Der Entwicklungsschwerpunkt der letzten Jahre lag auf der Entwicklung warmfester Magnesiumgusslegierungen und von Knetlegierungen auf Magnesiumbasis für den Einsatz im Verkehrswesen. Die Legierungen müssen gute mechanische Eigenschaften bei Temperaturen um 150 Grad C, eine gute Verarbeitbarkeit und gute Korrosionseigenschaften aufweisen. Im Bereich Druckguss ist die stärkste mengenmäßige Entwicklung zu beobachten. Hauptziel der Legierungsentwicklung besteht in der Erhöhung der Warmfestigkeit und Kriechbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen durch hochtemperaturstabile Ausscheidungen während der Erstarrung. Die Forderung der Automobilindustrie besteht in einer Legierung mit Festigkeitseigenschaften bei Raumtemperatur, Gießbarkeit und Korrosionsbeständigkeit wie AZ 91, bei Temperaturen >120 Grad C besser als AZ91 und als AE42. Durch Zugabe geringer Mengen Si, Seltenen Erden (SE), Sn, Ca oder Sr konnten Festigkeit und Kriechbeständigkeit erhöht werden. Beispiel ist eine Al- und Si-haltige Legierung, die von DaimlerChrysler für ein Automatikgetriebegehäuse verwendet wurde. Mit der Legierung AE44 erfolgte die Entwicklung einer SE-haltigen Legierung mit sehr guten Kriecheigenschaften oberhalb 175 Grad C. Der Einsatz von Mg-Knetlegierungen hat noch nicht den Umfang der Druckgusslegierungen. Hauptproblem bleibt die wirtschaftliche Umformung auf Grund des hexagonalen Gitters. Hauptanteil der Knetlegierungen bilden die AZ-Legierungen mit Al und Zn als Legierungsbestandteil, Legierungskombinationen mit Zr als Kornfeinungsmittel (ZK30, ZK60) oder mit SE (WE43, WE54). Das direkte Strangpressen von Mg-Legierungen ist wegen der Heißrissigkeit problematisch, geeigneter ist das hydrostatische Strangpressen. Es besteht auch keine Möglichkeit des Kaltwalzens. Als Alternative bietet sich das Gießwalzen an. Das Korrosionsverhalten wird wesentlich durch den Gehalt an Schwermetallverunreinigungen bestimmt. Hochreine (HP) Legierungen sind ebenso korrosionsbeständig wie einige Al-Legierungen. Hauptkorrosionsarten sind neben allgemeiner Korrosion Lochkorrosion, Schwingungs- und Spannungsrisskorrosion sowie Kontaktkorrosion. Letztere ist konstruktiv zu verhindern. Korrosionsschutz ist durch elektrochemische Verfahren (Umwandlungsschichten, Anodisieren, Galvanisieren, stromlose Beschichtung), organische Beschichtungen sowie durch Aufdampfverfahren (CVD, PVD, thermisches Spritzen) möglich. Aufgedampfte Rein-Mg-Schichten wirken wegen des negativeren elektrochemischen Potenzials als kathodischer Schutz.
Potenzial neuer Magnesiumlegierungen für den Leichtbau in der Verkehrstechnik
2007
20 Seiten, 12 Bilder, 2 Tabellen, 52 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Magnesiumlegierung , Magnesiumgusslegierung , Knetlegierung , Neuentwicklung , Warmfestigkeit , Kriechfestigkeit , Automobilbau , Fahrzeuggetriebe , Karosserieanbauteil , Strangpressen (Metall) , Gießwalzen , Druckguss , Legierungszusatz , Kornfeinung , Seltene Erden , Korrosionsbeständigkeit , anodische Oxidation , organischer Überzug , passiver Korrosionsschutz , Aufdampfschicht , Magnesiumaluminiumzinklegierung
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