DE19915238A1 - Magnesium alloy used e.g. in the manufacture of gear housing contains traces of cadmium, iron, nickel and lithium - Google Patents
Magnesium alloy used e.g. in the manufacture of gear housing contains traces of cadmium, iron, nickel and lithiumInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Magnesiumlegierungen hoher Duktilität, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung, insbesondere Lithium-haltige Magnesiumlegierungen.The invention relates to magnesium alloys of high ductility, processes for their Production and their use, in particular lithium-containing magnesium alloys.
Magnesiumlegierungen sind aufgrund ihrer sehr geringen Dichte etwa im Bereich von 1,2 bis 1,9 g/cm3, vereinzelt auch, vor allem bei besonders Lithium-reichen Magnesiumlegierungen, bis hinab zu etwa 0,9 g/cm3, als metallische Konstruktionsmaterialien vor allem für den Fahrzeug- und Flugzeugbau von hohem Interesse. Sie werden zukünftig für den Leichtbau von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen immer mehr eingesetzt werden, um das Gewicht von zusätzlichen Elementen aufgrund steigender Komfort- und Sicherheitsstandards insbesondere bei neuen schadstoffärmeren Automobilen ausgleichen zu können. Sie sind auch für transportable oder aus anderem Grund besonders leicht gebaute Geräte und Anlagen von Interesse. Der Leichtbau ermöglicht dabei in besonderem Maße die Konstruktion von energiesparenden Fahr- und Flugzeugen wie z. B. des 3-Liter- Kraftfahrzeugs. Unter den Herstellungsverfahren kommt beim Urformen dem Druckgießen und beim Umformen dem Strangpressen, Schmieden, Walzen und ggf. nachfolgendem Umformen wie dem Streck- bzw. Tiefziehen zukünftig eine stark wachsende Bedeutung zu, da mit diesen Verfahren Leichtbaubauteile herstellbar sind, wie z. B. Sitz-, Fenster- und Türrahmen, Elemente von Fahrzeugzellen und Fahrzeugaußenhäuten, Gehäuse, Bodenelemente, Deckel, Tankelemente, Tankklappen, Halterungen, Stützen, Träger, Winkel, Crashelemente, Pralldämpfer, Prallschilde und Prallträger, Kleinteile bzw. entsprechende Bauteile für Flugzeuge, für die zusehends steigender Bedarf besteht.Because of their very low density, magnesium alloys are approximately in the range from 1.2 to 1.9 g / cm 3 , occasionally, especially in the case of particularly lithium-rich magnesium alloys, down to about 0.9 g / cm 3 as metallic construction materials of particular interest for vehicle and aircraft construction. In the future, they will be used more and more for the lightweight construction of motor vehicles and airplanes in order to be able to compensate for the weight of additional elements due to increasing comfort and safety standards, particularly in new low-emission automobiles. They are also of interest for transportable devices or systems that are particularly light-weight for other reasons. The lightweight construction enables the construction of energy-saving vehicles and planes such as. B. the 3-liter motor vehicle. Among the manufacturing processes, die casting and shaping, extrusion, forging, rolling and possibly subsequent forming such as stretching or deep drawing will become increasingly important in the future, since lightweight construction components such as B. seat, window and door frames, elements of vehicle cells and outer skins, housings, floor elements, covers, tank elements, tank flaps, brackets, supports, brackets, angles, crash elements, impact absorbers, impact shields and impact carriers, small parts or corresponding components for aircraft, for which there is an increasing demand.
Die Kaltverformbarkeit der kommerziell gebräuchlichen Magnesiumlegierungen ist aufgrund der hexagonalen Kristallstruktur und der damit zusammenhängenden geringen Duktilität begrenzt. Polykristallines Magnesium sowie die meisten Magnesiumlegierungen verhalten sich bei Raumtemperatur spröde. Für etliche Anwendungen bzw. für bestimmte Herstellverfahren von Halbzeugen aus Magnesiumlegierungen ist neben guten mechanischen Eigenschaften wie hoher Zugfestigkeit ein duktiles Verhalten notwendig. Ein verbessertes Umform-, Energieaufnahme- und Deformationsverhalten bedingt eine höhere Duktilität und ggf. auch eine höhere Festigkeit und Zähigkeit. Hierfür sind Magnesiumlegierungen mit diesen Eigenschaften zu entwickeln bzw. deren Herstellverfahren weiterzuentwickeln, weil viele Werkstoffvarianten mit dem Herstellzustand stark variierende Werkstoffeigenschaften aufweisen.The cold formability of the commercially available magnesium alloys is due to the hexagonal crystal structure and the associated low ductility limited. Polycrystalline magnesium and most magnesium alloys behave becomes brittle at room temperature. For a number of applications or for certain Manufacturing process of semi-finished products from magnesium alloys is in addition to good ones mechanical properties such as high tensile strength require ductile behavior. On improved forming, energy absorption and deformation behavior requires a higher one Ductility and possibly higher strength and toughness. For this are To develop magnesium alloys with these properties or their To further develop manufacturing processes because many material variants match the manufacturing condition have widely varying material properties.
