DE1433108C

DE1433108C - Use of magnesium alloys

Info

Publication number: DE1433108C
Application number: DE19611433108
Authority: DE
Inventors: Armin Prof Dr 3392 Clausthal Zellerfeld Strauss Georg Dr 5033 Knapsack Stendel Joachim Dr 5040 Bruhl Schneider
Original assignee: Knapsack AG, 5033 Hurth Knapsack
Priority date: 1961-06-02
Filing date: 1961-06-02
Publication date: 1973-02-15

Description

Die Bildung dieser Phase ist gleichzeitig noch mit einem weiteren Vorteil verbunden: Wie nämlich an Hand umfangreicher Versuche überraschenderweise festgestellt werden konnte, ist es bei den bisher bekannten Magnesiumlegierungen die Bildung von Mg₂Si, welche diese Legierungen so korrosionsanfällig macht, da Mg₂Si mit Wasser unter indermediärer Hydridbildung und anschließender, mit Wasserstoffentwicklung, verlaufender Zersetzung reagiert, wie es auch von anderen, sogenannten »Zintl-Phasen« bekannt ist.At the same time, the formation of this phase is connected with a further advantage: as was surprisingly found on the basis of extensive tests, it is the formation of Mg ₂ Si in the magnesium alloys known so far that makes these alloys so susceptible to corrosion because Mg ₂ Si also contains Water reacts with intermediate hydride formation and subsequent decomposition with evolution of hydrogen, as is also known from other so-called "Zintl phases".

Enthält dagegen eine Magnesiumlegierungsschmelze sowohl Silizium als auch mindestens ein Metall Me in einem Molverhältnis von Me: Si das gleich oder größer 5: 3 ist, so kann sich auf Grund der chemischen Affinität des Metalls Me zum Silizium, die größer als die des Magnesiums ist, kein Mg₂Si bilden.If, on the other hand, a magnesium alloy melt contains both silicon and at least one metal Me in a molar ratio of Me: Si that is equal to or greater than 5: 3, then due to the chemical affinity of the metal Me for silicon, which is greater than that of magnesium, do not form Mg ₂ Si.

Als im besonderen Maße geeignet haben sich die Metalle Titan, Mangan erwiesen, doch seien hier auch beispielsweise die Metalle Vanadium, Chrom, Zirkon, Hafnium genannt, die ebenfalls stabile Suizide des Typs Me₅Si₃ bilden.The metals titanium and manganese have proven to be particularly suitable, but the metals vanadium, chromium, zirconium and hafnium, which also form stable suicides of the Me ₅ Si _{3 type} , should also be mentioned here.

Sofern die Konzentrationen an Silizium sowie an den Metallen Me in der Legierungsschmelze größer sind, als dem Löslichkeitsprodukt der Verbindungen Me₅Si₃ entspricht, werden diese Suizide aus der Schmelze ausfallen und sich absetzen, wobei sich in der nun homogenen Schmelze ein Gleichgewicht einstellen wird, das der Sättigungskonzentration an dem betreffenden Silizid entspricht. Diese Gleichgewichtskonzentration bleibt konstant, solange die Temperatur der Schmelze aufrechterhalten wird. Beim Abkühlen und Erstarren fallen dann die Suizide erneut aus, bleiben dann aber in Form winziger Kristallkeime und in gleichmäßiger Verteilung als hochwirksames Kornfeinungsmittel in der Legierung erhalten.If the concentrations of silicon and of the metals Me in the alloy _{melt are greater than the solubility product of the compounds Me 5} Si ₃ , these suicides will precipitate out of the melt and settle, whereby an equilibrium will be established in the now homogeneous melt, which corresponds to the saturation concentration of the silicide in question. This equilibrium concentration remains constant as long as the temperature of the melt is maintained. When cooling and solidifying, the suicides then precipitate again, but then remain in the alloy in the form of tiny crystal nuclei and evenly distributed as a highly effective grain refiner.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in der Verwendung einer Mg-Legierung, die, obwohl sie eine Korrosionsbeständigkeit aufweist, die größer ist als die der bisher als am korrosionsbeständigsten geltenden Mg-Legierung, außerdem noch ein außerordentlich feinkörniges Gußgefüge besitzt, welches der Legierung hervorragende technologische Eigenschaften, wie z. B- Dehnungs- und Zerreißfestigkeit, verleiht. The advantages of the present invention reside in the use of a Mg alloy which, although has a corrosion resistance that is greater than that previously considered to be the most corrosion-resistant Mg alloy, also has an extremely fine-grain cast structure, which the Alloy excellent technological properties, such as B- tensile strength and tensile strength, confers.

