Rissbildung und Erstarrungsmorphologie

Risse, speziell Warmrisse, entstehen während der Erstarrung von Legierungen. Der Temperaturbereich bei dem sich Risse bilden, wird durch die Liquidus- und Solidustemperatur begrenzt. Risse enstehen durch Erstarrungsspannungen und ihre Zunahme endet zeitgleich mit dem Abschluss des Erstarrungsvorgangs. Oft verschwinden Risse auch wieder, wenn nachfolgende Schmelze sie wieder verschließt. 

Neben der bereits bekannte Ursache von Rissbildungen infolge von Volumenkontraktionen, können auch Reibungsvorgänge zwischen Gusskörper und Formwand, sowie Spannungen die infolge zu großer Starrheit der Formen entstehen für die Rissbildung verantwortlich sein.

Erstarrungsmorphologie

Wie sehr eine Gusslegierung zu Warmrissen neigt, ist auch immer von der Erstarrungsmorphologie und den Schmelzanteilen zum Ende der Erstarrung abhängig. Allgemein unterscheidet man zwei Formen der Erstarrung:

• exogene Erstarrung Die Erstarrung beginnt an der Formwand und setzt sich zum Gussstück-inneren fort.
• endogene Erstarrung Die Erstarrung beginnt verteilt in der Schmelze, ohne festen Punkt. Es bildet sich ein Brei aus festen und flüssigen Anteilen, der immer zäher und dickflüssiger wird, bis nur noch feste Anteile vorliegen.

Um die Rissanfälligkeit dennoch Verringern zu können, sollte man eine günstigere Erstarrungsmorphologie wählen. Gängige Mittel dafür sind

• Zugabe kornfeinender Zusätze in die Schmelze
• Beschleunigung der Unterkühlung der Schmelze
• Erhöhung des Prozessdrucks der Schmelze