DE102005033750A1 - AMZ-Druckgusslegierung und Verfahren zum Herstellen von Druckgussbauteilen - Google Patents

Abstract

AMZ-Druckgusslegierung der Zusammensetzung DOLLAR A Al zwischen 2,7 Gew.-% und 4,3 Gew.-% DOLLAR A Zn zwischen 0,05 Gew.-% und 0,50 Gew.-% DOLLAR A Mn zwischen 0,3 Gew.-% und 0,60 Gew.-% DOLLAR A und Rest Mg sowie übliche Verunreinigungen, wobei der Gehalt an Mn immer größer ist als der Gehalt an Zn und der Gehalt an Verunreinigungen aus Fe und Cu in Summe im Bereich von 50 bis 400 ppm liegt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Magnesiumlegierung mit den Hauptlegierungsbestandteilen Aluminium, Mangan und Zink (AMZ-Legierung), die für den Druckguss geeignet ist, sowie Herstellung von Bauteilen und deren Verwendung für Interieurteile im Kraftfahrzeugbereich.
• Für den Druckguss für Leichtbauanwendungen, insbesondere für den Automobilbau wurden unterschiedliche Legierungen entwickelt. Zu den bei der Automobilfertigung verwendeten Legierungen zählen im wesentlichen die Legierungen auf Magnesium-Aluminiumbasis, wobei „AM" die Legierungen mit Al- und Mn-Zusatz bezeichnet und die Legierungen auf Magnesium-Aluminium-Zink-Basis, wobei „AZ" die Legierungen mit Aluminium und Zinkzusätzen bezeichnet. Zu den typischen AZ-Legierungen gehört AZ91 mit 9 Gew.% Al und ca. 1 Gew.% Zn. Zu den häufigen AM-Legierungen des Automobilbaus, insbesondere für Druckgussteile des Interieurs, zählen die Legierungen AM20, AM50 und AM60. Deren typische Zusammensetzung in Gew.% liegt bei 1,7-2,6 Al und ca. 0,2 Mn für AM20, 4,4-5,5 Al und 0,2-0,5 Mn für AM50 und 5,5-6,5 Al und 0,2-0,5 Mn für AM 60, wobei die weiteren Begleitelemente bei Zn < 0,2, Si < 0,10, Cu < 0,008, Ni < 0,002, Fe < 0,005 liegen.
• Da die Entfernung der Verunreinigungen, insbesondere Fe, Cu oder Ni nur aufwändig erfolgen kann, ist es von wirtschaftlicher Bedeutung Legierungszusammensetzungen bereitzustellen, die eine hohe Toleranz gegenüber hohen Gehalten an Verunrei nigungen aufweisen. Insbesondere Fe und Cu sind für eine schlechte Korrosionsbeständigkeit verantwortlich.
• Mit steigendem Aluminium-Gehalt in den AM-Legierungen verbessern sich deren Gießbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Dies bringt jedoch den Nachteil einer Abnahme der Duktilität. Dies ist insbesondere ein Effekt der sich bildenden Korngrenzausscheidungen von Mg₁₇Al₁₂. Häufig müssen aber Interieurteile, wie beispielsweise Lenkräder, Instrumententräger, Türinnenteile, Tankrückwände und dergleichen hohe Deformationsenergien aufnehmen können, um den Crash-Anforderungen im Automobil gerecht zu werden. Für Lenkräder werden häufig mittelfeste Legierungen, wie AM50 und AM60 verwendet, um Lenkradvollskelette darzustellen. Diese bekannten AM-Legierungen Legierungen erweisen sich im Crash- und Body-Aufschlagtest jedoch als zu spröde.
• Die hoch duktilen AM20-Legierungen erfüllen zwar die Crash-Anforderungen, jedoch ist die Festigkeit von AM20-Legierungen, beispielsweise bei Lenkradvollskeletten zu gering. Der erwünschte Gewichtsvorteil gegenüber den gängigen Werkstoffen, beispielsweise gegenüber dem mittelfesten AlMg2Mn-Druckguss lässt sich somit nicht erreichen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sich AM20-Legierungen schlecht gießen lassen, wodurch schlechte Festigkeitswerte und hohe Ausschussraten resultieren. Auch ist die Korrosionsbeständigkeit von AM 20 unbefriedigend, so dass teure Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich sind.