Als Duktilität wird das Vermögen eines Werkstoffes zu bleibender Formänderung bezeichnet, das beim einachsigen Zustand nach dem Spannungs-Dehnungs-Diagramm im Idealfall völlig ohne elastischen Anteil ist. Dieses Vermögen wird durch den Eintritt des Bruches begrenzt. Im allgemeinen gilt die im Zugversuch bis zum Bruch erreichte bleibende Dehnung als Duktilität. Als Maß für die Duktilität können ferner auch die Brucheinschnürung, Schlagarbeit und Kerbschlagarbeit mit jeweils etwas anderer Aussage angesehen werden. Diese Eigenschaften lassen sich gemäß EN 10 002, Teil 1, bzw. gemäß DIN 50115 und 50116 ermitteln. Die Bruchdehnung A = Aplast kennzeichnet die Formänderung mit ihrem plastischen Anteil bei einer weitgehend einachsigen Belastung, zusätzlich kann entsprechend dem Spannungs-Dehnungs-Diagramm der elastische Anteil der Dehnung Aelast sowie die Summe des elastischen und plastischen Anteils D = ΣA = Aelast + Aplast ermittelt werden. Ein hochplastischer Werkstoff wird als duktil bezeichnet.Ductility is the ability of a material to undergo a permanent change in shape, which in the uniaxial state is ideally without any elastic component according to the stress-strain diagram. This property is limited by the occurrence of the break. In general, the permanent elongation achieved in the tensile test up to fracture is considered ductility. As a measure of the ductility, the constriction of the fracture, impact work and notch impact work can also be viewed, each with a slightly different statement. These properties can be determined in accordance with EN 10 002, Part 1, or in accordance with DIN 50115 and 50116. The elongation at break A = A plast characterizes the change in shape with its plastic part under a largely uniaxial load; in addition, according to the stress-strain diagram, the elastic part of the strain A elast and the sum of the elastic and plastic part D = ΣA = A elast + A plast can be determined. A highly plastic material is called ductile.
Bei Angaben der Bruchdehnung und der Zugfestigkeit zu verschiedenen Magnesiumlegierungen wird deutlich, daß die Bruchdehnung oft umso höhere Werte einnehmen kann, wenn nur mittelhohe Werte der Zugfestigkeit erreicht werden und daß umgekehrt nur mittelhohe Werte der Bruchdehnung bei hohen Werten der Zugfestigkeit erzielt werden. Sehr hohe Werte der Zugfestigkeit lassen sich nur bei vergleichsweise geringen Werten der Bruchdehnung erreichen.When specifying the elongation at break and the tensile strength to different Magnesium alloys make it clear that the elongation at break is often all the higher can take if only medium high tensile strength values are reached and that conversely, only medium-high values of elongation at break with high values of tensile strength be achieved. Very high values of tensile strength can only be achieved by comparison reach low elongation at break values.
Die Elastizität bezeichnet den elastischen Anteil des Spannungs-Dehnungs-Diagrammes entsprechend dem Hook'schen Gesetz, wo bei idealen linear-elastischen Verhältnissen noch keine bleibende Formänderung auftritt.The elasticity denotes the elastic part of the stress-strain diagram according to Hook's law, where with ideal linear-elastic relationships no permanent change in shape occurs.
Weiterhin kann das Streckgrenzen-Verhältnis V als Verhältnis der Fließspannung F = RP02 zur Zugspannung Z = Rm angegeben werden. Somit ergeben sich zwei die Elastizität, zwei die Plastizität sowie zwei deren Verhältnis zueinander kennzeichnende Werte für die weitgehend einachsige Belastung. Hierbei ergibt das Verhältnis des elastischen mit dem plastischen Anteil der Dehnung die beste Annäherung an die Realität. Furthermore, the yield point ratio V can be specified as the ratio of the yield stress F = R P02 to the tensile stress Z = R m . This results in two values for the largely uniaxial load that characterize the elasticity, two the plasticity and two their relationship to one another. The ratio of the elastic to the plastic part of the stretch gives the best approximation to reality.
Die Schlagarbeit ist vor allem ein Maß für die Energieaufnahme eines Halbzeuges und für plastisches Verhalten, also für die Verformbarkeit und Verformungsgeschwindigkeit. Eine hohe Schlagarbeit ist daher wesentlich für den Einsatz von Deformationselementen wie z. B. Crashelementen, Pralldämpfern, Prallschilden und Prallträgern. Die Schlagarbeit - gemessen an ungekerbten Proben - ist u. a. aufgrund höherer Absolutwerte für Magnesiumlegierungen aussagekräftiger als die Kerbschlagarbeit und betrifft eine weitgehend einachsige Belastung. Die Kerbschlagarbeit, die immer an gekerbten Proben bestimmt wird, kennzeichnet auch die Fehleranfälligkeit eines Werkstoffes bei dreiachsiger Belastung. Ihre Aussagekraft ist insbesondere dann geringer, wenn die Ausführung der Kerbe die Werte der Kerbschlagarbeit wesentlich beeinflußt. Die Schlagarbeit und die Kerbschlagarbeit werden bei dynamischer Belastung gemessen und können einen Hinweis auf die Energieaufnahme und Verformbarkeit geben. Zug- und Druckversuche erfolgen im Vergleich hierzu unter quasistatischen Belastungen. Ein Schluß von einachsigen auf mehrachsige Eigenschaften bzw. Verhältnisse ist nur teilweise möglich.The impact work is above all a measure of the energy consumption of a semi-finished product and for plastic behavior, i.e. for deformability and rate of deformation. A high impact work is therefore essential for the use of deformation elements such. B. Crash elements, impact absorbers, impact shields and impact carriers. The impact work - measured on notched samples - is u. a. due to higher absolute values for Magnesium alloys more meaningful than the impact energy and affects one largely uniaxial load. The impact work, which is always on notched samples is determined also indicates the susceptibility of a material to triaxial failure Burden. Their informative value is particularly low if the execution of the Notch significantly affects the values of the impact energy. The blow job and the Impact energy is measured under dynamic load and can be an indication give up on energy absorption and deformability. Tensile and compression tests are carried out in the Comparison under quasi-static loads. A conclusion from uniaxial on Multi-axis properties or relationships are only partially possible.
