542 Prakt. Met. Sonderband 30 (1999)
Cu-Al zu identifizieren. Die Phasencharakterisierung erfolgte durch quantitative EDX-
Untersuchungen und durch die Röntgenfeinstrukturanalyse.
Bei der Auswertung der Mikroschliffe zeigte sich, daß bei den legierten Spuren zwei Fälle zu unter-
scheiden sind:
Fall 1: nur der oberflächennahe Bereich des aufgeschmolzenen Materials ist legiert
Fall 2: vollständige Durchmischung der Schmelze mit dem Zusatzwerkstoff
Die Abb. 4 und 5 zeigen Ausschnitte aus laserlegierten Spuren, in denen nur der oberflächennahe Be-
reich eine veränderte chemische Zusammensetzung aufweist. Eine vollständige Durchmischung der
Schmelze mit dem Zusatzmaterial ist hier nicht eingetreten. Die Laserbearbeitung der in Abb. 4 dar-
gestellten Spur (Legierung A) erfolgte mit einer Leistungsdichte von 3.7x10° W/cm” und einer Vor-
schubgeschwindigkeit von 10 mm/s. Die legierte Zone erstreckt sich nahezu über die gesamte Spur-
breite mit einer Tiefe von ca. 200 um. Der maximale Al-Gehalt beträgt 25 %, das ist etwa der 4fache
Al-Gehalt des Grundwerkstoffes. Der randnahe Bereich der legierten Laserspur ist durch eine sehr
feinkörnige Gefügeausbildung charakterisiert. Daran schließt sich eine Zone größerer B-Körner an,
die dann in ein feines Gemisch aus & + ß-Phase übergeht. Diese Gefügeausbildung konnte prinzipiell
in allen laserlegierten Proben der Legierung A beobachtet werden. Die in Abb. 5 dargestellte Spur
der Legierung B weist ebenfalls keine vollständige Durchmischung der Schmelze mit dem zulegierten
Al-Pulver auf. Auch hier schließt sich an den legierten Bereich eine Umschmelzzone ohne veränderte
chemische Zusammensetzung an. Erkennbar ist eine deutliche Trennung zwischen legierter und um-
geschmolzener Zone. Die mehrphasige Gefügeausbildung nahe der Oberfläche ist begründet durch
den Al-Gehalt von 30 %. Diesem Bereich schließt sich ein scheinbar einphasiges Gebiet größerer,
nicht strukturierter Körner an. Das Umschmelzgefüge im unteren Bereich des Bildes besteht aus dem
geordneten B,‘-Martensit und a-Phase.
Abb. 4: Laserlegierte Spur der Legierung A Abb. 5: Laserlegierte Spur der Legierung B
In Abb. 6 ist ein Beispiel fiir eine legierte Spur mit vollstandiger Durchmischung in der Laserzone
von Substrat und Zusatzwerkstoff dargestellt. Die Laserbearbeitung erfolgte mit einer Leistungs-
dichte von 1.3x10* W/cm? und einer Vorschubgeschwindigkeit von 20 mm/s. Die farblichen Unter-
schiede in der Laserspur charakterisieren Unterschiede im Al-Gehalt. Zwar wurde das gesamte
Schmelzbad mit dem Al-Pulver durchmischt, doch treten lokal Konzentrationsunterschiede im Al-
Gehalt auf. Die in der Spur hell erscheinenden Bereiche enthalten weniger Al als die dunklen Gebie-
te. Der mittlere Al-Gehalt liegt bei ca. 17 %.