Zur Erreichung dieses Effektes sind in manchen Fällen schon äußerst geringe Mengen der genannten Metalle — beispielsweise 10~³ bis 1Ö~⁴ Gewichtsprozent Titan — wirksam, wodurch sich eine Ersparung von Material kosten ergibt. Vorteilhafterweise wird dabei das Titan in Form einer Zn-Ti-Vorlegierung in die Schmelze eingebracht. Weitere Zusätze von Metallen wie Aluminium, Silber, Cadmium usw., die keine stabilen Silizide bilden und die allgemeinen technologischen Eigenschaften verbessern, beeinflussen diesen guten Effekt nicht in negativer Weise.To achieve this effect, in some cases, even extremely small amounts of these metals - for example, 10 ^-3 to 1NC ~ ⁴ weight percent titanium - effectively, a saving of material which results in cost. The titanium is advantageously introduced into the melt in the form of a Zn-Ti master alloy. Further additions of metals such as aluminum, silver, cadmium etc., which do not form stable silicides and improve the general technological properties, do not have a negative effect on this good effect.

Insbesondere enthalten die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen als Metall Me, Mangan, wobei das Löslichkeitsprodukt der Konzentration an Mn₅Si₃ in der Schmelze bei etwa 760⁰C größer als etwa 1,5 · 10~⁴ und gleichzeitig die Konzentrationen von Mn und Si im Existenzbereich der Phase Mn₅Si₃ liegen soll. Dies ist erreicht, wenn das Verhältnis der Konzentrationen von Mn: Si größer als etwa 0,5 und kleiner als etwa 10 ist, wobei diese Konzentrationen ausgedrückt sind in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtlegierungsschmelzgemisch. Mit anderen Worten besagt dies, daß die Konzentrationen von Mangan und Silizium so sein müssen, daß — entsprechend den experimentellen Befunden nach der Abbildung — das Löslichkeitsprodukt der Phase Mn₅Si₃ erreicht bzw. überschritten wird. Das ist der Fall bei Mn-Konzenr trationen unterhalb 0,8% ^u°d den entsprechenden Si-Gehalten. So verlangt bei 700⁰C ein Mn-Gehalt von 0,7% eine Mindestkonzentration an Si von 0,15%; ein Mn-Gehalt von 0,3% eine Mindestkonzentration an Si von 0,4%. Dementsprechend wurde ein feinkörniges Gußgefüge gefunden bei Legierungen mit z.B.:In particular, contain the alloys used in this invention as a metal Me, manganese, wherein the solubility product of the concentration of Mn ₅ Si ₃ in the melt at about 760 ⁰ C greater than about 1.5 x 10 ~ ⁴ and simultaneously the concentrations of Mn and Si in the range of existence of the phase Mn ₅ Si ₃ should be. This is achieved when the ratio of the concentrations of Mn: Si is greater than about 0.5 and less than about 10, these concentrations being expressed in percent by weight based on the total alloy melt mixture. In other words, this means that the concentrations of manganese and silicon must be such that - according to the experimental findings according to the figure - the solubility product of the phase Mn ₅ Si _{3 is} reached or exceeded. This is the case with Mn concentrations below 0.8% ^and the corresponding Si contents. For example, at 700 ^° C., an Mn content of 0.7% requires a minimum Si concentration of 0.15%; an Mn content of 0.3% a minimum Si concentration of 0.4%. Accordingly, a fine-grain cast structure was found in alloys with, for example:

a) 0,3% Mn und 0,4% Si bzw. .. . ■ a) 0.3% Mn and 0.4% Si and ... ■

b) 0,5% Mn und 0,15% Si.b) 0.5% Mn and 0.15% Si.