Die im folgenden aufgeführten Werte gemessen an Proben in einem bestimmten Herstellungszustand geben daher die aktuellen Werkstoffeigenschaften wieder. Sie gewähren einen Hinweis auf das Umformverhalten, das vorher beim Umformen aufgetreten war. Es ist in diesem Zustand ein Schluß auf die Eigenschaften und das Verhalten eines Halbzeuges oder sogar eines Bauteiles mit diesem ggf. weiter veredelten Halbzeug im späteren Einsatz gut möglich. Weiterhin ist ein Schluß von den Werkstoffeigenschaften umgeformter Legierungen möglich, die z. B. durch Biegen, Drücken, Drückwalzen, Streckziehen, Tiefziehen, Innenhochdruckumformen oder Walzprofilieren zu weiterverarbeiteten Halbzeugen geformt werden sollen. Da die Veränderung der Werkstoffeigenschaften vom gegossenen zum stranggepreßten Zustand ähnlich der Veränderung der Werkstoffeigenschaften vom gegossenen zum geschmiedeten, gewalzten oder einem ähnlichen umgeformten Zustand ist, ist daher auch ein Schluß auf einen anderen Umformzustand möglich.The values listed below measured on samples in a particular The state of manufacture therefore reflects the current material properties. she provide an indication of the forming behavior that previously occurred during the forming process was. In this state it is a conclusion about the properties and behavior of a person Semi-finished product or even a component with this semi-finished product, which may be further refined later use possible. Furthermore, there is a conclusion about the material properties formed alloys possible, the z. B. by bending, pressing, pressure rolling, Stretch drawing, deep drawing, hydroforming or roll forming processed semi-finished products are to be shaped. Because the change in Material properties from cast to extruded condition similar to that Change in material properties from cast to forged, rolled or a similar reshaped state is therefore also an inference to one other forming condition possible.
Für den Einsatz von Leichtbauelementen wird üblicherweise auf die elastischen Eigenschaften (Steifigkeit) abgehoben, soweit es nicht wie z. B. bei einem Unfall auf die Verformungseigenschaften und damit auf die Energieaufnahme des Elementes und auf das plastische Verhalten ankommt. Daher spielen bezüglich der u. U. mehrfachen Umformung insbesondere die plastischen und für den Einsatz die plastischen oder/und elastischen Eigenschaften eine Rolle. Diese Eigenschaften sind für den Einsatz in der Regel auf die jeweilige Umgebungstemperatur, also im Extremfall im Bereich von -40°C bis +90°C, an einzelnen Stellen im Fahr- oder Flugzeug jedoch auf die örtlich noch tieferen oder höheren Temperaturen abzustellen. Der Belastungszustand ist jedoch meistens mehrachsig. Der Schluß von einachsigen auf mehrachsige Belastungszustände ist umso eher möglich, je mehr ein eher isotropes Gefüge vorliegt.For the use of lightweight components, the elastic is usually used Properties (stiffness) lifted, as far as it is not such. B. in an accident on the Deformation properties and thus on the energy absorption of the element and on the plastic behavior arrives. Therefore, regarding the u. U. multiple forming especially the plastic ones and for the use the plastic ones and / or elastic ones Properties matter. These properties are typically for use on the respective ambient temperature, in extreme cases in the range from -40 ° C to + 90 ° C individual points in the vehicle or plane, however, to the locally lower or higher Turn off temperatures. However, the load state is usually multi-axis. The Conclusion from uniaxial to multiaxial loading conditions is all the more possible, ever more of an isotropic structure.
Für die Herstellung derartiger Automobilelemente bietet sich insbesondere die Herstellung durch Druckgießen bzw. Strangpressen, Schmieden oder/und Walzen an, Voraussetzung für den Einsatz von Halbzeugen aus Magnesiumlegierungen bzw. von daraus oder damit hergestellten Bauteilen im Automobil kann die Erfüllung bestimmter Eigenschaftsprofile je nach Anwendung sein wie z. B. bei Deformationselementen, Sitz- und Türrahmen eine Zugfestigkeit des Leichtwerkstoffs von mindestens 100 MPa, vorzugsweise von mindestens 130 MPa, zusammen mit einer Bruchdehnung gemessen bei Raumtemperatur von mindestens 10%, vorzugsweise von mindestens 15%. Je höher die Zugfestigkeit, Bruchdehnung und weitere Eigenschaften, die auf hohe Duktilität und Energieaufnahme hinweisen, sind, umso geeigneter sind diese Halbzeuge bzw. Bauteile in der Regel für den Einsatz. Ferner sind höhere Festigkeitswerte und eine höhere Duktilität auch eine Erleichterung und teilweise auch Voraussetzung für die Umformung gegossener Rohlinge bzw. für die weitere Umformung bereits umgeformter Rohlinge oder Halbzeuge. Je höher diese Eigenschaften im gegossenen Zustand sind, desto höher sind diese üblicherweise auch im umgeformten Zustand. Eine höhere Duktilität kann das Umformen bzw. das erneute Umformen, insbesondere das Strangpressen, erleichtern. Daher ist eine Bruchdehnung von mindestens 10% auch für die nachfolgenden Herstellungsschritte zu Elementen aus Magnesiumlegierungen hilfreich. Daher wird aus mehreren Gründen eine Zugfestigkeit von mindestens 150 MPa gemessen bei Raumtemperatur, vorzugsweise von mindestens 180 MPa, bzw. eine Bruchdehnung von mindestens 18%, vorzugsweise von mindestens 20%, besonders bevorzugt von mindestens 25%, empfohlen. Üblicherweise beträgt die Bruchdehnung bei den kommerziell gebräuchlichen Magnesiumlegierungen gemessen bei Raumtemperatur weniger als 12%.For the manufacture of such automotive elements, the manufacture is particularly suitable by die casting or extrusion, forging and / or rolling, prerequisite for the use of semi-finished products made of magnesium alloys or from them or with them Components manufactured in automobiles can meet certain property profiles depending be after application such. B. for deformation elements, seat and door frames Tensile strength of the light material of at least 100 MPa, preferably at least 130 MPa, together with an elongation at break measured at room temperature of at least 10%, preferably at least 15%. The higher the tensile strength, Elongation at break and other properties due to high ductility and energy absorption point out, the more suitable these semi-finished products or components are generally for the Commitment. Furthermore, higher strength values and higher ductility are also one Relief and partly also a prerequisite for the forming of cast blanks or for the further forming of already formed blanks or semi-finished products. The higher these properties are as cast, the higher these are usually even in the deformed state. A higher ductility can the forming or the renewed Forming, especially extrusion, easier. Therefore an elongation at break of at least 10% also for the subsequent manufacturing steps to form elements Magnesium alloys helpful. Therefore, tensile strength of at least 150 MPa measured at room temperature, preferably at least 180 MPa, or an elongation at break of at least 18%, preferably of at least 20%, particularly preferred of at least 25%, recommended. Usually this is Elongation at break in the commercially available magnesium alloys measured at Room temperature less than 12%.
