Seigerung

Seigerungen sind Entmischungen einer Schmelze bei der Metallherstellung. Sie entstehen beim Übergang der Schmelze in den festen Zustand. Dabei spielen die unterschiedliche Löslichkeit der Legierungselemente in flüssiger und fester Phase und unter anderem die unterschiedliche Dichte der Legierungselemente eine Rolle. Durch Seigerungen ergeben sich unterschiedliche Werkstoffeigenschaften innerhalb eines Gussstückes.

Man unterscheidet Mikroseigerung (auf Kristallebene) und Makroseigerung in der Größenordnung des Gussstücks.

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Mikroseigerungen

Durch Konzentrationsunterschiede bei der Bildung von Mischkristallen kommt es zur Entstehung von Mikro- oder Kristallseigerungen. Dieser Konzentrationsunterschied wird bei sehr langsamer Erstarrung durch Diffusionsvorgänge wieder ausgeglichen. Bei der technischen Erstarrung, d.h. bei der nicht gleichgewichtsnahen Erstarrung, ist der Konzentrationsausgleich durch Diffusion auf Grund der zu schnellen Abkühlung nicht möglich. Diese Kristallseigerungen sind die einzigen, die durch ein Homogenisierungsglühen wieder aufgelöst werden können.

Makroseigerungen

Blockseigerung

Als Blockseigerung werden Entmischungen im gesamten Gussstück bezeichnet. Es handelt sich dabei um den gleichen Vorgang wie bei der Kristallseigerung, jedoch im größeren Maßstab bei der Erstarrung eines Gussblockes. Da die Löslichkeit von Verunreinigungen im Festkörper geringer ist als in der Schmelze, sammeln sie sich in der Restschmelze. Weil die Schmelze von außen nach innen erstarrt, ist die als letztes erstarrende Gusstückmitte somit übersättigt mit den typischen Begleitelementen Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel usw.

Seigerungen treten u.a. beim Abkühlen einer Stahlschmelze auf. Bei einigen Kupferlegierungen kann es zu einer umgekehrten Blockseigerung kommen. Hier entsteht eine Anreicherung der fremden Stoffe am Rand.

Schwerkraftseigerung

Die Schwerkraftseigerung tritt häufig bei Blei- und Wolfram-Legierungen auf. Hier erfolgt das Entmischen durch die unterschiedliche Dichte der Legierungsbestandteile. Ihr kann nur entgegengewirkt werden, indem die Gussform samt Schmelze während der Erstarrung langsam rotiert.