Liegen die Konzentrationen von Mn und Si unterhalb der Geraden der Sättigungskonzentration des Mn₅Si₃ (vgl. Abb.) und wird deshalb beim Erstarren der Schmelze das Löslichkeitsprodukt von Mn₅Si₃ nicht erreicht, so erfolgt grobkörnige Erstarrung. So wurde z. B. grobes Gußgefüge gefunden bei Legierungen mit:If the concentrations of Mn and Si are below the straight line of the saturation concentration of Mn ₅ Si ₃ (see Fig.) And the solubility product of Mn ₅ Si ₃ is therefore not reached when the melt solidifies, coarse-grain solidification occurs. So was z. B. coarse cast structure found in alloys with:

a) 0,06% Mn und 0,13% Si bzw.a) 0.06% Mn and 0.13% Si or

b) 0,07% Mn und 0,05% Si.b) 0.07% Mn and 0.05% Si.

Liegen die Mn-Gehalte einer Mg-Mn-^i-Legierung höher als 0,8 bis 1,0%. ^so erhält man ein grobes Gefüge: so z. B. bei einer Legierung mit:If the Mn contents of a Mg-Mn- ^ i alloy are higher than 0.8 to 1.0%. ^this is how you get a rough structure: B. for an alloy with:

a) 1,0% Mn und 0,08% Si bzw.a) 1.0% Mn and 0.08% Si or

b) 1,3% Mn und 0,04% Si.b) 1.3% Mn and 0.04% Si.

Die Erklärung hierfür liegt in der experimentell bestätigten Fällung von Phasen wie z. B. Mn₃Si, cc- bzw. ß-Mangan-Mischkristallen, die im Gegensatz zu Mn₅Si₃ nicht als Keime wirken.The explanation for this lies in the experimentally confirmed precipitation of phases such as B. Mn ₃ Si, cc or ß-manganese mixed crystals, which in contrast to Mn ₅ Si ₃ do not act as nuclei.

For example

Vorliegendes Beispiel .läßt die Voraussetzungen erkennen, unter denen eine Kornfeinung durch die Bildung einer Mn₅Si₃-Phase ermöglicht wird. Hierzu gehört, The present example shows the conditions under which grain refinement is made possible by the formation of an Mn ₅ Si ₃ phase. Which also includes,

1. daß das Löslichkeitsprodukt1. that the solubility product

[Mn]⁵ · [Si]³ > 1,5 · ΙΟ-⁴ [Mn] ⁵ x [Si] ^3> 1.5 x ⁴ ΙΟ-

ist, bezogen auf eine Temperatur von etwa 760⁰C, und . . 'is, based on a temperature of about 760 ⁰ C, and. . '

2. daß unter dieser Voraussetzung von 1. gleichzeitig die Konzentrationen von Mn und Si im Existenzbereich der Phase Mn₅Si₃ liegen, wobei für diesen Existenzbereich die Grenzen gelten2. that under this condition of 1. the concentrations of Mn and Si are simultaneously in the area of existence of the phase Mn ₅ Si ₃ , the limits being valid for this area of existence

■ ■ ..■ ■ ..

wobei die Konzentrationen angegeben sind in Gewichtsprozent.the concentrations being given in percent by weight.

Ist das Konzentrationsverhältnis von Mn: Si > 10, so liegt die Mn-haltige Phase Mn₃Si vor. Die folgende Tabelle I veranschaulicht das Ergebnis einer Versuchsreihe: If the Mn: Si concentration ratio is> 10, the Mn-containing phase Mn ₃ Si is present. The following table I illustrates the result of a series of tests:

Table I.

