunde und Materialprüfung 
kn. Des Technische Universitit Wien 
8 dieses 
Klink für 
Kurzfassung 
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit quantitativer Bildanalyse an partikelverstärkten 
Aluminiumwerkstoffen, wobei der Einfluß der Weiterverarbeitung durch Strangpressen auf die 
Größe und Orientierung der verstärkenden Teilchen von besonderem Interesse ist. Untersucht 
werden Quer- und Längsschliff einer stranggepreßten Legierung vom Typ 6061, verstärkt mit 10 
bzw. 22 vol.-% ALO;-Partikeln. Die ermittelten charakteristischen Kennwerte werden verglichen 
und jenen Ergebnissen gegenübergestellt, die an Proben des jeweiligen Gußzustandes erhalten 
wurden. 
Abstract 
The particle distribution in a hot-extruded aluminium alloy 6061 with various volume contents of 
reinforcement (10% and 22%) was investigated by means of quantitative image analysis. The 
influence of the hot-extrusion process on particle size and orientation was analysed in micrographs 
parallel and perpendicular to the hot extrusion axis and compared with the characteristic parameters 
measured in the as-cast condition. 
1 Einleitung und Problemstellung 
Die Notwendigkeit im Fahrzeug- und Motorenbau Gewicht zu reduzieren eröffnet gerade für 
Aluminium und deren Legierungen verstärkte Einsatzmöglichkeiten [1, 2], wobei allerdings erhöhte 
thermische oder tribologische Beanspruchungen limitierend sind. Durch eine Verstärkung der 
Aluminiummatrix mit einer hochfesten, keramischen Phase (Metallmatrix-Verbundwerkstoff) 
können nun diese Anwendungsgrenzen angehoben werden, wobei als Verstärkungsphase zumeist 
Lang- bzw. Kurzfasern oder Partikel zum Einsatz kommen [3, 4]. Derartige Werkstoffe zeichnen 
sich gegenüber konventionellen Aluminiumlegierungen neben einem erhöhten E-Modul durch 
verbesserte mechanische (Festigkeit, Formbeständigkeit,..) oder tribologische 
(Verschleißbeständigkeit) Eigenschaften bei höheren Temperaturen aus [5]. 
Während faserverstirkte Legierungen aufgrund der Faserorientierung stark anisotrope 
Eigenschaften besitzen, werden in der Regel partikelverstärkte Werkstoffe als isotrop angesehen. 
Dies gilt allerdings nur in erster Näherung, da durch die Weiterverarbeitung ( z.B. Strangpressen) 
Partikel in Abhängigkeit von ihrer Form mehr oder weniger stark bevorzugt orientiert werden. Eine 
detaillierte Charakterisierung der Partikelgröße und —verteilung und die entsprechende Korrelation 
zu den mechanischen Eigenschaften ist daher unumgänglich und von großer Bedeutung für den 
jeweiligen Anwendungsfall [6, 7, 8]. 
2 Experimentelles 
Untersucht wurden Proben einer kommerziell erhältlichen Aluminiumlegierung mit 
unterschiedlichen Partikelgehalten, die von Duralcan, Kanada, im "Stir-cast"-Verfahren hergestellt,