• Aus der DE 100 51 525 A1 sind Mg-Knetlegierung, wie AZ 91, AZ 81, AZ 31 mit 2,5 bis 9,5 Gew.-% Al bekannt. Die Legierungen werden nach dem Guss einer Primärumformung unterzogen, bei welcher die mechanischen Eigenschaften durch Rekristallisationsvorgänge und diverse Wärmebehandlungen (insbesondere Diffusionsglühen, T 6-Wärmebehandeln)verbessert werden. Der Temperaturbereich der Primärumformung liegt bei 425 bis 500°C.
• Die hohen Al-Gehalte bis zu 9,5 Gew.-% und hohen Zn-Gehalte bis zu 1,2 Gew.-% führen dazu, dass im Fall von Druckguss die abgegossenen Legierungen sehr spröde sind.
• Da sich die druckgegossenen Bauteile nicht Wärmebehandeln hinsichtlich eines Diffusionsglühens, Rekristallisationsglühens, T 6-/T 7-Wärmebehandelns lassen, sind derartige Legierungszusammensetzungen im Prinzip ungeeignet. Die Druckgussteile würden bei der Wärmebehandlung durch den vergleichsweise hohen Gehalt an Druckussporen und gelöstem atomaren Wasserstoff bei der Wärmebehandlung ausgasen. Dies führt zu unakzeptablen Schädigungen des Bauteils (Oberflächenblasen).
• Aus der DE 44 19 591 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus AZ 91, AZ 81, AZ 31 Legierungen bekannt. Die Legierungen enthalten 2,5 bis 12 Gew.-% Al und bis zu 3% Zn. Die Legierungspulver werden stranggepresst und hierauf einer Diffusionsglühung unterworfen. Erst hierauf erfolgt die die Formgebung des Bauteils durch plastisches Umformen.
• Aus der FR 2 627 780 A1 sind Legierungszusammensetzungen aus der Gruppe der AZ 91-, AZ 81-, AZ 31-Legierungen bekannt. Sie weisen bis zu 11 Gew.% Al und Zn-Gehalte bis zu 3% auf. Als weitere Legierungsbestandteile sind Cu bis zu 0,2 Gew.-% und Fe mit bis zu 0,1 Gew.-% aufgeführt. Die gegossene Legierung wird sehr schnell abgekühlt und hierauf bei Temperaturen um 200-350C° heißverdichtet, um zu geeigneten mechanischen Werten zu gelangen.
• Aus der US 2 264 309 A sind ebenfalls Legierungen der Gruppen AZ 91, AZ 81, AM 60, AM 50, AM 20 bekannt. Die Al-Gehalte liegen bis zu 12 Gew.-%. Um eine ausreichende Korrosionsfestigkeit zu zeigen, soll der Fe-Gehalt unterhalb 20 ppm liegen.
• Aus der WO 94/16114 A1 sind durch Druckgießen hergestellte Lenkrädern aus AM 50 HP mit Al-Gehalten von 4,2 bis 5,0 Gew.-% bekannt. Die Gehalte der Verunreinigungen an Fe müssen auf unter 40 ppm beschränkt werden und die an Cu unter 100 ppm.
• Die bekannten Legierungen weisen jedoch noch nicht das gewünschte Eigenschaftsprofil aus Duktilität, Festigkeit und Gießbarkeit sowie Korrosionsbeständigkeit auf. Insbesondere sind zum Teil sehr hohe Reinheiten bezüglich der Verunreinigungen Fe und/oder Cu erforderlich.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Magnesium/Aluminium-Basislegierung (AM-Legierung) für den Druckgussbereitzustellen, die eine verbesserte Duktilität und Festigkeit bei gleichzeitig guter Gießbarkeit aufweist und zudem gute Korrosionsbeständigkeit aufweist. Die Toleranz gegenüber Verunreinigungen soll erhöht sein.
• Diese Aufgabe wird mit einer AMZ-Druckgusslegierung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
• Die Aufgabe wird somit erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Aluminium-Gehalt der AMZ-Legierung in einem Bereich von 2,7-4,3 Gew.% eingestellt wird, ein Zink-Zusatz gewählt wird, der zwischen 0,05 Gew.% und 0,50 Gew.% liegt, sowie ein Mn-Zusatz gewählt wird, der zwischen 0,3 Gew.% und 0,60 Gew.% liegt. Dabei ist es von erheblicher Bedeutung, dass der Gehalt an Mn immer größer als der Gehalt an Zn gewählt wird. Erfindungsgemäß kann die Legierung hohe Gehalte an den Verunreinigungen Fe und Cu aufweisen. Sie liegen erfindungsgemäß in Summe im Bereich von 50 bis 400 ppm. Hierdurch lässt sich die Legierung erheblich günstiger herstellen, da geringere Anforderungen an die Rohstoffreinheit und an die Verhin derung von Kontamination während dem Herstellungsprozess und dem späteren Recyclingprozess gestellt werden müssen.
• Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass die Gießeigenschaften, die Festigkeit- und Korrosionseigenschaften der erfindungsgemäßen AMZ-Legierungen gegenüber den korrespondierenden AM-Legierung insbesondere über einen aufeinander abgestimmten Zink- und Mangan-Zusatz verbessert werden, ohne dass die Duktilität hierunter leidet.
• Eine weitere Wirkung der Zinkzugabe in der erfindungsgemäßen Legierung liegt darin, dass das Zink korrosionsfördernde, elementare Kupfer-Verunreinigungen zu Cu_XZn_Y-Phasen (Cu/Zn-Phasen) abbindet. Letztere sind nicht so korrosionsfördernd wie metallisch gelöstes Kupfer.
• In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird der Zn-Gehalt der Legierung so gewählt, dass die Legierung bis zu 300 ppm Cu enthalten kann, ohne das Korrosionsverhalten der Legierung zu verschlechtern.
• Bevorzugt werden die Rohstoffe so gewählt, dass der Cu-Gehalt im Bereich von 150 bis 200 ppm Cu liegt.
• Erfindungsgemäß sind die Gehalte von Zn und Cu genau aufeinander abgestimmt. Bevorzugt wird der Gehalt an Zn so eingestellt, dass der wesentliche Anteil des Cu in Form von Cu/Zn-Phasen gebunden vorliegt. Bevorzugt liegt hierauf der Cu-Anteil in der Mg-Matrix unterhalb 50 ppm liegt.
• Erfindungsgemäß gut geeignete Gewichtsverhältnisse von Cu zu Zn in der Legierung liegen unterhalb 0,4 und besonders bevorzugt unterhalb 0,25.
• Auch bezüglich der Verunreinigung durch Fe bietet die erfindungsgemäße Legierung Vorteile. Der Fe-Gehalt kann nun erfindungsgemäß bis zu 150 ppm betragen. Dies stellt gegenüber gängigen Legierungen den dreifachen Wert dar. Bevorzugt werden die Legierungsrohstoffe so gewählt, dass sich ein Fe-Gehalt im Bereich von 70 bis 120 ppm ergibt. Besonders bevorzugt wird ein Fenster von 50 bis 100 ppm Fe eingehalten.
• Im Fall der korrosionsfördernden Eisen-Verunreinigungen erhöht sich die Korrosionsbeständigkeit der Legierung bei Mangan-Mindestgehalten oberhalb 0,30 Gew.% zunehmend. Zu hohe Mangangehalte verschlechtern dabei allerdings wieder die Werkstoffeigenschaften. Erfindungsgemäß sind daher Mn-Gehalte zwischen 0,3-0,6 Gew.% für die AMZ-Legierung vorgesehen.
• Dabei sind Mn-Gehalt und Fe-Gehalt bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass der wesentliche Anteil des Fe in Form von Al6(Mn,Fe)-Phasen gebunden wird. Besonders bevorzugt ist so viel Fe gebunden, dass der Fe-Anteil in der Mg-Matrix unterhalb 30 ppm liegt.
• Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Zink-Zusatzes und angehobenen Mangan-Gehaltes ist somit, dass im Vergleich zu konventionellen AM-Legierungen höhere Mengen an Verunreinigungen, insbesondere an Eisen oder Kupfer toleriert werden können. So sind in der AMZ-Legierung bis zu 150 ppm Fe und bis 300 ppm Cu zulässig, ohne die Korrosionsbeständigkeit der AMZ-Legierung merklich zu erniedrigen. Dies ergibt auch bei Vorteile beim Recycling von Legierungen.
• Die Legierung stellt einen Kompromiss bezüglich Gießbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit einerseits und der erforderlichen Duktilität andererseits dar.
• Durch den vergleichsweise hohen Al-Gehalt werden in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung die Gießbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit günstig beeinflusst. Die erforderliche Duktilität wird dabei durch eine Begrenzung des Al- und des Zn-Gehaltes nach oben sichergestellt. Da ein steigender Zn-Gehalt auf Korrosionsbeständigkeit positive und auf Duktilität negative Auswirkung hat, sind ebenso die Verhältnisse von Al und Zn genau aufeinander abzustimmen.