Versuchs-
Nr.Experimental
No. [Gew
proz
Mn[Wt
percent
Mn chts-
ent]
Sichts-
ent]
Si Konzen
trations-
produktConc
tration
product /Mn\
I Si j / Mn \
I Si j Korn-
gefügeGrain-
structure ' 1' 1 0,30.3 0,40.4 1,6 · ΙΟ-⁴ 1.6 · ΙΟ- ⁴ 0,750.75 fein , fine , 22 0,50.5 0,130.13 3,2 · 10-*3.2 · 10- * 3,803.80 feinfine 33 0,060.06 0,130.13 6 · ΙΟ"⁵ 6 · ΙΟ " ⁵ 0,460.46 grobrough 44th 0,070.07 0,050.05 5 · 10-»5 · 10- » 1,401.40 grobrough 55 1,01.0 0,080.08 2 · ΙΟ"³ 2 · ΙΟ " ³ 12,512.5 grobrough 66th 1,31.3 0,040.04 2,4 · 10-*2.4 · 10- * 32,532.5 grobrough

Entsprechende Voraussetzungen gelten für alle ge-' nannten Metalle Me.Corresponding requirements apply to all of the metals Me mentioned.

Example 2

Die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit unter gleichzeitiger Verfeinerung des Gußgefüges ist in nachfolgender Tabelle II veranschaulicht. Die Korrosionsuntersuchungen wurden in einem 30-1-Bad mit 3%'g^er NaCI-Lösung bei 20 ± 0,2⁰C durchgeführt.The improvement in corrosion resistance while at the same time refining the cast structure is illustrated in Table II below. The corrosion studies were conducted in a 30-1-bath with 3% ^'er g NaCl solution at 20 ± 0.2 ⁰ C.

Die Mg-Proben befanden sich in Eudiometerrohren, die in guter Verbindung mit dem 30-1-Bad standen. Die Mg-Proben waren Zylinder von 1 cm Durchmesser und 1 cm Höhe (4,71 ± 0,09 cm²), auf einer Präzisionsdrehbank unter gleichen Bedingungen gedrehi (ohne Schmiermittel, Vorschub 0,096 mm/Umdrehung. Drehgeschwindigkeit 640 Umdrehungen/Min.) und abgestochen, so daß gleiche Oberfläche und Oberflächenbeschaffenheit gewährleistet waren. Vor Einsetzen ir. das Korrosionsbad wurden die Proben mit Petroläther gewaschen und dann nur noch mit Pinzetten angefaßt, um Bildung von Fettfilmen usw. zu vermeiden. Gemessen wurde die Gasentwicklung als Funktion der Zeit, ίο umgerechnet auf Normalbedingungen.The Mg samples were in eudiometer tubes that were in good communication with the 30-1 bath. The Mg samples were cylinders 1 cm in diameter and 1 cm in height (4.71 ± 0.09 cm ² ), rotated on a precision lathe under the same conditions (without lubricant, feed 0.096 mm / rotation. Rotation speed 640 rotations / min.) and cut off so that the same surface and surface quality were guaranteed. Before inserting into the corrosion bath, the samples were washed with petroleum ether and then only handled with tweezers in order to avoid the formation of greasy films, etc. The gas development was measured as a function of time, ίο converted to normal conditions.

