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Durch Legieren lässt sich die Festigkeit von Aluminium erhöhen. Durch welchen Prozess wird das ebenfalls erreicht? Beschreiben Sie diesen Prozess und die Vorgänge auf der Kristallgitterebene.

 Ausscheidungsverfestigung
Anwendung bei aushärtbaren AL - Legierung
Ausscheidung durch Fremdatom, hat zur Folge, dass das Wandern der Versetzungen erschwert wird. 
 
Lösung Prof:
Bei ausscheidungshärtbaren Aluminiumlegierungen wird durch eine Kalt- und Warmauslagerung eine Festigkeitssteigerung hervorgerufen.

Kaltaushärtung:

Ausgehend vom abgeschreckten Zustand erfolgt eine homogene Entmischung des übersättigten Mischkristalls. Dabei häufen sich die Legierungsatome ohne örtlich erkennbare Struktur und Ordnung an (Cluster). Mit fortschreitender Zeit bilden sich Ko-Cluster, die aus einer Ansammlung von Si und Mg bestehen. Diese Ko-Cluster wachsen zu kohärenten GP(I)-Zonen heran. Für den Aushärtungsprozess sind vorhandene Leerstellen wichtig, da durch diese die Diffusion von substituiert gelösten Legierungselementen möglich ist.

Warmaushärtung:

Der Übergang zwischen Kalt- und Warmaushärten ist fließend. Die GP(I)-Zonen (entstanden während der Kaltaushärtung) lösen sich ab einer Temperatur von ca. 80 °C auf oder wachsen zu kohärenten GP(II)-Zonen heran. Diese können auch aus den bei der Erwärmung entstehenden Clustern und Ko-Clustern entstehen. Die in den GP(II)-Zonen enthaltenen Al-Atome werden im Verlauf des Aushärtungsprozesses durch Magnesium und Silicium substituiert, sodass die kohärente beta''-Phase entseht. Für die Bildung der beta'-Phase gibt es zwei Möglichkeiten. Zum einen kann die beta'-Phase aus heterogener Keimbildung entstehen, zum anderen durch strukturelle Umwandlungen aus der beta''-Phase. Die Gleichgewichtsphase beta (inkohärent) entsteht ab 250 °C durch eine diffusionslose Transformation aus der beta'-Phase.

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