Die Untersuchung intermetallischer Phasen in Aluminiumlegierungen der Serie 6xxx ist entscheidend für die Optimierung der mechanischen Eigenschaften und die Steuerung der Mikrostrukturentwicklung während des Herstellungsprozesses. Ihre Morphologie, Größe und Verteilung beeinflussen sowohl das mechanische Verhalten des Materials unter äußerer Belastung als auch seine Hochtemperaturverformung. Darüber hinaus werden die mikrostrukturellen Eigenschaften, einschließlich der Korngröße und der Keimbildungsstellen für die Aushärtung, beeinflusst. Legierungselemente wie Mn oder Cr haben sich als vorteilhaft für die Steuerung der Stabilität intermetallischer Phasen erwiesen, da sie mit den zwangsläufig vorhandenen Fe-Atomen interagieren. Diese Arbeit untersucht die Kinetik der Nukleation, des Wachstums und der Auflösung intermetallischer Phasen während industrieller Homogenisierungswärmebehandlungen. Untersucht werden zwei Legierungen, AA6063 und AA6082, mit unterschiedlichem Mn-Gehalt. Es werden Calphad-basierte Simulationen mit MatCalc durchgeführt, um das Verhalten der wichtigsten intermetallischen Phasen zu untersuchen: α-Al15(Fe,Mn)3Si2 und β-Al4,5FeSi. Besonderes Augenmerk wird auf die technologisch kritische β→α-Umwandlung und die Nukleation, das Wachstum und die Verteilung der α-Dispersoide innerhalb der Al-Matrix gelegt. Die In-situ-Hochenergie-Röntgendiffraktometrie (HEXRD) dient als grundlegende experimentelle Technik und ermöglicht die zeitaufgelöste Charakterisierung der Mikrostruktur vom Gusszustand bis zur vollständigen Homogenisierung über mehrere Temperaturen und Aufheizraten hinweg. Eine umfassende Prozessanalyse, die sich bis zur Abkühlung/Erwärmung nach der Homogenisierung vor dem Strangpressen erstreckt, quantifiziert die Ausscheidung von MgSi-Phasen: stabiles β-Mg2Si, sowie metastabiles β′-Mg1.8Si und B′-Al4Mg8Si7. Diese Erkenntnisse liefern grundlegende Einblicke in Strategien zur Steuerung der intermetallischen Phasen, um die Strangpressbarkeit und die endgültigen Eigenschaften von 6xxx-Legierungen zu verbessern.
Nicolas Garcia Arango (Wed,) studied this question.