3D-Mikrostrukturuntersuchung an einer AlSi8Mg5-Legierung mit der FIB-Tomographie

In der vorliegenden Arbeit wird eine AlSi8Mg5-Gießereilegierung mit der FIB-Tomographie (Tomographie mit fokussiertem Ionenstrahl) in gegossenem Zustand und nach einer Halbfest-Wärmebehandlung untersucht. Die verschiedenen Merkmale der Mikrostruktur werden unter Anwendung morphologischer Formfaktoren charakterisiert. Die 3D-(dreidimensionale)-Form von Mg2Si (Chinesenschrift) sowie die Si und verunreinigendes Fe enthaltenden Phasen werden sehr ausführlich offenbart. Die untersuchten Formfaktoren weisen ausnehmend große Unterschiede zwischen der 2D-(zweidimensionale)-Betrachtung und der 3D-Betrachtung auf. Bei großen Teilchen kann man das Volumen-Oberflächen-Verhältnis mit den tomographischen Aufnahmen nicht quantifizieren, da sich das Gesamtvolumen der Teilchen mit dem Verfahren nicht darstellen lässt. Ebenso wird eine Vergleichsuntersuchung in Bezug auf 2D-Strukturen vorgestellt.

In the present work, a foundry AlSi8Mg5 alloy is investigated by FIB-(focused ion beam)-tomography in the as-cast condition and after semi-solid heat treatment. The different microstructural features are characterized quantitatively using morphological shape factors. The 3D-(three-dimensional)-shape of Mg2Si Chinese script as well as Si and impurity Fe containing phases are revealed in high detail. The studied shape factors present considerably large differences between 2D (two-dimensional) and 3D observation. For the case of large particles, the tomographs are not able to quantify the volume/surface ratio since the method is not able to represent the total volume of the particles. A comparative study with respect to 2D structures is presented as well.