• In der erfindungsgemäßen AMZ-Druckgusslegierung ist ein Gehalt von Al zwischen 2,7 und 4,3 Gew.% in Kombination mit einem Gehalt von Zn zwischen 0,05 Gew.% und 0,50 Gew.% besonders vorteilhaft.
• Erfindungsgemäß reduziert sich durch den höheren Mn-Mindestgehalt von 0,3 Gew.-%, die Klebeneigung der Druckgussteile bei Entnahme aus der Druckgussform entscheidend. Mn-Gehalte größer 0,6 Gew.-% führen dagegen zu einer vermehrten Sumpfbildung im Vergießofen, so dass erfindungsgemäß der Mn-Gehalt unter 0,6 Gew.-% einzuschränken ist.
• Gießversuche an Interieurteilen, wie beispielsweise Instrumententräger zeigten, dass AMZ-Legierungen ab einem Aluminium-Gehalt von 2,7 Gew.% gut vergießbar sind. Besonders bei geringen Aluminium-Gehalten zwischen 2,7 und 3,5 Gew.% verbessern Zink-Zusätze von 0,05 Gew.% bis 0,50 Gew.% und Mn-Zusätze von 0,30 bis 0,60 Gew.-% die Gießeigenschaften. Das Fließ- und Speisungsvermögen nehmen deutlich zu. Zudem verbessert sich die Entformbarkeit der Druckgussteile aus dem Druckgusswerkzeug mit dem Vorteil reduzierter Formtrennmitteleinsatz und verringerter Heißrisse. Der Zn-Gehalt kann in diesen Grenzen an den Gehalt an Cu-Verunreinigungen angepasst werden.
• Die erfindungsgemäße AMZ-Legierung hat auch den Vorteil, dass die Gussteile keine Heißrisse und selbst im unteren Bereich der Aluminiumgehalte keine Kaltläufe und Lunker aufzeigen.
• Der im Vergleich zu einer AM20-Legierung höhere Aluminium-Gehalt trägt wesentlich zu der gewünschten Festigkeitssteigerung bei. Dies ist auf die vermehrte Mg₁₇Al₁₂-Phasenbildung zurückzuführen. Da der Aluminium-Gehalt der erfindungsgemäßen AMZ-Druckgusslegierung nicht den Wert erreicht, den eine AM50- oder AM60-Legierung besitzt, besteht keine Gefahr, dass das Druckgussteil versprödet. Höhere Festigkeitswerte werden zudem durch den Zink-Zusatz erzielt, der in der AMZ-Legierung eine Mischkristallhärtung bewirkt. Die Mischkristallhärtung hat im Vergleich zur Ausscheidungshärtung den Vorteil, dass die Legierung nicht versprödet, bzw. den hohen Crash-Anforderungen von Interieurteilen genügt. Auch verbessert sich durch den Zink-Zusatz die Korrosionsbeständigkeit der AMZ-Legierung.
• Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen AMZ-Legierung werden nur in einem verhältnismäßig engen Fenster der Gehalte der Legierungselemente Al, Zn und Mn erreicht. Erfindungsgemäß liegt der Aluminium-Gehalt zwischen 2,7 Gew.% und 4,3 Gew.%, bevorzugt zwischen 3,0 Gew.% und 4,0 Gew.% und besonders bevorzugt bei 3,5 Gew.%, der Zink-Gehalt zwischen 0,05 Gew.% und 0,50 Gew.%, bevorzugt zwischen 0,10 Gew.% und 0,30 Gew.% und besonders bevorzugt bei 0,20 Gew.%. Der Mangan-Gehalt ist zwischen 0,3 Gew.% und 0,60 Gew.%, bevorzugt zwischen 0,30 Gew.% und 0,50 Gew.% und besonders bevorzugt bei 0,40 Gew.%.
• Bevorzugte erfindungsgemäße AMZ-Legierungen sind durch AMZ30 mit 2,7 bis 3,5 Gew.% Al, entsprechend MgAl3MnZn-Legierung, oder AMZ40 mit 3,5 bis 4,3 Gew.% Al, entsprechend MgAl4MnZn-Legierung gegeben. Diese Legierungen weisen einen Aluminium-Gehalt auf, der zwischen den Werten der bekannten AM20- und AM50-Legierungen liegt. Im Gegensatz zu AM20, AM50 und AM60 enthalten die erfindungsgemäßen AMZ30 beziehungsweise AMZ40 einen Zink-Zusatz von 0, 05 bis 0, 50 Gew.% und einen Mangan-Gehalt größer 0,30 Gew.%. Der Cu-Gehalt liegt dabei für beide AMZ-Legierungen bevorzugt unterhalb 300 ppm, besonders bevorzugt unter 200 ppm.
