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M. Schöbel, H.P. Degischer:
"Orientierungsbeziehungen von Al3(Sc,Zr) Ausscheidungen zu einer stark deformierten Al Matrix";
Talk: Metallkunde Kolloquium Lech Arlberg, Lech; 04-14-2008 - 04-16-2008.

Zur Unterdrückung von Kornwachstum bei erhöhter Temperatur während der Bearbeitung in Aluminium Legierungen werden gezielt Ausscheidungen eingebracht die Versetzungs- und Korngrenzenbewegungen erschweren sollen. Al3(Sc,Zr) Ausscheidungen bilden sich im festen Zustand aus einer übersättigten Lösung. Das Wachstum von Al3(Sc,Zr) Ausscheidungen erfordert Temperaturen über 300°C. Die dabei entstandenen kohärenten Ausscheidungen helfen das Korngefüge der Legierung zu stabilisieren, wenn diese fein über den Kristall verteilt sind. Zur Erzeugung von Nano-Kornstrukturen in Aluminium Legierungen wird mit der ECAP (Equal Channel Angular Extrusion) Methode ein hoher Verformungsgrad und hohe Versetzungsdichten erzeugt. Dabei wird das Material durch eine rechtwinkelig gebogenen Hohlraum mit gleich bleibenden Durchmesser mehrfach gepreßt. Die dabei entstehenden Scherdeformationen erzeugen feinere Kornstrukturen als bei konventionellen Strangpressverfahren. Nach solch starken Deformationen ist die Orientierung der Ausscheidungen zu der sie umgebenden Matrix sowie der Erhalt bzw. Verlust der Kohärenz von Interesse. Zu diesem Zweck wurden die Al3(Sc,Zr) Ausscheidungen vor und nach Verformung und unterschiedlichen Wärmebehandlungen im TEM untersucht und deren Ausrichtungen im Korn bestimmt. Hierbei wurden Überstrukturen sowie Spannungskontraste untersucht, um die Al3(Sc,Zr) Ausscheidungen in Art und Orientierung zu identifizieren und zu charakterisieren. Die Untersuchungen zeigten einen Verlust von Kohärenz nach starker Verformung durch hohe Versetzungsdichten. Die Kohärenz konnte nach Wärmebehandlungen wieder hergestellt werden jedoch nur bei paralleler Orientierungsbeziehung zu der Matrix. Bei Rekristallisation konnten irreversibel inkohärente Ausscheidungen in den überwachsenen Gebieten beobachtet werden. Die Al3(Sc,Zr) Ausscheidungen im Aluminium wurden weder nach der ECAP Verformung von Versetzungen fragmentiert noch verloren sie ihre Ursprungsorientierung nach Rekristallisation.