In der folgenden Tabelle II sind die Ergebnisse einer weiteren Versuchsreihe festgehalten:The results of a further series of tests are recorded in the following table II:

Aus den Versuchen 1 bis 15 der Tabelle II lassen sich die folgenden Erkenntnisse ableiten:The following findings can be derived from experiments 1 to 15 in Table II:

Table II

Vcrsuchs-
Nr.Search
No. Legierungs
zusammensetzung
(in Gewichtsprozent)Alloy
composition
(in percent by weight) 2020th Milliliter
(als Maß
40Milliliters
(as a measure
40 entwickelte
für die Kor
60developed
for the Cor
60 5 Gas nach
rosionsbest*
805 gas after
best rosion *
80 Stunden
indigkeit)
100hours
indigenousness)
100 120120 KorngefügeGrain structure 11 Rein-Mg
99,9Pure Mg
99.9 1414th 3333 5353 7272 9292 111111 grobrough 22 1,4Mn
0,01Si1.4Mn
0.01Si 66th 1111th 1717th 2222nd 2727 3333 grobrough 33 1,3 Mn
' 0,04 Si1.3 Mn
0.04 Si 44th 8,58.5 1313th 17,517.5 2222nd 26,526.5 grobrough 44th 1,2Mn
0,05Si1.2Mn
0.05Si 99 1818th 2727 3636 4545 5454 grobrough 55 0,07 Mn
0,05 Si0.07 Mn
0.05 Si 1616 3333 5050 6767 8585 9898 grobrough 66th 0,06 Mn
0,13 Si0.06 Mn
0.13 Si 3030th 6060 . 90. 90 120120 150150 170170 grobrough 77th 0,5 Mn
0,16 Si0.5 Mn
0.16 Si 1818th 4848 8585 120120 150150 180180 feinfine 8 .8th . 0,3Mn
0,4 Si0.3Mn
0.4 Si 7070 150150 __ __ __ —- feinfine 99 1,2 Mn
0,3Zn
0,03 Si1.2 Mn
0.3Zn
0.03 Si 11 33 77th 1010 1414th 2020th grobrough 1010 2,1 Mn
0,5Zn
. 0,01Si2.1 Mn
0.5Zn
. 0.01Si 55 77th 88th 1010 1313th grob bis feincoarse to fine 1111th 1,2Mn
1,0Zn
0,03 Si1.2Mn
1.0Zn
0.03 Si 22 33 4,54.5 66th 88th 1010 fein,
ohne Zn
grobfine,
without Zn
rough 1212th 1,2Mn
2,0Zn
0,03Si1.2Mn
2.0Zn
0.03Si 11 Λ⁵ Λ ⁵ 2,52.5 3,53.5 4,54.5 5,55.5 fein,
ohne Zn
grobfine,
without Zn
rough 1313th 2,0Mn
0,4Zn
0,07 Si
0,003 Ti2.0Mn
0.4Zn
0.07 Si
0.003 Ti 33 5,55.5 88th 1111th 1414th 1717th feinfine 1414th 0,07 Mn
¹ 0,3 Zn
0,4 Si0.07 Mn
¹ 0.3 Zn
0.4 Si 1414th 2424 3535 4343 5454 6464 feinfine 1515th 0,07 Mn
0,3 Zn
0,01 Si
0,003 Ti0.07 Mn
0.3 Zn
0.01 Si
0.003 Ti 99 1616 2323 3030th 3838 4545 grob bis feincoarse to fine

7 87 8

Versuch 1 zeigt die Ergebnisse mit bekanntem tech- Korrosionsbeständigkeit, haben aber andererseits nisch reinem Mg, während die Versuche 2 und 3 mit keinen wesentlichen Kornfeinungseffekt, wie die Ver-Trial 1 shows the results with known tech- corrosion resistance, but have on the other hand nically pure Mg, while experiments 2 and 3 did not produce any significant grain refinement effects, such as the

der ebenfalls bekannten Legierung AM 503 durchge- suche 9 und 10 zeigen, was im Gegensatz zu denof the likewise known alloy AM 503 searches 9 and 10 show what, in contrast to the

führt wurden. Aus diesen Versuchen 2 und 3 ist er- Erwartungen überraschend ist.leads were. From these experiments 2 and 3 he expectations are surprising.

sichtlich, daß Mn in Konzentrationen der AM 503 die 5 Es ist somit anzunehmen, daß erhöhte Zinkzusätzeclearly that Mn in concentrations of AM 503 the 5 It can therefore be assumed that increased zinc additions

