Erstarrungsfront

Metallurgy
Vorderseite der bei der Erstarrung einer Schmelze entstehenden Kristallisationsbereiche, die senkrecht zur Formwand in Richtung auf die thermische Mitte des Gussstückes in die Restschmelze hineinwachsen. Die Erstarrungsfront kann glattwandig oder rauhwandig sein (Erstarrung). Nur bei endogener Erstarrung bilden sich Kristalle auch vor dieser Front. Jener Bereich der Erstarrungsfront, der aus festen und flüssigen Phasen besteht, wird Erstarrungsband (Bild 1) genannt.

Die Neigung zur Abweichung von der ebenen, glattwandigen Erstarrungsfront bei Legierungen hängt demnach von den Erstarrungsbedingungen und dem Gehalt an gelösten Elementen ab. Eine schematische Darstellung, in diesem Fall nur in Abhängigkeit vom Temperaturgradienten, zeigt Bild 2. 

Die glatte Grenzfläche wird zunächst örtlich ausgebuchtet und löst sich dadurch in einzelne Zellen auf. Der makroskopische Kristall besteht dann aus Säulen, die sich durch geringe Orientierungsdifferenzen voneinander unterscheiden. Wird die Unterkühlung sehr ausgeprägt, gehen die Ausbuchtungen in Spitzen über, man erhält dendritisches Wachstum.

Bild 1: Dendritenwachstum an der Erstarrungsfront und Bildung eines Erstarrungsbandes© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Ausbildung der Erstarrungsfront bei verschiedenen Temperaturgradienten; T - Temperatur, X - Abstand von der Erstarrungsfront, G - Temperaturgradient© GIESSEREI LEXIKON