Ausscheidungshärtung: Was ist damit gemeint?

Lösung: A. Lösungsglühen → Abschrecken → Auslagern

Zunächst wird die Legierung beim Lösungsglühen oberhalb der Löslichkeitsgrenze gehalten, damit sich das Cu löst, und durch Abschrecken wird der übersättigte Mischkristall bis auf Raumtemperatur erhalten. Hält man ihn anschließend bei Raumtemperatur (Kaltauslagern) oder bei etwa 100–200 °C (Warmauslagern), bilden sich feine, mit der Matrix kohärente oder teilkohärente Ausscheidungen wie GP-Zonen, θ″- und θ′-Phase, die die Versetzungsbewegung behindern und die Festigkeit erhöhen. Wird zu lange ausgelagert, vergröbert die stabile θ-Phase (Al₂Cu), und die Festigkeit sinkt; man spricht von Überalterung. Kühlt man nach dem Lösungsglühen langsam ab, scheiden sich grobe Gleichgewichtsphasen aus, die nicht zur Verfestigung beitragen; das Abschrecken ist daher unverzichtbar.

Lösung: B. 5000er-Serie (Al-Mg)

Die 5000er-Serie (Al-Mg) umfasst nicht aushärtbare Legierungen, die ihre Festigkeit durch Mischkristallverfestigung mit Mg und durch Kaltverfestigung beim Kaltumformen erhalten; sie sind sehr korrosionsbeständig und gut schweißbar und werden für Schiffe und Tanks verwendet. Die 2000er-Serie (Al-Cu), deren bekanntester Vertreter Duralumin ist, ist aushärtbar und wird durch Al-Cu-Ausscheidungen verfestigt. Auch die 6000er-Serie (Al-Mg-Si) ist aushärtbar, und zwar durch Mg-Si-Ausscheidungen; sie wird häufig für Strangpressprofile verwendet. Daneben ist die 7000er-Serie (Al-Zn-Mg) die festeste aushärtbare Gruppe, während die 1000er-Serie (Reinaluminium) und die 3000er-Serie (Al-Mn) nicht aushärtbar sind. Man sollte anhand des Legierungssystems beurteilen können, ob die Verfestigung auf Ausscheidungen oder auf Kaltverfestigung beruht.