Korrosionsbeständigkeit gegenüber reinem Mg zwar in der Größenordnung von mindestens 1 Gewichtspro-Corrosion resistance to pure Mg is of the order of at least 1 per cent by weight

verbessert, jedoch erstarren diese Legierungen nach zent, bei gleichzeitig genügendem Si-Gehalt der Mg-improved, but these alloys solidify after a cent, with sufficient Si content of the Mg-

wie vor grob. Mn-Legierung voraussichtlich dahingehend wirken,as before roughly. Mn alloy is likely to act to the effect

Versuch 7 zeigt, daß bei Einstellung der Mn-Kon- daß der Existenzbereich der Mn₅-Si₃-Phase erweitert zentration /und der Si-Konzentration so, daß eine io wird und sich folglich die kornfeinende Mn₅-Si-Phase Me₅Si₃-Fällung erfolgt, man bei weniger als etwa auch noch dann bildet, wenn der Mn-Überschuß in 0,7 Gewichtsprozent Mn zwar ein feines Korngefüge bezug auf das Si bezüglich dieser Phase Mn₅Si₃ ein ererhält, andererseits aber die Korrosionsbeständigkeit heblicher ist, d. h. zwischen etwa 0,8 und etwa 2,0 Gevon Rein-Mg 99,9, aus dem diese Legierung herge- wichtsprozent — beispielsweise bei oder über etwa stellt wurde, noch nicht ganz erreicht wird. 15 1,0 Gewichtsprozent — liegt und somit üblicherweiseExperiment 7 shows that when the Mn con - that the area of existence of the Mn ₅ -Si ₃ phase is expanded centration / and the Si concentration so that an io becomes and consequently the grain-refining Mn ₅ -Si phase Me ₅ Si ₃ precipitation takes place, and if the Mn excess in 0.7 percent by weight Mn has a fine grain structure with respect to the Si with respect to this phase Mn ₅ Si ₃ , it is also formed at less than approximately, but on the other hand the corrosion resistance is more significant is, ie between about 0.8 and about 2.0 G of pure Mg 99.9, from which this alloy was made in percent by weight - for example at or above about, has not yet been fully achieved. 15 1.0 percent by weight - and is therefore common

Wie Versuch 13 zeigt, kann man neben guter Korro- die Phasenbildung Mn₃Si zu erwarten wäre,As experiment 13 shows, one can expect not only good corrosion but also phase formation Mn ₃ Si,

sionsbeständigkeit gleichzeitig ein feinkörniges Er- Zusammenfassend kann somit festgestellt werden,sion resistance at the same time a fine-grained Er- In summary, it can thus be determined

starrungsgefüge beispielsweise dadurch erreichen, daß daß bei Mg-Legierungen mit verhältnismäßig geringemAchieve stiffening structure, for example, that in Mg alloys with relatively low

durch Zusatz von Titan die Fällung der Ti₅Si₃-Phase Si-Gehalt und Mangangehalten unter etwa 0,8 bisby adding titanium the precipitation of the Ti ₅ Si ₃ phase Si content and manganese contents below about 0.8 to

ermöglicht wird. Die Einbringung von Ti mit Hilfe 20 1,0 Gewichtsprozent ein feines Korngefüge erzielt wer-is made possible. The introduction of Ti with the help of 20 1.0 weight percent a fine grain structure can be achieved

einer Ti-Zn-Vorlegierung führt ganz eindeutig zu den kann, wenn das Verhältnis von Mn: Si im Exi-a Ti-Zn master alloy clearly leads to the can if the ratio of Mn: Si in Exi-

einem feinen Korngefüge und einer Erhöhung der stenzbereich der Phase Mn₅Si₃ liegt, daß aber-anderer-a fine grain structure and an increase in the stenzbereich of the phase Mn ₅ Si ₃ , but -other-

Korrosionsbeständigkeit. seits solche Legierungen noch keine VerbesserungenCorrosion resistance. On the other hand, such alloys still do not show any improvements