• Als weitere Legierungsverunreinigungen treten typischerweise Ni und Si auf. Bevorzugt wird der Ni-Gehalt < 20 ppm gehalten. Der Si-Gehalt ist bevorzugt unter 0,3 Gew.% und beson ders bevorzugt unterhalb 0,2 Gew.% einzuhalten. Besonders bevorzugt liegt der Ni-Gehalt unter 15 ppm, der Fe-Gehalt unter 100 ppm und der Si-Gehalt unter 0,2 Gew.%.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Interieurteilen von Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Lenkräder oder Instrumententräger, aus der erfindungsgemäßen AMZ-Druckgusslegierung.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gussteil aus der erfindungsgemäßen AMZ-Druckgusslegierung unmittelbar nach dem Abguss oder nach dem Öffnen der Druckgussform in Wasser abgeschreckt wird. Durch diese Vorgehensweise wird eine weitere Verbesserung der Duktilität des Gussteils nach dem Guss erreicht, insbesondere dadurch, dass bei den erfindungsgemäßen Legierungen in der Mg-Matrix relativ viel Aluminium und Zink gelöst bleibt. Hierdurch bleibt eine vergleichsweise hohe Duktilität erhalten. Die Abschreckung erfolgt bevorzugt durch ein Abschrecken des Gussteils unmittelbar nach dem Guss, beziehungsweise der Entnahme des Gussteils aus der Gussform in Wasser.
• Das wasserabgeschreckte Gussteil kann unmittelbar ohne weitere Wärmebehandlung, wie z.b. Homogenisierungsglühen und/oder Warmaushärten zum fertigen Bauteil weiter verarbeitet werden.
• Im Vergleich zur langsamen Abkühlung an Luft wird beim Wasserabschrecken mehr Aluminium in der Mg-Matrix gelöst, so dass sich erstens eine günstige Mischkristallhärtung ergibt, die das Gefüge im Gegensatz zur Mg₁₇Al₁₂-Ausscheidungshärtung kaum versprödet und das nicht in der Mg-Matrix gelöste Aluminium in Form sehr feiner Mg₁₇Al₁₂-Phasen ausgeschieden wird. So verbessert sich im Fall eines Wasserabschreckens die Bruchdehnung des AMZ-Bauteiles um mindestens 2 % im Vergleich zu einer Luftabkühlung des Bauteils.
• Das gegossene und wasserabgeschreckte Bauteil aus der AMZ-Druckgusslegierung weist eine bedeutend bessere Stabilität des Gefüges auf. Nach der Wasserabschreckung der erfindungsgemäßen AMZ-Legierungen, insbesondere der AMZ30 oder AMZ40 liegen weniger und feinere Mg₁₇Al₁₂-Korngrenzenausscheidungen und somit weniger Keimbildner vor, so dass bei thermischer Alterung die Korngrenzen kaum oder langsamer und geringer verspröden. Bevorzugt werden entsprechende Bauteile wie Matelrohr, Integralträger, etc. daher dort eingesetzt, wo Langzeitbelastung bis zu 150°C auftreten können. Besonders bevorzugt erfolgt der Einsatz als Leichtbauteil bei Betriebstemperaturen im Bereich von -20 bis 120°C. Die gute Crash-Performance der AMZ30- und AMZ40-Druckgussteile bleibt also auch bei längerem Fahrbetrieb unter heißen klimatischen Bedingungen oder bei einer Platzierung des Bauteils in der Nähe von heißen Aggregaten weitestgehend erhalten.
• Bevorzugt wird das aus der erfindungsgemäßen Legierung hergestellte Interieurteil innerhalb von 60 s, insbesondere innerhalb von 40 s, vorzugsweise innerhalb von 30 s, nach dem Abguss oder nach dem Öffnen der Druckgussform in Wasser abgeschreckt. Durch diese unmittelbar nach dem Abguss erfolgende Temperaturabsenkung wird vermieden, dass sich grobe Mg₁₇Al₁₂-Korngrenzenphasen im Übermaß ausbilden.
• Beispielhaft wurde ein Lenkrad und ein Instrumententräger aus AMZ40-Legierung druckgegossen und nach dem Guss unmittelbar in Wasser abgeschreckt.
