Ausscheidungsverfestigung

Auf die ähnliche Weise wie Fremdatome bei der Mischkristallverfestigung die Versetzungsbewegung erschweren können, können auch Ausscheidungen das Wandern der Versetzungen blockieren. Man spricht von Ausscheidungsverfestigung bzw. von Ausscheidungshärtung.

Ausscheidungs-Verfestigung, Stufen-Versetzung, Fremdatome

Abbildung: Ausscheidungsverfestigung

Dieses Prinzip wird vor allem bei sogenannten aushärtbaren Aluminiumlegierungen angewandt. Dabei wird die Aluminiumlegierung zunächst auf relativ hohe Temperatur erwärmt, so dass sich die darin befindlichen Fremdatome vollständig im Aluminiumgitter lösen können. Beachte, dass die Löslichkeit im Allgemeinen mit sinkender Temperatur abnimmt, sodass für eine vollständige Löslichkeit eine hohe Temperatur erforderlich wird.

Wird nun rasch abgekühlt (Abschrecken genannt), so bleiben die Fremdatome trotzt geringerer Löslichkeit im Gitter zwangsgelöst. Da in diesem Zustand die Konzentration an gelösten Fremdatomen über der eigentlichen Löslichkeitsgrenze liegt, spricht man auch von einem sogenannten übersättigten Mischkristall. Dieser Zustand ist thermodynamisch betrachtet nicht stabil, sodass die zwangsgelösten Fremdatome nun beginnen sich aus dem Gitter auszuscheiden und eigene Verbindungen (Ausscheidungen) innerhalb des Metalls zu bilden. Um diesen Prozess der sogenannten Auslagerung (auch Altern genannt) zu beschleunigen, wird die Legierung leicht erwärmt, sodass die Diffusionsvorgänge rascher ablaufen können.