Bei stärkerer Substitution von anderen Legierungen durch Magnesiumlegierungen, um durch Gewichtsersparnis Treibstoff einzusparen bzw. den Einbau zusätzlicher Elemente ohne Gewichtszunahme zu ermöglichen, ist die Weiterentwicklung der Technologie der bekannten Magnesiumlegierungen und die Erforschung weiterer Magnesiumlegierungen notwendig, insbesondere bezüglich der Eigenschaftskombination Duktilität - Festigkeit. With stronger substitution of other alloys by magnesium alloys to by Weight savings to save fuel or the installation of additional elements without Allowing weight gain is the advancement of the technology of the well-known Magnesium alloys and research into other magnesium alloys necessary especially with regard to the combination of properties ductility - strength.
Es ergeben sich grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten zur Steigerung der Duktilität und
somit der Bruchdehnung bei Magnesiumlegierungen und verwandten Leichtwerkstoffen:
Basically, there are various options for increasing the ductility and thus the elongation at break in magnesium alloys and related lightweight materials:
- 1. Eine recht begrenzte Möglichkeit dieser Steigerung ergibt sich durch Optimierung des Herstellungsprozesses in Verbindung mit Wärmebehandlungsverfahren oder/und über optimierte Herstellparameter z. B. beim Strangpressen. Wichtig ist jedoch beim Umformen z. B. durch Strangpressen, daß die auftretende dynamische Rekristallisation nicht zur Grobkornbildung führt. Denn die Energieaufnahme und die mechanischen Eigenschaften einer Legierung sollten in der Regel umso größer sein, je kleiner die mittlere Korngröße ist. Ziel einer Legierungsentwicklung kann dabei eine Modifikation des Gefügeaufbaus durch Einformen von temperaturstabilen Ausscheidungen oder/und eine Stabilisierung des Gefüges durch Beeinflussung des Kornwachstums sein, um möglichst feines Korn und eine möglichst geringe Porosität zu erzeugen.1. A very limited possibility of this increase results from the optimization of the Manufacturing process in connection with heat treatment processes and / or over optimized manufacturing parameters e.g. B. in extrusion. However, it is important when forming e.g. B. by extrusion that the dynamic recrystallization occurring is not Coarse grain formation leads. Because the energy consumption and the mechanical properties of an alloy should generally be larger the smaller the average grain size is. The goal of alloy development can be a modification of the structure by forming temperature-stable precipitates and / or stabilization the structure by influencing the grain growth to be as fine a grain as possible and to produce the lowest possible porosity.
- 2. Beim Übergang der Kristallstruktur der Mg-Hauptphase von der hexagonal dichtesten Kugelpackung auf die kubisch raumzentrierte Kristallstruktur z. B. aufgrund einer höheren Zugabe eines Dotierungselementes wie z. B. mindestens 10,8 Gew.-% Li, um ohne weitere Dotierungselemente einen homogenen β-Lithium-Magnesium-Mischkristall zu erzeugen, tritt eine verbesserte Bruchdehnung und eine bessere Umformbarkeit bei Raumtemperatur aufgrund einer erhöhten Anzahl von Gleitsystemen auf. Allerdings können sich dabei Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit verschlechtern.2. When the crystal structure of the Mg main phase changes from the hexagonally closest Ball packing on the cubic body-centered crystal structure z. B. due to a higher Adding a doping element such. B. at least 10.8 wt .-% Li, without further doping elements a homogeneous β-lithium-magnesium mixed crystal produce an improved elongation at break and better formability Room temperature due to an increased number of sliding systems. Indeed strength and corrosion resistance may deteriorate.
- 3. Da Korngrenzen und andere Gefügeinhomogenitäten bzw. Gefügefehler wie z. B. Einschlüsse, Poren, grobe Ausscheidungen, Oxidschlieren und Seigerungen bei der Bewegung von Versetzungen als Barrieren wirken, kann eine Verfeinerung des Gefüges, eine Verkleinerung von Gefügeinhomogenitäten/-fehlern bzw. eine Vermeidung bestimmter Gefügeinhomogenitäten/-fehler zu einer Steigerung der Festigkeit, der Bruchdehnung und der Energieaufnahme führen. Die Zusammenhänge sind jedoch im Einzelfall sehr komplex. Die Kornfeinung ist ein wichtiges Hilfsmittel, um weitere Verformungssysteme zu aktivieren, die ein Korngrenzengleiten und neue Fließprozesse bei Raumtemperatur erlauben und somit die Duktilität verbessern. Dies kann durch die Zugabe kornfeinender Zusätze oder/und durch heterogene Keimbildung beim Erstarren von Gußwerkstoffen aus Legierungen mit bestimmten Zusätzen erfolgen.3. Since grain boundaries and other structural inhomogeneities or structural defects such. B. Inclusions, pores, coarse deposits, oxide streaks and segregations in the Movement of dislocations can act as barriers, a refinement of the structure, a reduction in structural inhomogeneities / defects or an avoidance certain structural inhomogeneities / defects to increase the strength, the Elongation at break and energy consumption. The connections are however in Very complex in individual cases. Grain refinement is an important tool for more To activate deformation systems that slide grain boundaries and new flow processes allow at room temperature and thus improve ductility. This can be done through the Adding grain-fine additives or / and through heterogeneous nucleation during solidification of cast materials made of alloys with certain additives.
