AT160729B - Magnesiumlegierung. - Google Patents

Description

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  Magnesiumlegierung. 



   Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Magnesiumlegierung, die einen Hauptnachteil der bisher bekannten Magnesiumlegierungen, nämlich ihre geringe Festigkeit, überwindet, ohne hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt zu werden. 



   Die bisher bekannten Magnesiumlegierungen mit annehmbarer Korrosionsbeständigkeit besitzen Festigkeiten, die nicht wesentlich über 30   kg/MMM liegen.   Werden diese Legierungen durch thermische Behandlung vergütet, so geschieht das zum Nachteil der Korrosionsbeständigkeit, die infolge der genannten Massnahmen stark absinkt. Diese vergüteten Legierungen zeigen dann nicht nur eine sehr geringe Oberflächen-Korrosionsbeständigkeit, sondern sie erweisen sich auch dadurch als wenig brauchbar, dass sie sehr spannungsempfindlich und der interkristallinen Korrosion besonders stark unterworfen sind. Es ist bisher nicht möglich gewesen, hochfeste Magnesiumlegierungen mit brauchbarer Korrosionsbeständigkeit herzustellen.

   Zwar ist es bekannt, Magnesiumlegierungen zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit Mangan zuzusetzen, jedoch hat dieser Zusatz die Folge, dass die mechanischen Eigenschaften eher ungünstig beeinflusst werden, da eine Verringerung der Zähigkeit eintreten kann. Zudem wird die hohe Spannungsempfindlichkeit durch den Manganzusatz nicht unterbunden. 



   Diese Übelstände werden durch die Erfindung überwunden. Die erfindungsgemässe Magnesiumlegierung, die Gehalte an Aluminium, Wismut und Cadmium aufweist, besitzt bei annehmbarer Korrosionsbeständigkeit, die derjenigen bekannter mittelfester Magnesiumlegierungen ähnelt, gute mechanische Eigenschaften. 



   Eine Magnesiumlegierung mit Gehalten an Aluminium und/oder Zink mit einem Zusatz von   0'05   bis 2% Antimon oder Wismut oder beiden Metallen ist bereits bekannt. Diese Legierung besitzt bei   brauchbarer Korrosionsbeständigkeit nur   mittlere Festigkeiten. Ebenfalls bereits bekannt ist eine Magnesiumlegierung mit- Gehalten an Aluminium und Cadmium, jedoch hat sich auch diese Legierung wegen üirer geringeren   Kormgiambeständigkeit   und Festigkeit nicht in die Praxis einführen lassen. 



   Die   erfindummewäge   Legierung besitzt neben Aluminium als Legierungsbestandteil gleichzeitige   Gehate   an Wismut und Cadmium. Hiedurch werden   überraschenderweise   Magnesiumlegierungen mit brauchbarer   Korrosionsbeständigkeit, insbesondere   geringerer Spannungsempfindlichkeit, und hohen mechanischen Eigenschaften erhalten. Die Legierungen enthalten erfindungsgemäss neben Magnesium   als-Rest 1-15% Aluminium, 1-15%   Wismut und   1-15%   Cadmium, wobei die Summe der drei Zusatzmetalle-den Betrag von 6% nicht unterschreitet und   23%   nicht übersteigt. Ein Vergleich mit den oben erwähnten bekannten Legierungen zeigt die Überlegenheit des erfindungsgemässen   Werkstaffes.

   Es.   wurden Versuche mit Magnesiumlegierungen der folgenden Zusammensetzung durchgeführt : 
 EMI1.1 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> 5% <SEP> Al, <SEP> 2% <SEP> Bi, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 2. <SEP> 5% <SEP> Al, <SEP> 2% <SEP> Cd, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 3. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 1% <SEP> Bi, <SEP> 1% <SEP> Cd, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 4. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 8% <SEP> Bi, <SEP> 8% <SEP> Cd, <SEP> Rest <SEP> Mg.
<tb> 
 



   Bei diesen Legierungen wurden Zugfestigkeit und Dehnung bestimmt, während die Korrosions-   empfindlichkeit durch die Anzahl entwickelter Kubikzentimeter   Wasserstoff in einer wässerigen Lösung von 3% Kochsalz und   0'5% Chlorwasserstoffsäure   dargestellt ist. 

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 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Nr. <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Dehnung <SEP> Kubikzentimeter
<tb> kgjmm2 <SEP> 010% <SEP> Wasserstoff
<tb> 1. <SEP> 30-33 <SEP> 5 <SEP> 40
<tb> 2. <SEP> 31-33 <SEP> 7 <SEP> 65
<tb> 3. <SEP> 39-41 <SEP> 6 <SEP> 35
<tb> 4.

