Untersuchungen zur Entfernung von Eisen aus verunreinigten Aluminiumgusslegierungen durch intermetallische Fällung

In dieser Promotionsarbeit werden die Grundlagen für eine gezielte Fe-Entfernung aus Sekundäraluminiumgusslegierungen mittels intermetallischer Fällung und anschließender Filtration der Fällungsprodukte erarbeitet. Das System Al-Si-Fe ist durch zahlreiche intermetallische Verbindungen in der „Al-Ecke“ gekennzeichnet. Durch einen Mn-Zusatz kann man die Zusammensetzung der flüssigen Phase beeinflussen und dadurch geringere Fe-Gehalte in der Flüssigphase nach der Abtrennung von intermetallischen Phasen erreichen. Für ein schmelzmetallurgisches Raffinationsverfahren spielen die Temperaturintervalle, in welchen feste und flüssige Phasen heterogen koexistieren, die entscheidende Rolle. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist daher die Untersuchung der Kristallisation intermetallischer Phasen im System Al-Si-Fe-Mn in den Konzentrationsbereichen von 6 bis 10 Gew.-% Si, 0,5 bis 2 Gew.-% Fe und 0,5 bis 2 Gew.-% Mn. Nach der Methodik der Polyhedration wird Phasenverteilung in der Al-Ecke des Systems im Festzustand untersucht. Die Temperaturintervalle der Phasenkristallisation werden mittels Differenzthermoanalyse und Phasenbild mittels REM und Lichtmikroskopie bestimmt. Mit der gewonnenen Information werden 15 polytherme Schnitte aufgebaut, die Temperatur-Konzentrationsdiagramme darstellen. In den Filtrationsversuchen für die Abtrennung der Festphasen von der Schmelze dienen diese Diagramme zur Festlegung der Filtrationstemperaturen.