Selbst die handelsüblichen Mg-Gußlegierungen bzw. Mg-Knetlegierungen sind im gegossenen und ggf. danach umgeformten, insbesondere stranggepreßten, gepreßten, gewalzten oder/und geschmiedeten und ggf. danach wärmebehandelten Zustand üblicherweise bisher von relativ geringer Duktilität und geringem Energieaufnahmevermögen. Für die preiswerte Herstellung von Halbzeugen, insbesondere für Fahrzeuge und Flugzeuge, besteht Bedarf an geeigneten Legierungen und einfachen Verfahren zur Herstellung von Magnesiumlegierungen mit etwas erhöhter Festigkeit und stark erhöhter Duktilität.Even the commercially available Mg casting alloys or wrought magnesium alloys are in the cast and, if necessary, subsequently formed, in particular extruded, pressed, rolled or / and forged and if necessary thereafter heat-treated condition Usually previously relatively low ductility and low Energy absorption. For the inexpensive manufacture of semi-finished products, in particular for vehicles and airplanes, there is a need for suitable alloys and simple ones Process for the production of magnesium alloys with somewhat increased strength and greatly increased ductility.
Da das Interesse an Mg-Knetlegierungen erst in den letzten Jahren etwas größer geworden ist, steht bisher nur eine begrenzte Anzahl an Legierungen für den großtechnischen Einsatz zur Verfügung. Das sind Legierungen auf Basis Mg-Al-Zn wie z. B. AZ31, AZ61 und AZ80, auf Basis Mg-Zn-Zr wie z. B. ZK40 und ZK60 oder auf Basis Mg-Mn wie z. B. M1.Since the interest in wrought magnesium alloys has only increased somewhat in recent years So far, only a limited number of alloys are available for large-scale use to disposal. These are alloys based on Mg-Al-Zn such as B. AZ31, AZ61 and AZ80, based on Mg-Zn-Zr such as B. ZK40 and ZK60 or based on Mg-Mn such. B. M1.
Haferkamp, Bach, Bohling & Juchmann (Proc. 3rd Int. Magnesium Conf. Manchester April 10-12, 1996, The Institute of Materials, London 1997, ed.: G. W. Lorimer) bzw. Haferkamp, Bach & Juchmann ("Stand und Entwicklungstendenzen dichtereduzierter Magnesium- Werkstoffe", Vortrag bei der Fortbildungsveranstaltung "Magnesium-Eigenschaften, Anwendungen, Potentiale" der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde Clausthal- ZeNerfeld 1997) beschreiben Lithium-haltige Magnesiumlegierungen auf Basis MgLi ohne und mit Al, AlZn, Ca, Si, SiCa, AlCa, CaAlZn bzw. SiAlZn. Hierbei werden für die Bruchdehnung bzw. Zugfestigkeit Werte für MgLi40at%Al6at% z. B. von 19% bzw. etwa 260 MPa, für MgLi40at%Si3at% 29% bzw. etwa 152 MPa sowie für MgLi40at% 42% bzw. etwa 134 MPa angegeben. Aufgrund der für jene Versuche verwendeten kleinen Laborstrangpresse sind jedoch die Umformgeschwindigkeit und der Umformgrad gering gewesen.Haferkamp, Bach, Bohling & Juchmann (Proc. 3 rd Int. Magnesium Conf. Manchester April 10-12, 1996, The Institute of Materials, London 1997, ed .: GW Lorimer) or Haferkamp, Bach & Juchmann ("Stand und Trends in the development of density-reduced magnesium materials ", lecture at the advanced training event" Magnesium Properties, Applications, Potentials "of the German Society for Material Science Clausthal-ZeNerfeld 1997) describe lithium-containing magnesium alloys based on MgLi without and with Al, AlZn, Ca, Si, SiCa , AlCa, CaAlZn or SiAlZn. For the elongation at break or tensile strength, values for MgLi40at% Al6at% z. B. of 19% or about 260 MPa, for MgLi40at% Si3at% 29% or about 152 MPa and for MgLi40at% 42% or about 134 MPa. Due to the small laboratory extrusion press used for those experiments, however, the forming speed and the degree of forming were low.
Ferner wurden von Haferkamp, Bach, Bohling & Juchmann bei der Magnesium-Konferenz in Garmisch-Partenkirchen 1992 (Magnesium Alloys and Their Applications, Eds.: B. L. Mordike & F. Hehmann, Oberursel 1992, 243-250) Werte der Bruchdehnung und Zugfestigkeit vorgetragen, die bei MgLiAl, ggf. mit Zn, zu Werten bis 25% und 239 MPa führten.Furthermore, Haferkamp, Bach, Bohling & Juchmann at the Magnesium Conference in Garmisch-Partenkirchen 1992 (Magnesium Alloys and Their Applications, Eds .: B. L. Mordike & F. Hehmann, Oberursel 1992, 243-250) values of elongation at break and Tensile strength carried forward, that of MgLiAl, possibly with Zn, up to 25% and 239 MPa led.
