216 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009)
4 Gefiige von Kupfer-Zinn-Zink-Legierungen
Im Bild 7 ist ein quasibindrer Schnitt durch die kupferreiche Ecke des Systems Kupfer-Zinn-Zink
gezeigt, der fur ein Verhältnis Sn:Zn = 1:1 gültig ist [2]. In diesem Schnitt ist das
Legierungselement Blei ebenfalls nicht berücksichtigt. Der Vergleich von Bild 7 mit Bild 1 zeigt
die Ähnlichkeit beider Phasendiagramme auf. Das betrifft speziell die Phasenzusammensetzung der
Gefüge nach dem langsamen Abkühlen aus dem Schmelzbereich. Ähnlich wie bei den Kupfer-
Zinn-Legierungen erfolgt auch bei den Kupfer-Zinn-Zink-Legierungen unter technisch relevanten
Abkühlbedingungen keine Bildung der s-Phase. Die gestrichelte Darstellung der Phasengrenzlinie,
die die Bildung der s&-Phase beim Abkühlen markiert, weist auf diesen Sachverhalt hin. Unter
gleichgewichtsnahen Bedingungen (Bild 7) sollten die Gussgefüge von Legierungen mit Cu > 82% R
aus a-Mischkristallen mit eingelagerten Bleiteilchen bestehen. Die Gussgeflige von Legierungen
mit Cu < 82% sollten außerdem d-Phase bzw. das (a + §)-Eutektoid enthalten. wu
oo
+
hs Kupferaehalt in mass -* Ü
Bild 7: Quasibinärer Schnitt durch die kupferreiche Ecke des Systems Kupfer-Zinn-Zink, gültig für
Sn:Zn=1:1,[2]
Bild 8 zeigt das dendritische Gussgefüge der Legierung CuSn7Zn4Pb7-C (6,9% Sn, 4,7% Zn, 5,6%
Pb, 1,8% Ni). Im Bild 8a sieht man eine Übersichtsaufnahme bei geringer Vergrößerung. Die
primär kristallisierten, kupferreichen Dendriten erscheinen hell und erhaben (DIC). Die
interdendritischen, zinn- und zinkreichen Bereiche sind durch zahlreiche, dunkle Bleiteilchen
markiert. Bild 8b zeigt einen vergrößerten Gefügeausschnitt. Die kupferreichen Primärdendriten
erscheinen auch hier hell und erhaben. Die interdendritischen Bereiche sind durch grobe und feine,
dunkle Bleiteilchen markiert. Außerdem sieht man an einigen Orten dieser zinn- und zinkreichen
Bereiche einen hellgrau erscheinenden Gefügebestandteil, der dem (a + d)-Eutektoid entsprechen
sollte. Wegen der schon bei den Kupfer-Zinn-Legierungen dargestellten thermodynamischen und
kinetischen Ursachen (breites Erstarrungsintervall, mangelhafter Konzentrationsausgleich zwischen
den Phasen, Anwesenheit von Kristallseigerungen) liegt kein thermodynamisch stabiles Gussgefüge
vor (Bild 8).