DE1160640B

DE1160640B - Magnesiumlegierung in Form gewalzten Bleches

Info

Publication number: DE1160640B
Application number: DED24161A
Authority: DE
Inventors: George Stephen Foerster
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1955-11-18
Filing date: 1956-10-31
Publication date: 1964-01-02

Description

Magnesiumlegierung in Form gewalzten Bleches Die Erfindung betrifft eine verbesserte Magnesiumlegierung in Form gewalzten Bleches, die Zink und Zirkonium enthält.
Die bisher vorgeschlagenen Magnesiumlegierungen, die sowohl Zink als auch Zirkonium enthalten, besitzen in zu Blechen ausgewalzter Form keine guten Zugeigenschaften, und wenn ihr Zinkgehalt 3 % übersteigt, sind sie nicht leicht auswalzbar.
Es wurde auch eine Magnesiumlegierung vorgeschlagen, die 31/o Zink, etwa 0,6% Zirkonium und 0,2% Cer enthält und als Sandguß verarbeitet wurde. Die Eigenschaften einer Gußlegierung sind aber von vornherein nicht so gehalten, daß sich diese auch zum Auswalzen eignet. Die bisher bekannten Magnesiumlegierungen ähnlicher Zusammensetzung haben häufig den Nachteil, daß sie nach dem Auswalzen nicht die gleiche Zug- und Druckfestigkeit sowohl längs als auch quer zur Walzrichtung besitzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Magnesiumlegierung, die sowohl Zink als auch Zirkonium enthält und die gewünschte gute Zugfestigkeit besitzt und leicht auswalzbar ist.
Erfindungsgemäß wird eine Magnesiumlegierung in Form gewalzten Bleches vorgeschlagen, die einen Zinkgehalt von 3,25 bis 5% (bevorzugt 3,75 bis 4,5%), einen Zirkoniumgehalt von 0,2 bis 0,8% (bevorzugt 0,6 bis 0,8%) hat und einen Zusatz von Mischmetall in einer Menge enthält, die mindestens das 0,15fache der Zinkmenge minus 0,4, aber nicht mehr als 0,7 Gewichtsprozent beträgt (der bevorzugte Micshmetallgehalt beträgt 0,3 bis 0,6% des Gewichtes der Legierung), wobei der Rest aus Magnesium besteht, die zu Blechen und Platten gewalzt werden kann, die Zugfestigkeiten aufweisen, die hoch und sowohl längs als auch quer zur Walzrichtung praktisch die gleichen sind.
Zur Herstellung der Legierung werden die Legierungsmetalle in den erforderlichen Mengenanteilen zusammengeschmolzen. Das Schmelzen kann in einem geeigneten Tiegel unter dem Schutz einer geeigneten Salzschmelze erfolgen. Eine für diesen Zweck geeignete Schmelze besteht aus 57 Gewichtsteilen KCl, 28 Gewichtsteilen CaC12, 12,5 Gewichtsteilen BaCh und 2,5 Gewichtsteilen CaF2. Da Zirkonium etwas schwierig mit Magnesium zu legieren ist, wird an Stelle von Zirkonium selbst als Vorlegierung eine zirkoniumreiche Magnesium-Zirkonium-Legierung zur Herstellung der Legierung dieser Erfindung verwendet. Zirkonium ist dann als legiert anzusehen, wenn es sich beim Behandeln einer Probe der Legierung mit Salzsäure in dieser auflöst. Urlegiertes Zirkonium verbleibt bei dieser Probe ungelöst. Das Mischmetall enthält 35 bis 80% Cer, im übrigen andere seltene Erdmetalle und bis zu 5 % andere Metalle.
Nachdem die erforderlichen Mengen der Metalle in der Legierung zusammengeschmolzen sind, kann die entstehende Legierung durch Rühmen der geschmolzenen Lagiammg mit einer weiteren Menge Flußmittelschmelzegereinigt werden. Die so gereinigte geschmolzene Legierung wird absitzen gelassen und nach dem Absätzen von der Flußmittelschmelze, z. B. durch Dekantieren, getrennt und in eine geeignete Gießform ;gegossen, z. B. eine Plattenform für Walzmaterial odem eine Barrenform zum Strangpressen. Eine geeignete Gießtemperatur liegt bei 760° C. Es ist zweckmäßig, die Gußhaut nach dem Gießen und vor dem Auswalzen durch Abstreifen zu entfernen.
Obwohl die Walzbarkeit etwas mit der Zusammensetzung schwankt, können die Legierungen in dem Temperaturbereich von 371 bis 482° C gewalzt werden, wobei ein bevorzugter Temperaturbereich zwischen 425 und 455° C liegt. Zweckmäßig wird das gegossene Metall vor dem Walzen einer Wärmebehandlung unterworfen, z. B. indem das Metall 8 Stunden bei 425° C gehalten wird. Das heiße Metall (271 bis 482° C) kann zu der gewünschten Stärke ausgewalzt werden. Bevorzugt wird das heiße Metall auf etwa 40% mehr als der gewünschten Enddicke ausgewalzt, 1 Stunde bei 425 bis 455° C angelassen und dann kalt auf die gewünschte Dicke ausgewalzt, wobei eine Dickenabnahme von 1 bis 2% je Durchgang erfolgt. In diesem Falle wird das Heißwalzen früher beendet, damit 40% der Dickenverminderung in kaltem Zustand erfolgen können.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung: Eine gegossene Platte aus einer Magnesiumlegierung, die 4,2"/s Zink, 0,7% Zirkonium und 0,5% Mischmetall enthielt, wurde hergestellt. Die Platte wurde auf 455° C erhitzt und in einer Anzahl von Durchgängen von einer Dicke von 5 cm bis zu einer Dicke von 2,7 mm ausgewalzt. Das entstehende gewalzte Blech wurde 1 Stunde bei 425° C angelassen und dann kalt auf 1,625 mm Dicke ausgewalzt. Das entstehende Blech wurde 1 Stunde bei 135 bis 149° C getempert. Das Blech hatte die folgenden Eigenschaften:

