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Primärsilizium

Allgemein
Als erste Phase bei der Erstarrung von übereutektischen Al-Si-Legierungen ausgeschiedenes Silizium. Bei weiterer Abkühlung erstarrt das Al-Si-Eutektikum, und das darin enthaltene Silizium wird als eutektisches Silizium bezeichnet. Primärsilizium ist grobkörnig, und wächst bis zur eutektischen Erstarrung in der Schmelze mit Hinterschneidungen oder zurückspringenden Kanten (Bild 1). Dies hat zur Folge, dass der Primärsiliziumkristall vielfältig komplexe, polygonale Formen annimmt, und unter den größeren Kristallen findet man auch solche mit sternförmiger (fünfzackiger) Struktur (Bilder 2 und 3). Zur Vermeidung von grobkörnigem Primärsilizium im Gefüge werden übereutektische Al-Si-Gusslegierungen korngefeint, vorwiegend durch Zusatz von Phosphorkupfer.

In eutektischen und untereutektischen Al-Si-Legierungen erstarrt das Eutektikum normalerweise nicht feinkristallin, sondern unter Bildung von grobkörnigem eutektischem Silizium, das die mechanischen Werkstoffeigenschaften beeinflusst (Bild 4). Zur Ausbildung einer feinkristallinen Erstarrung des eutektischen Siliziums wird die Schmelzen mit Veredelungszusätzen metallurgisch behandelt, (Veredlung).

Bild 1: Primärsiliziumkristalle im Gefüge einer übereutektischen Al-Si-Legierung mit 20 % Si (V = 75 : 1)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 2: Sternförmige Primärsiliziumkristalle in einer übereutektischen Al-Si-Legierung mit 18 % Si (V = 45 : 1)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 3: Sternförmiger Primärsiliziumkristall im Gefüge einer übereutektischen Al-Si-Legierung mit 18 % Si 
(V = 200 : 1)© GIESSEREI LEXIKON
Bild 4: Primärsiliziumkristalle im Gefüge einer unveredelten eutektischen Al-Si-Legierung (12,5 % Si, ungeätzt, V = 400 : 1)© GIESSEREI LEXIKON

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