Erstarrung und Gussgefüge

Welche Aussage darüber, wie sich die Form der Phasengrenze fest–flüssig und die Feinheit des Gefüges bei der Erstarrung von Legierungen mit dem Temperaturgradienten G und der Wachstumsgeschwindigkeit V ändern, ist richtig?

  1. AMit sinkendem G/V wechselt die Grenzfläche von Dendriten über Zellen zu einer ebenen Front, und je größer G×V, desto gröber das Gefüge
  2. BDie Form der Grenzfläche bestimmt allein G×V: Großes G×V ergibt eine ebene Front, kleines G×V Dendriten
  3. CMit sinkendem G/V wechselt die Grenzfläche von einer ebenen Front über Zellen und Stängeldendriten zu globulitischen Dendriten, und je größer G×V, desto feiner das Gefüge
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Lösung: C. Mit sinkendem G/V wechselt die Grenzfläche von einer ebenen Front über Zellen und Stängeldendriten zu globulitischen Dendriten, und je größer G×V, desto feiner das Gefüge

Wie die Bedingung für konstitutionelle Unterkühlung zeigt, bestimmt vor allem G/V die Form der Grenzfläche; je größer G/V, desto stabiler ist die ebene Front. Sinkt G/V, wächst die konstitutionelle Unterkühlung, und die Grenzfläche geht in Zellen, dann in Stängeldendriten und schließlich in globulitische Dendriten über, bei denen neue Kristalle in der Schmelze vor der Grenzfläche entstehen. G×V dagegen entspricht der Abkühlgeschwindigkeit (K/s) und bestimmt die Größe des Gefüges: Je schneller die Abkühlung, desto weniger Zeit hat das gelöste Element zum Diffundieren und desto feiner sind die Zell- und Dendritenabstände. Die Antwort, nach der ein kleineres G/V zur ebenen Front führt, kehrt die Reihenfolge um, und schnellere Abkühlung ergibt auch kein gröberes Gefüge. Die Aussage, die Form hänge allein von G×V ab, verwechselt die Rollen der beiden Größen, die Form und Größe bestimmen.

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