Dendrit

Im Allgemein sind unter Dendriten gerichtet erstarrte Kristallite mit tannenbaumartiger Struktur zu verstehen (Bilder 1 und 2).

Bei der Erstarrung der Schmelze bildet sich zuerst ein so genannter Stamm. Von hier aus wachsen kleinere Seitenverzweigungen in die Schmelze und die interdendritischen Räume. Die zuerst gebildete Dendritenebene ist legierungsärmer als die im weiteren Verlauf entstehenden Dendritenarme und die erstarrte Schmelze in den Resterstarrungsfeldern (interdendritischer Raum).

Dendriten bestehen aus Stämmen und Ästen oder Armen; Dicke und Abstand solcher Dendritenäste oder -arme werden als Dendritenarmdicke und Dendritenarmabstand (DAS) bezeichnet. In Abhängigkeit von der Entstehungsebene wird bei der Definition von dendritischen Kristallen zwischen primären, sekundären und tertiären Armen unterschieden. Der Sekundärdendritenarmabstand (SDAS) weist bei vielen Gusslegierungen, insbesondere Aluminium-Legierungen, eine gute Korrelation zwischen der Erstarrungsgeschwindigkeit und der Festigkeit auf (SDAS ~ tErstarrung ~ 1/Rm). Im Laufe der weiteren Abkühlung der Schmelze dehnen sich diese Gebilde immer weiter aus bis sie aneinander stoßen und die Schmelze erstarrt ist. Am Ende sind tannenbaumartige Kristalle entstanden.

Man unterscheidet zwischen gerichteten, orientierten und ungerichteten Dendriten. Die jeweilige Ausbildungsform und Anordnung im Erstarrungsgefüge ist von den Abkühlbedingungen (Bedingungen des Wärmetransports) abhängig.Die Dendritenlänge kann in großen Wanddicken mehrere Zentimeter betragen und bei extrem hoher Abkühlungsgeschwindigkeit bis in den submikroskopischen Bereich gehen. Auch die Dendritenverzweigung verringert sich mit zunehmender Unterkühlung (Bild 3).

Nach F. Chalmers entstehen Dendriten nur in einer unterkühlenden Schmelze, die Wachstumsrichtungen sind immer streng kristallografisch orientiert, sie verzweigen sich in regelmäßigen Abständen und nur geringe Anteile der Schmelze bilden das Dendritenskelett.Im metallografischen Schliff können Dendriten mit einer Ätzung (s. Ätzmittel) sichtbar gemacht werden indem Konzentrationsunterschiede, die bei der Erstarrung entstehen, herausgearbeitet werden.

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