Dieser Versuch 13 zeigt somit, daß die hier ermög- der Korrosionsbeständigkeit zeigen. *Bei Si-haltigen lichte Ti₅Si₃-Phase zur Feinung des Korngefüges ge- 25 Mg-Legierungen mit über etwa 1,0 Gewichtsprozent nügt, selbst wenn daneben durch einen Mn-Überschuß Mn aber mit Ti-Gehalten in den oben angegebenen in bezug auf das restliche Si nicht die Phase Mn₅Si₃ Mengen und wenig Zink liegt dagegen ein feines Kornsondern vielmehr Mn₃Si zu erwarten ist. gefüge und gleichzeitig eine beträchtlich höhere Korro-This test 13 thus shows that the corrosion resistance made possible here shows. * In the case of Si-containing light Ti ₅ Si ₃ phase for refining the grain structure, Mg alloys with more than about 1.0 percent by weight are sufficient, even if in addition to this, due to an excess of Mn but with Ti contents in the above-mentioned in With regard to the remaining Si, the phase Mn ₅ Si ₃ amounts and little zinc is not, on the other hand, a fine grain but rather Mn ₃ Si is to be expected. structure and at the same time a considerably higher corrosion

Die Beispiele IJ und 12 zeigen schließlich, daß ein sionsbeständigkeit vor. Si-haltige Mg-Legierungen mit Zn-Zusatz zu Si-haltigen Mg-Mn-Legierungen vom 30 über etwa 1,0% Mn und über etwa 1,0% Zink weisen Typ AM 503 vorteilhaft ist, insbesonders, wenn dieser schließlich ein feines Korngefüge und optimale Korro-Zinkzusatz bei bzw. über etwa 1,0% liegt. Geringere sionsbeständigkeit neben sehr guten Festigkeitseigen-Zinkzusätze unter etwa 0,8% verbessern zwar die schäften auf.Finally, Examples IJ and 12 show that there is a sion resistance. Si-containing Mg alloys with Zn additions to Si-containing Mg-Mn alloys from 30 to about 1.0% Mn and about 1.0% zinc Type AM 503 is advantageous, especially if it ultimately has a fine grain structure and an optimal addition of corrosive zinc is at or above about 1.0%. Lower ion resistance in addition to very good strength inherent zinc additives under about 0.8% improve the business.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 ■ ■ ■ ■ 2 Claims · Metals Me of the alloys mentioned are chosen within the specified ranges so that

1. Use of magnesium alloys, with all silicon present in the form of at least 0.01 to 0.5% silicon, 0.0001 to one of the metal silicides Me ₅ Si ₃ and that 3.0% of at least one of the metals ( Me) Manganese, 5 at the same time the product of the concentration of the ab vanadium, chromium and titanium with the proviso, bound part of the metals [Me] times the concentration that the proportions of silicon to the tration of silicon [Si] at least equal to the dissolving metals Me Within the specified ranges, the product of the said metal silicide is chosen so that all silicon is melt at its casting temperature.

in the form of at least one of the metal silicides. Advantageously, one of these Alloy-Me ₅ Si ₃ is present and that at the same time the product contains 0.8 to 2.0% manganese and 0.5 to the concentration of the set part of the 5 , 0%, preferably 1.0 to 2.0% zinc. Metals [Me] times the concentration of silicon Particularly good results are achieved with alloys [Si] at least equal to the solubility product which, in addition to manganese, also contains titanium in the mentioned metal silicide in the melt at their 15 amounts of about 0.0001 to 0.1 %, where the casting temperature is, and optionally 0.3 to "the zinc content should not exceed 0.5%, or 10.0% zinc, the remainder magnesium, for the production of alloys with 0.3 to 0.8 % Manganese corrosion-resistant and at the same time fine-grained cast iron containing 0.05 to 0.5% silicon,
pieces. It is already known that a fine-grained metal is used