Der NASA-Report N67-22072, SP-5068, Properties and current applications of magnesium lithium alloys, 1967, deutet zwar Möglichkeiten zur Festigkeitssteigerung bei Lithium-haltigen Magnesiumlegierungen an und berichtet über singuläre Werte hoher Bruchdehnung bzw. hoher Zugfestigkeit, doch ist davon auszugehen, daß bei den damals üblichen Herstellverfahren und zur Verfügung stehenden Ausgangsmaterialien hohe Verunreinigungen auftraten, die das Ergebnis diesbezüglich stark beeinflußten und die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu den heute herstellbaren hochreinen Legierungen wesentlich beeinträchtigten.NASA report N67-22072, SP-5068, Properties and current applications of magnesium lithium alloys, 1967, indicates possibilities for increasing the strength of those containing lithium Magnesium alloys and reports on singular values of high elongation at break or high tensile strength, but it can be assumed that the usual at that time Manufacturing process and available raw materials high Impurities occurred that greatly influenced the result in this regard and Corrosion resistance compared to today's high-purity alloys significantly impaired.
Es bestand daher die Aufgabe, Magnesiumlegierungen erhöhter Duktilität und möglichst auch erhöhter Energieaufnahme, Festigkeit und Zähigkeit unter Auswahl der für diese Einsatzzwecke am ehesten wirkenden Parameter vorzuschlagen, die eine möglichst geringe Dichte aufweisen und darüber hinaus auch möglichst einfach und kostengünstig hergestellt werden können.It was therefore the task of magnesium alloys with increased ductility and, if possible also increased energy consumption, strength and toughness by choosing the one for this Propose the most likely to be effective parameters that are as low as possible Have density and also made as simple and inexpensive as possible can be.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, deren Gehalt an Li 0,5 bis 20 Gew.-%, deren Zugfestigkeit mindestens 227 MPa, deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 72 J und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 26% beträgt.The problem is solved with a magnesium alloy, the additives or traces of Cd less than 1.8% by weight and the traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight of Fe and may contain up to 0.005% by weight of Ni, the Li content of 0.5 to 20% by weight of which Tensile strength at least 227 MPa, the impact energy measured on notched specimens at least 72 J and their elongation at break measured on tensile specimens at least 26% is.
Die restlichen Gehalte der angeführten chemischen Zusammensetzung bestehen vorwiegend oder im wesentlichen aus Magnesium. Gehalte an Cadmium stören bei der Verarbeitung nur wegen ihrer Giftigkeit, sind sonst aber insbesondere bezüglich der Umformbarkeit eher von Vorteil. Spurengehalte an Kupfer, Eisen und Nickel sollen möglichst gering sein, da sie sich auf die Verarbeitung oder/und die Werkstoffeigenschaften negativ auswirken.The remaining contents of the chemical composition mentioned exist predominantly or essentially of magnesium. Levels of cadmium interfere with the Processing only because of their toxicity, but are otherwise particularly with regard to Formability is an advantage. Traces of copper, iron and nickel should be as possible be low since they affect the processing and / or the material properties impact.
Die Zusammensetzung der Magnesiumlegierungen variierte nur geringfügig oder fast gar nicht von der Zusammensetzung der Schmelze zur Zusammensetzung vor bzw. nach dem Strangpressen bis zur Zusammensetzung des daraus hergestellten Halbzeugs.The composition of the magnesium alloys varied only slightly or almost at all not from the composition of the melt to the composition before or after Extrusion to the composition of the semi-finished product made from it.
Die Aufgabe wird unter den gleichen chemischen Zusammensetzungen gelöst mit einer Magnesiumlegierung, deren Gehalt an Li 0,5 bis 20 Gew.-%, deren Zugfestigkeit mindestens 250 MPa, deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 72 J und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 21%, vorzugsweise mindestens 30% beträgt oder deren Gehalt an Li 0,5 bis 20 Gew.-%, deren Zugfestigkeit mindestens 276 MPa, deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 70 J und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 18%, vorzugsweise mindestens 25% beträgt.The task is solved with the same chemical compositions with a Magnesium alloy, the content of Li 0.5 to 20 wt .-%, the tensile strength at least 250 MPa, the impact energy measured on notched specimens of at least 72 J and their Elongation at break measured on tensile specimens at least 21%, preferably at least 30% is or whose Li content is 0.5 to 20% by weight, whose tensile strength is at least 276 MPa, whose Impact work measured at least 70 J on notched specimens and their elongation at break measured on tensile samples is at least 18%, preferably at least 25%.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, die neben Mg 0,5 bis 10 Gew.-% Al und 0.1 bis 3 Gew.-% Mn enthält, deren Zugfestigkeit mindestens 200 MPa, deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 12%, deren Druckfestigkeit mindestens 240 MPa und deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 25 J beträgt.The problem is also solved with a magnesium alloy, the additives or traces of Cd less than 1.8% by weight and the traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight Fe and up to 0.005 wt .-% Ni can contain, in addition to Mg 0.5 to 10 wt .-% Al and 0.1 contains up to 3% by weight Mn, the tensile strength of which is at least 200 MPa, the elongation at break measured on tensile specimens at least 12%, the compressive strength of which is at least 240 MPa and the impact energy of which, measured on notched specimens, is at least 25 J.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, die neben Mg 0,5 bis 10 Gew.-% Al, 0.1 bis 3 Gew.-% Mn und 0,5 bis 20 Gew.-% Li enthält und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 12% beträgt.The task is also accomplished with a magnesium alloy that has additives or traces Cd less than 1.8% by weight and traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight Fe and up to 0.005 wt .-% Ni can contain, in addition to Mg 0.5 to 10 wt .-% Al, 0.1 to Contains 3 wt .-% Mn and 0.5 to 20 wt .-% Li and their elongation at break measured on Tensile tests is at least 12%.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, die neben Mg 0,5 bis 10 Gew.-% Al, 0.1 bis 3 Gew.-% Zn und 0,5 bis 20 Gew.