einzelnen Poren infiltriert (vgl. Bild 1). Beispielhaft werden hier die Werkstoffverbunde Grauguß-
Aluminium, Grauguß-Magnesium und Aluminium-Magnesium gezeigt (Bild 3). Darüber hinaus
sind viele andere Werkstoffkombinationen wie auch interessante Gradientenstrukturen herstellbar.
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Bild 1: Zylinderabschnitt eines offenporigen Bild 2: Aluminiumschwammplatte der Größe
Metallschwammes der Porengröße 330x330x25mm?3, Material: AlSi9Cu3, Dichte:
8-10mm; in jeder Pore sind mehrere 0,72g/cm3
DurchstoBlpunkte (Verbindungskanile) zu
den Nachbarporen zu erkennen
Struktur der infiltrierten Metallschwiamme
Von entscheidender Bedeutung fiir die Qualitit der dreidimensionalen Werkstoffverbunde ist die
Grenzfliche zwischen den Infiltrationspartnern. Diese kann je nach Wahl der Werkstoff- bzw.
Legierungskombination und der Infiltrationsparameter (Vorwirmtemperatur des Metallschwammes
sowie GieBtemperatur und —druck der zu infiltrierenden Schmelze) form- oder stoffschliissig
ausgebildet sein. Neben der Art der Bindung der beiden Verbundpartner spielen aber auch das
Auftreten von Anschmelzbereichen und Reaktionsprodukten sowie die Gefiigeausbildung eine
wesentliche Rolle.
Formschliissige Verbunde entstehen zumeist, wenn die Liquidustemperaturen der zu verbindenden Ny
Legierungen einen groBen Unterschied aufweisen. Dieser Fall ist bei den Werkstoffkombinationen
GrauguB-Aluminium bzw. -Magnesium gegeben. Beispielhaft zeigt Bild 4 den Kontaktbereich des
Werkstoffverbundes GrauguB-Aluminium. In diesem Bereich tritt aufgrund der sehr
unterschiedlichen Wirmeausdehnungskoeffizienten als auch der Volumenkontraktion der Metalle
bei der Erstarrung, die fiir Aluminium besonders stark ausgeprägt ist, eine Spaltbildung auf. In Anwe
dieser Übergangzone sind verschiedene Einschlüsse zu finden (vgl. Bild 4). In ähnlicherweise stellt Der»
sich auch der Grenzbereich des Grauguß-Magnesiumverbundes dar. um
Die Infiltration von Magnesium in die offenporigen Aluminiumschwämme erzeugt stoffschlüssige hoch!
Werkstoffverbunde (Bild 5). Während der Infiltration wird der Kontaktbereich des Verb
Aluminiumschwammes von der einströmenden Magnesiumschmelze angeschmolzen. Dadurch auch
kommt es zu Diffusionsvorgängen im Interfacebereich wie der Verlauf der Elemente Al, Mg und Si Motor
im Diagramm 1 verdeutlicht. Nach erfolgter Erstarrung liegt eine metallische Bindung der beiden
Verbundpartner vor.
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