Längs Quer-

richtung

0,2-Grenze im Zugversuch

(kg/mm2) .................. 27,30 27,30

0,2-Grenze im Druckversuch

(kg/mm2) .................. 28,0i) 28,00

Zugfestigkeit (kg/mm`=) ........ 34,30 35,00

Bruchdehnung (0; 0) ........... 9 1.4

Zu den Vorteilen dieser Erfindung gehört, daß die gewalzten Produkte der Legierung praktisch die gleiche Zug- und Druckfestigkeit sowohl in Längsals auch in Querrichtung zu der Walzrichtung besitzen; daß die aus der Legierung gewalzten Produkte sowohl hohe Zug- als auch Druckfestigkeit wie auch eine hohe Duktilität besitzen und daß die gewalzten Produkte ferner eine gute Zähigkeit, Verformbarkeit und Korrosionsfestigkeit aufweisen.

Claims

Patentansprüche: 1. Magnesiumlegierung in Form gewalzten Bleches, bestehend aus 3.25 bis 50/a Zink, 0.2 bis 0,8% Zirkonium und Mischmetall in einem Prozentgehalt, der mindestens das 0,15fache des Zinkgehaltes minus 0,4, aber nicht mehr als 0,7 Gewichtsprozent der Legierung beträgt, Rest Magnesium, wobei das Zirkonium in der genannten Legierung beim Behandeln der Legierung mit Salzsäure in dieser löslich ist.
2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 3,75 bis 4,50/n Zink, 0,6 bis 0,801o Zirkonium und 0,3 bis 0,6% Mischmetall, Rest Magnesium besteht.
3. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus etwa 4,2"/o Zink, 0,70!o Zirkonium und etwa 0,5% Mischmetall, Rest Magnesium besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 742 684; Patentschrift Nr. 755 918 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; britische Patentschrift Nr. 657156; Zeitschrift für Metallkunde, Bd.40 (1949), S.43, 44, und Bd. 45 (1954), S. 259, 260; Neue Gießerei, 1,950, S. 323.