2. Use of an alloy of the cast structure caused by foreign germs (carbides, suicides, Settlement according to claim 1, to achieve the 0.8 to 2.0% manganese boride, etc.), which either in solid, ge and 0.5 to 5.0%. preferably 1.0 to 2% ground zinc is / are stirred into the melt contains, for the purpose according to claim 1. or from mixtures of salts that result from

3. Using an alloy to co-react with the melt to form. Disadvantage of this Settlement according to claim 1, which is in addition to man-25 method, the difficult dosage because it is not gan about 0.0001 to 0.1% titanium and a maximum of 0.5% on the weight or mol percent amount of Contains zinc, for the purpose according to claim 1. Foreign germs arrives, but on their number and

4. Use of an alloy that is uniformly distributed in the solidifying melt. Settlement according to claim 1, the 0.3 to 0.8% manganese It must therefore be overdosed ", with addition and 0.05 to 0.5% silicon contains, for the purpose 3 ° small also large heterogeneous particles inevitable according to claim 1.. . get into the melt. The for the germination

The required amount is the

safe effect because of, under certain circumstances, tens magnesium alloys which are exceeded as alloy compo-potencies. An excess of foreign particles, including manganese, zinc and silicon, germinate and foreign particles - especially larger particles, are known (US patent 1 959 913 - but are referred to grain and British patent 418 141 during solidification) . Also known is limited and can worsen the technological property that manganese and titanium create stable silicides with silicon due to brittleness, notch effect, etc. due to the composition of Mn ₅ Si ₃ and Ti ₅ Si ₃ . The greatest disadvantage of such up to now (M. Hansen and K. Anderko, "Constitution of 4 ° known grain refinement processes", however, is that the Binary Alloys ", 1958, pp. 953 to 955 and 1197 to 1199). Grain refiners not dissolved in the melt from magnesium alloys, which are silicon as an alloy. In the case of waiting times, which contain practical components in the foundry, it is known that such tables are unavoidable, these fining agents alloys are highly susceptible to corrosion (A. Beck, if they settle on the floor, have no effect. >

"Magnesium and its alloys", 1939, p. 284). 45 If one considers liquid Mg as a solution metal and as a magnesium alloys with the best corrosion resistance, the alloys, metal of the metals mentioned Me, which contain up to about 2 percent by weight of manganese, have so far been considered. this creates stable metal silicides in the melt.
However, due to their coarse alloy, these alloys have, for example, the silicon-containing one

Solidification structure does not result in good expansion and decomposition. 5 ° Magnesium with titanium and / or manganese tear strengths, which increases their field of application - titanium and possibly also manganese silicides. Hch constricts. ■ The stoichiometric composition of the. Metal-

On the other hand, one knows magnesium alloys, the silicides, which differ according to their temperature Contains 3% aluminum and about 1% zinc, the solubility product in the melt depends on the temperature because of their fine-grained solidification structure, they are in very good equilibrium with the melt, depends on have good mechanical properties, but the existing concentrations of silicon or show poor corrosion behavior. of the metal.

The object of the present invention was to improve the solubility of the metal silicides mentioned

sium alloys with better corrosion resistance is strongly temperature-dependent, they crystallize when to be found with a fine-grain cast structure at the same time. 60 Cooling and solidification of the melt in an extremely Surprisingly, it has now been found that finely divided form, the tiny crystal nuclei in Magnesium alloys, consisting of 0.01-0.5% of their uniform distribution as an ideal grain silicon, 0.0001 to 3.0% of at least one of the measuring agents is effective.

If (Me) manganese, vanadium, chromium and titanium fall like this - the best results can then be achieved

such as 0.3 to 10.0% zinc if necessary, remainder magne- 65 if the concentration ratios Me: Si in the sium, then for the production of corrosion-resistant and melt are such that silicides of the general fine-grained castings can be used at the same time, composition Me ₅ Si ₃ arise because these act as nuclei as a result of the proportions of silicon to the isotype.