DE102013002571A1

DE102013002571A1 - Calciumgruppe, umformbar

Info

Publication number: DE102013002571A1
Application number: DE201310002571
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2014-08-14

Abstract

Es wird ein Patentanspruch für eine Werkstoffgruppe auf der Basis des Elementes Calcium (chem. Symbol: Ca, spezifische Masse: 1,53 g/cm3, Schmelzpunkt: 851°C) mit der Bezeichnung ”Calciumgruppe, umformbar” gestellt. Diese Werkstoffgruppe erweitert das Angebot auf dem Gebiet der metallenen Werkstoffgruppen für das Leichbauwesen z. B. für den Bereich Transport oder standortgebundene oder transportable Konstruktionen oder Geräte.

Description

In der Kategorie ”chemische Stoffe” existieren für den Bereich metallene Werkstoffe, mit denen auf Grund der geringen spezifischen Massen Leichbauweisen möglich sind und gleichzeitig eine hohe Verfügbarkeit besteht, die Werkstoffgruppen mit den Basiselementen*

*: Basiselement bedeutet: Element mit dem größten Massenanteil an der spezifischen Masse des jeweiligen Werkstoffs der Gruppe unabhängig von der vorliegenden Bindungsart

³

Von den drei oben genannten Gruppen ist die auf dem Basiselement Al beruhende Werkstoffgruppe am erfolgreichsten. Auf Grund des geringen Schmelzpunktes von Al ist aber eine Verwendung dieser Werkstoffgruppe in Bereichen, in denen gutes mechanisches Langzeitverhalten verlangt wird, eingeschränkt. Eine bedeutende Entwicklung dieser Werkstoffgruppe zu Werstoffen mit noch geringeren spezifischen Massen ist nicht mehr zu erwarten. Die auf dem Basiselement Mg beruhende Werkstoffgruppe ist in seiner Entwicklungsfähigkeit zu gut umformbaren Werkstoffen auf Grund der hexagonalen Struktur von Mg ebenfalls stark eingeschränkt.
Die auf dem Basiselement Li beruhende Werkstoffgruppe wird trotz der geringen spezifischen Masse von Li keine große Entwicklung zu Werkstoffen für den Bereich Konstruktionselementen nehmen.
Für die Werkstoffgruppe ”Calcium, umformbar” mit dem Basiselement Calcium (chem. Symbol: Ca, spezifische Masse: 1,53 g/cm³, Schmelzpunkt: 851°C) besteht auf Grund der Eigenschaften dieses Basiselementes (geringere spezifische Masse gegenüber Al, höherer Schmelzpunkt gegenüber Al, bessere Umformbarkeit gegenüber Mg und allgemein eine geringe Einschränkung in der Verfügbarkeit) eine breites Spektrum von Verwendungs- und Entwicklungsmöglichkeiten.
Die Bereiche der Verwendungsmöglichkeiten für die Werkstoffgruppe betreffen das Transportwesen (z. B. Landfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, Luftfahrzeuge einschließlich Flugkörper, Raumfahrzeuge) aber auch standortgebundene oder transportable Konstruktionen oder Geräte oder einen Anteil ihrer Bauelemente.

Claims

Patentanschpruch aus der Kategorie ”chemische Stoffe” für eine Werkstoffgruppe (bestehend aus Sorten und Legierungen) aufbauend auf dem Basiselement (Basiselement bedeutet: Element mit dem größten Massenanteil an der spezifischen Masse des jeweiligen Werkstoffs der Gruppe unabhängig von der vorliegenden Bindungsart.) Calcium (chemisches Symbol: Ca), mit der die Realisierung von speziell geforderten Eigenschaften möglich sind. Die geforderten Eigenschaften können jeweilige Anforderungen an • das Korrosionsverhalten und/oder • die mechanischen Eigenschaften und/oder • die technologischen Eigenschaften und/oder • die physikalischen Eigenschaften betreffen. Zur Werkstoffgruppe des Patentanspruches gehören Sorten und Legierungen, die durch Mischkristall- und/oder Ausscheidungs- und/oder Dispersionsverfestigung einschließlich durch plastische Umformung ihre Eigenschaften erhalten können. Die Sorten haben einen Massenanteil bis 2% an zusätzlichen Elementen zum Basiselement an der gesamten spezifischen Masse der jeweiligen Sorte. Die zusätzlichen Elemente können zum einen natürlicher Herkunft sein, d. h. sie stammen aus den Erzen des Basiselements. Zum anderen können die zusätzlichen Elemente herstellungsbedingter Herkunft sein und zwar sowohl absichtlich, z. B. aus metallurgischen Gründen hinzu gegeben als auch unabsichtlich hinzugekommen sein. Die Legierungen, die zur Werkstoffgruppe gehören, haben die Zusammensetzung: • Basiselement plus 0,2%–2% Li, 0%–0,5% Cr, 0%–0,4% Mn, 0%–0,3% Al; • Basiselement plus 0,4%–3% Mn, 0%–0,3% Li, 0%–0,4% Mg, 0%–0,3% Cr, 0%–0,3% Al; • Basiselement plus 0,5%–4% Al, 0%–1,5 Mg, 0%–1% Si, 0%–0,3% Cr; • Basiselement plus 0,3%–4% Mg, 0%–2% Mn, 0%–0,5 Cr, 0%–2% Si, 0%–0,3% Al; • Basiselement plus 0,5%–4% Mg, 0%–2% Mn, 0%–0,5% Cr, 0%–2% Si, 0,2%–3,5% Pb. Da die Legierungen unter Verwendung der Sorten hergestellt werden können, können die Legierungen auch die Elemente enthalten, die in den Sorten enthalten sind. Ebenso können die oben genannten Legierungen zur Steuerung ihrer Eigenschaften Oxide und/oder Boride und/oder Nitride und/oder Silicide und/oder Karbide und/oder ihre Mischverbindungen enthalten. Das Basiselement kann des Weiteren auch unabhängig von der Zusammensetzung der oben genannten Legierungen mit den Oxiden und/oder Boriden und/oder Nitriden und/oder Siliciden und/oder Karbiden und/oder ihren Mischverbindungen weitere Werkstoffe aus der Werkstoffgruppe dieses Patentanspruches bilden.