• Die Legierungszusammensetzung lag in den folgenden Grenzen:
  3,5 bis 4,3 Gew.% Al
  0,10 Gew.% bis 0,30 Gew.% Zn
  0,4 Gew.% bis 0,50 Gew.% Mn
  ca. 20 ppm Ni
  120 bis 200 ppm Cu
  und 50 bis 150 ppm Fe.
• Hierauf wurden die Festigkeitswerte und auch die Korrosionsbeständigkeit ermittelt. Die Speichen bzw. Instrumententrägersegmente ließen sich bis zu einem Winkel von 90° umbiegen, bevor ein erster Anriss erfolgte. In den Speichen und Instrumententrägersegmenten betrug die Mindestzugfestigkeit 150 MPa bzw. 200 MPa, die Mindestdehngrenze 110 MPa bzw. 120 MPa und die Mindestbruchdehnung lag bei etwa 10 % bzw. 7 %. Somit werden bei höherer Duktilität gleich hohe Festigkeitseigenschaften erzielt, wie bei AM50- und AM60-Lenkradskeletten bzw. Instrumententrägern, bzw. die Festigkeitseigenschaften von Al-Druckgusslenkrädern aus MgAl2Mn-Druckguss erreicht. Die Crash-Performance, die Festigkeitseigenschaften von wasserabgeschreckten Lenkradvollskeletten bzw. Instrumententrägern sind somit gegenüber den bekannten Legierungen deutlich erhöht. So beträgt der maximal mögliche Umschlagwinkel von AM50-Instrumententrägersegmenten nur 55-60° und der von AM60 sogar nur ca. 40°. Zudem wurde nachgewiesen, dass selbst nach außergewöhnlicher Auslagerungszeit von 2000 h bei 150°C mit AMZ-Instrumententrägern noch Umschlagbiegewinkel von 30-40° erreicht wurden, während solche aus AM 50 P schon bei 15-20° Umschlagbiegewinkel rissen.
• Daneben sind die AMZ30- bzw. AMZ40-Legierung selbst bei hohen Eisen- und Kupferverunreinigungen insbesondere gegenüber der AM20-Legierung im Salzsprühtest und Klimawechseltest korrosionsbeständiger. Der Zink-Zusatz führt trotz reduzierter Aluminium-Gehalte zu sehr guten Gießeigenschaften, so dass auch komplexe Gussteile, wie Instrumententräger, einwandfrei zu fertigen sind.

Claims (11)

1. AMZ-Druckgusslegierung der Zusammensetzung Al zwischen 2,7 und 4,3 Gew.% Zn zwischen 0,05 Gew.% und 0,50 Gew.% Mn zwischen 0,30 Gew.% und 0,60 Gew.% und Rest Mg, sowie übliche Verunreinigungen dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Mn immer größer ist als der Gehalt an Zn und der Gehalt an Verunreinigungen aus Fe und Cu in Summe im Bereich von 50 bis 400 ppm liegt.
2. AMZ-Druckgusslegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Cu-Gehalt 150 bis 300 ppm beträgt.
3. AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wesentliche Anteil des Cu in Form von Cu/Zn-Phasen gebunden vorliegt, wobei der Cu-Anteil in den Mg-Matrix unterhalb 50 ppm liegt.
4. AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Cu zu Zn in der Legierung unterhalb 0,4 liegt.
5. AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fe-Gehalt im Bereich von 50 bis 150 ppm liegt.
6. AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wesentliche Anteil des Fe in Form von Al₆(Mn,Fe)-Phasen vorliegt, wobei der Fe-Anteil in den Mg-Matrix unterhalb 50 ppm liegt.
7. AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Al-Gehalt zwischen 3,0 und 4,0 Gew.% liegt, der Zn-Gehalt zwischen 0,10 Gew.% und 0,30 Gew.% und der Mn-Gehalt zwischen 0,40 Gew.% und 0,50 Gew.% liegt.
8. AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ni-Gehalt < 20 ppm und der Si-Gehalt < 0,3 Gew.% ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einer AMZ-Druckgusslegierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mittels eines Druckgussverfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussteil unmittelbar nach dem Abguss oder nach dem Öffnen der Druckgussform in Wasser abgeschreckt wird und ohne weitere Wärmebehandlung zum fertigen Bauteil weiter verarbeitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschrecken des Druckgussteils in Wasser innerhalb von 60 s nach dem Abguss oder nach dem Öffnen der Druckgussform erfolgt.
11. Verwendung von Bauteilen aus einer AMZ-Druckgusslegierung erhalten aus einem Verfahren der Ansprüche 9 oder 10 bei Temperaturen im Bereich von -20 bis 150°C.