Erstarrung und Gussgefüge

Seigerungen in Gussstücken und Blöcken umfassen die Mikroseigerung im Maßstab der Abstände zwischen Dendritenästen und die Makroseigerung im Maßstab des ganzen Blocks. Welche Aussage über ihren Unterschied ist richtig?

  1. ABeide entstehen nur durch langsame Diffusion im Festkörper und lassen sich gleichermaßen durch Homogenisierungsglühen beseitigen, die Makroseigerung verschwindet aber schneller
  2. BDie Mikroseigerung entsteht durch Strömung der Schmelze und Absinken von Kristallen und verschwindet bei Wärmebehandlung nicht, die Makroseigerung entsteht durch langsame Diffusion im Festkörper und verschwindet beim Homogenisierungsglühen
  3. CDie Mikroseigerung schwankt über kurze Abstände und lässt sich durch Homogenisierungsglühen verringern, die Makroseigerung entsteht durch Transport über weite Strecken, etwa durch Strömung der Schmelze, und verschwindet bei Wärmebehandlung kaum
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Lösung: C. Die Mikroseigerung schwankt über kurze Abstände und lässt sich durch Homogenisierungsglühen verringern, die Makroseigerung entsteht durch Transport über weite Strecken, etwa durch Strömung der Schmelze, und verschwindet bei Wärmebehandlung kaum

Die Mikroseigerung ist die ungleichmäßige Konzentration, bei der ein gelöstes Element mit k < 1 in den Dendritenkernen verarmt und zwischen den Dendriten angereichert ist, auf der Skala des Armabstands von einigen zehn µm. Erreicht die Diffusionsstrecke √(Dt) etwa die Hälfte davon, gleicht sich die Konzentration aus; daher lässt sie sich durch Homogenisierungsglühen bei hoher Temperatur verringern. Die Makroseigerung entsteht, wenn angereicherte Schmelze Strecken von einigen Zentimetern bis einigen Metern zurücklegt, etwa durch Ansaugen interdendritischer Schmelze infolge der Erstarrungsschwindung, durch dichtegetriebene Konvektion oder durch Absinken von Kristallen. Ein typisches Beispiel ist die Mittenseigerung in Stranggussbrammen; die Strecken sind viel zu groß, um durch Diffusion ausgeglichen zu werden, daher begegnet man ihr während der Erstarrung, etwa durch Soft Reduction am Ende der Erstarrung oder elektromagnetisches Rühren. Die Antworten, die Ursachen und Beseitigbarkeit durch Wärmebehandlung vertauschen oder beide auf denselben Mechanismus zurückführen, sind falsch.

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