-% Li enthält, deren Zugfestigkeit mindestens 210 MPa, deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 20% und deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 90 J beträgt. Ihre Druckfestigkeit kann mindestens 350 MPa, vorzugsweise mindestens 365 MPa, besonders bevorzugt mindestens 380 MPa betragen. Vorzugsweise weist die Magnesiumlegierung einen Gehalt an mindestens einem Seltenerdelement SE einschließlich Y von mindestens jeweils 0,1 Gew.-% SE auf, besonders bevorzugt von mindestens 0,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von mindestens 0,6 Gew.-%, oder/und einen Gehalt an mindestens einem Element aus der Gruppe von Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Gadolinium, Ytterbium, Lanthan und Yttrium. In jedem Fall beträgt der Gesamtgehalt aller Seltenerdelemente bis zu 1 Gew.-%.The task is also accomplished with a magnesium alloy that has additives or traces Cd less than 1.8% by weight and traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight Fe and up to 0.005 wt .-% Ni can contain, in addition to Mg 0.5 to 10 wt .-% Al, 0.1 to 3% by weight of Zn and 0.5 to 20% by weight of Li, the tensile strength of which is at least 210 MPa, their elongation at break measured on tensile specimens at least 20% and their impact energy measured at least 90 J on unslotted samples. Your compressive strength can at least 350 MPa, preferably at least 365 MPa, particularly preferably at least 380 MPa. The magnesium alloy preferably has a content at least one rare earth element SE including Y of at least 0.1% by weight each SE on, particularly preferably of at least 0.5 wt .-%, very particularly preferably of at least 0.6 wt .-%, and / or a content of at least one element from the Group of cerium, praseodymium, neodymium, samarium, gadolinium, ytterbium, lanthanum and Yttrium. In any case, the total content of all rare earth elements is up to 1% by weight.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, die neben Mg 0.1 bis 3 Gew.-% Zn und jeweils 0.1 bis 1 Gew.-% mindestens eines Seltenerdelementes oder/und Y enthält, deren Zugfestigkeit mindestens 230 MPa, deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 50 J und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 20% beträgt. Vorzugsweise weist sie eine Streckgrenze gemessen an Zugproben von mindestens 170 MPa auf.The task is also accomplished with a magnesium alloy that has additives or traces Cd less than 1.8% by weight and traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight Fe and up to 0.005 wt .-% Ni can contain, in addition to Mg 0.1 to 3 wt .-% Zn and each contains 0.1 to 1 wt .-% of at least one rare earth element and / or Y, the Tensile strength at least 230 MPa, the impact energy measured on notched specimens at least 50 J and their elongation at break measured on tensile specimens at least 20% is. It preferably has a yield strength, measured on tensile specimens, of at least 170 MPa.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, die neben Mg 0.1 bis 3 Gew.-% Zn jeweils 0.1 bis 1 Gew.-% mindestens eines Seltenerdelementes einschließlich Y sowie 0,5 bis 20 Gew.-% Li enthält und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 20% beträgt.The task is also accomplished with a magnesium alloy that has additives or traces Cd less than 1.8% by weight and traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight Fe and up to 0.005 wt .-% Ni can contain, in addition to Mg 0.1 to 3 wt .-% Zn each 0.1 to 1% by weight of at least one rare earth element including Y and 0.5 to 20 Wt .-% Li and their elongation at break measured on tensile specimens at least 20% is.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer Magnesiumlegierung, die im wesentlichen aus einer Legierung besteht, die ausgewählt ist aus der Gruppe von Legierungen auf Basis AM, A2 oder ZE und die einen Zusatz von Lithium, Mangan, Aluminium, Calcium, Strontium, Zink, Zirkonium oder mindestens ein Seltenerdelement einschließlich Yttrium enthalten kann. Hierbei bedeutet der Begriff "im wesentlichen", daß Gehalte an weiteren nicht spezifisch genannten Elementen von bis zu 8 Gew.-% auftreten können, vorzugsweise von bis zu 4 Gew.-%.The problem is also solved with a magnesium alloy, which essentially consists of a Alloy is selected from the group of alloys based on AM, A2 or ZE and the addition of lithium, manganese, aluminum, calcium, strontium, zinc, Zirconium or at least one rare earth element including yttrium may contain. Here, the term "essentially" means that the contents of others are not specific mentioned elements of up to 8 wt .-% can occur, preferably up to 4 % By weight.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einer durch mindestens einen Zusatz aus der Gruppe von Lithium, Calcium, Strontium, Zirkonium und mindestens einem Seltenerdelement SE einschließlich Yttrium modifizierten Magnesiumlegierung, die Zusätze oder Spuren an Cd kleiner als 1,8 Gew.-% und die Spuren von bis zu 0,1 Gew.-% Cu, bis zu 0,05 Gew.-% Fe und bis zu 0,005 Gew.-% Ni enthalten kann, deren Druckfestigkeit mindestens 260 MPa aufweist, vorzugsweise mindestens 300 MPa, besonders bevorzugt mindestens 340 MPa, ganz besonders bevorzugt mindestens 380 MPa, deren Schlagarbeit gemessen an ungekerbten Proben mindestens 72 J, vorzugsweise mindestens 90 J, und deren Bruchdehnung gemessen an Zugproben mindestens 18% beträgt, vorzugsweise mindestens 20%, besonders bevorzugt mindestens 22%, ganz besonders bevorzugt mindestens 24%. Ihre Zugfestigkeit kann mindestens 260 MPa, vorzugsweise mindestens 290 MPa, besonders bevorzugt mindestens 320 MPa betragen. Vorzugsweise weisen diese Magnesiumlegierungen eine Basis von AM, AZ oder ZE auf. The object is also achieved by means of at least one addition from the group of Lithium, calcium, strontium, zirconium and at least one rare earth element SE including yttrium modified magnesium alloy, the additions or traces of Cd less than 1.8% by weight and the traces of up to 0.1% by weight of Cu, up to 0.05% by weight of Fe and may contain up to 0.005% by weight of Ni, the compressive strength of which is at least 260 MPa has, preferably at least 300 MPa, particularly preferably at least 340 MPa, very particularly preferably at least 380 MPa, the impact energy measured on notched samples at least 72 J, preferably at least 90 J, and their Elongation at break measured on tensile specimens is at least 18%, preferably at least 20%, particularly preferably at least 22%, very particularly preferred at least 24%. Their tensile strength can be at least 260 MPa, preferably at least 290 MPa, particularly preferably at least 320 MPa. Preferably, these have Magnesium alloys based on AM, AZ or ZE.