   <SEP> 48'5 <SEP> 3 <SEP> 35
<tb> 
 
 EMI2.3 
 Festigkeit von 45   kg/mm2 bei 4% Dehnung.   Wählt man einen Gehalt von 8% Aluminium, 1% Wismut,   1%   Cadmium, Rest Magnesium, so ergibt sich eine Festigkeit von   40 < g/mm2 bei 6% Dehnung.   Eine Magnesiumlegierung mit 8% Aluminium, 4% Wismut und 4% Cadmium weist eine Festigkeit von   45 kg/mm2   bei   4%   Dehnung, eine solche mit 11% Aluminium, 2% Wismut und 3% Cadmium 47   kg/mm2 Festigkeit   bei 3% Dehnung auf. 



   Weitere Untersuchungen haben überraschenderweise gezeigt, dass das Wismut in den erfindunggemässen Legierungen teilweise gegen Blei oder Zinn oder auch Blei und Zinn ausgetauscht werden kann, wobei die   Festigkeits-und Korrosionseigenschaften   nur unwesentlich geändert werden. Der günstige Einfluss eines Wismutgehaltes in Zink und/oder Aluminium enthaltenden Magnesiumlegierungen ist zwar hinsichtlich deren Korrosionsbeständigkeit bereits bekannt, jedoch war auf Grund dessen nicht ohne weiteres zu vermuten, dass diese Einwirkung auch bei solchen Magnesiumlegierungen eintreten würde, die die Metalle Blei und/oder Zinn als Legierungskomponenten besitzen, da die Potentiale dieser Metalle in der Spannungsreihe der Elemente dem des Wasserstoffes wesentlich näher stehen, d. h. dass Blei und Zinn ein elektrochemisch edleres Verhalten als Aluminium bzw.

   Zink zeigen. Damit steht in Übereinstimmung, dass solche Legierungen, in denen an Stelle des Wismuts zur Gänze Blei bzw. Zinn vorliegt, eine höhere Korrosionsempfindlichkeit zeigen. Diese Tatsachen gehen aus Vergleichsversuchen hervor, die mit folgenden Magnesiumlegierungen   durchgeführt   wurden :

   
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 0-5% <SEP> Bi, <SEP> 1% <SEP> Cd, <SEP> 0-5% <SEP> Pb, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 2. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 5% <SEP> Bi,'8% <SEP> Cd, <SEP> 3% <SEP> Pb, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 3. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 5% <SEP> Bi, <SEP> 8% <SEP> Cd, <SEP> 3% <SEP> Sn, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 4. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 5% <SEP> Bi, <SEP> 8% <SEP> Cd, <SEP> 1-5% <SEP> Pb, <SEP> 1-5% <SEP> Sn, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 5. <SEP> 5% <SEP> Al, <SEP> 8% <SEP> Cd, <SEP> 8% <SEP> Pb, <SEP> Rest <SEP> Mg
<tb> 6. <SEP> 5% <SEP> AI, <SEP> 8% <SEP> Cd, <SEP> 5% <SEP> Pb, <SEP> 3% <SEP> Sn, <SEP> Rest <SEP> Mg.
<tb> 
 Ergebnisse. 
 EMI2.5 
 
<tb> 
<tb> Nr. <SEP> Zugfestigkeit <SEP> Dehnung <SEP> Kubikzentimeter
<tb> /NM <SEP> 310% <SEP> Wasserstoii
<tb> 1. <SEP> 40-42 <SEP> 5 <SEP> 38
<tb> 2.

   <SEP> 47-50 <SEP> 4-2-5 <SEP> 40
<tb> 3.48-50 <SEP> 3-2 <SEP> 38
<tb> 4.47-49 <SEP> 4-2 <SEP> 45
<tb> 5.48-49 <SEP> 3-2 <SEP> 70
<tb> 6. <SEP> 47-49 <SEP> 4-2 <SEP> 75
<tb> 
 
Als weiteres Beispiel für den teilweisen Ersatz des Wismuts kann gewählt werden eine Legierung mit 5% Aluminium, 8% Wismut, 6% Cadmium, Rest Magnesium, in der der Gehalt von 8% Wismut zum Teil ersetzt werden kann, wahlweise durch Blei, Zinn oder Blei und Zinn, so dass z. B. die oben genannte Legierung mit   5%   Aluminium, 6% Cadmium, Rest Magnesium, neben 3% Wismut ausserdem 
 EMI2.6 
 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Magnesiumlegierung, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1 bis 15% Aluminium, 1 bis   15%   Wismut und 1 bis 15% Cadmium, wobei die Summe der drei Zusatzmetalle   6-23%   beträgt.

Claims (1)

1. 2. Magnesiumlegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wismut teilweise durch Blei oder Zinn bzw. Blei und Zinn ersetzt ist.