Das erfindungsgemäße Halbzeug oder Bauteil besteht vorzugsweise im wesentlichen aus einer Magnesiumlegierung, die ausgewählt ist aus der Gruppe von Legierungen auf Basis AM, AS, AZ, EZ, MA, SA, ZA oder ZE mit Lithiumzusatz. Der Gesamtgehalt an Seltenerdelementen beträgt jedoch in jedem Fall nur bis zu 1 Gew.-%.The semifinished product or component according to the invention preferably consists essentially of a magnesium alloy selected from the group of alloys based AM, AS, AZ, EZ, MA, SA, ZA or ZE with added lithium. The total salary In any case, rare earth elements is only up to 1% by weight.
Die Magnesiumlegierung kann einen plastischen Anteil der Spannung bestimmt in Zugversuchen nach dem Spannungs-Dehnung-Diagramm aus der Differenz von Zugspannung und Fließspannung von mindestens 50 MPa aufweisen. Die vorstehenden erfindungsgemäßen Werkstoffeigenschaften gelten insbesondere für umgeformte Magnesiumlegierungen. Sie kann ein Gefüge mit einer mittleren Korngröße von höchstens 50 µm aufweisen, vorzugsweise von höchstens 25 µm, besonders bevorzugt von höchstens 15 µm, ganz besonders bevorzugt von höchstens 8 µm. Das Gefüge kann dazu an Anschliffen mit den üblichen stereometrischen Verfahren bestimmt werden. Sie kann stranggepreßt, gewalzt oder/und geschmiedet sein und ein dynamisch rekristallisiertes feinkörniges Gefüge, insbesondere mit einer mittleren Korngröße von nicht mehr als 20 µm, und einen Gehalt an Ausscheidungsphasen von nicht mehr als 5 Vol.-% aufweisen, vorzugsweise von nicht mehr als 3,5 oder sogar nicht mehr als 2 Vol.%.The magnesium alloy can determine a plastic portion of the stress in Tensile tests according to the stress-strain diagram from the difference of Have tensile stress and yield stress of at least 50 MPa. The above Material properties according to the invention apply in particular to formed Magnesium alloys. It can have a structure with an average grain size of at most Have 50 microns, preferably at most 25 microns, particularly preferably at most 15 µm, very particularly preferably not more than 8 µm. The structure can help Grinding can be determined with the usual stereometric methods. she can extruded, rolled or / and forged and a dynamically recrystallized fine-grained structure, especially with an average grain size of not more than 20 µm, and have an elimination phase content of not more than 5% by volume, preferably not more than 3.5 or even not more than 2% by volume.
Die Aufgabe wird auch gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs aus einer erfindungsgemäßen Magnesiumlegierung oder eines damit oder daraus hergestellten Bauteiles oder/und Verbundes mit mindestens einem solchen Halbzeug oder Bauteil, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Legierung bei Temperaturen im Bereich von 550 bis 900°C erschmolzen und ein oder mehrere Formkörper durch Gießen ohne oder mit zusätzlichem Druck hergestellt und ggf. auch danach wärmebehandelt werden. Vorzugsweise wird im Sandguß, Kokillenguß, Strangguß, squeeze-casting oder Druckguß gearbeitet.The object is also achieved with a method for producing a semi-finished product a magnesium alloy according to the invention or one produced therewith or from it Component or / and composite with at least one such semi-finished product or component that characterized in that the alloy at temperatures in the range of 550 to 900 ° C melted and one or more moldings by casting with or without additional pressure is produced and, if necessary, also heat-treated afterwards. Sand casting, gravity die casting, continuous casting, squeeze casting or die casting are preferred worked.
Üblicherweise ergeben sich höhere Werkstoffeigenschaften, wenn der gegossene Formkörper ggf. bearbeitet, danach ggf. wärmebehandelt, danach umgeformt wird, insbesondere durch Strangpressen, Schmieden oder/und Walzen, und danach ggf. wärmebehandelt wird. Vorzugsweise wird der umzuformende Formkörper - insbesondere ein Block, ein Bolzen oder eine Bramme - bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 420°C über 0,5 bis 48 h homogenisiert, besonders bevorzugt im Bereich von 330 bis 380°C über 2 bis 24 h. Insbesonders kann der umzuformende Formkörper bei Strangpreßtemperaturen im Bereich von 100 bis 450°C, vorzugsweise im Bereich von 180 bis 320°C, stranggepreßt werden. Hierbei kann mit einer Preßgeschwindigkeit im Bereich von 0,5 bis 20 m/min stranggepreßt werden, vorzugsweise bei 1 bis 18 m/min, besonders bevorzugt bei 5 bis 16 m/min, ganz besonders bevorzugt bei 10 bis 15 m/min. Zusätzlich kann der Formkörper, das Halbzeug oder Bauteil nach dem Umformen bei Temperaturen im Bereich von 50 bis 200°C ausgelagert werden, vorzugsweise im Bereich von 80 bis 150°C. Der umgeformte Formkörper oder das umgeformte Halbzeug können weiter verformt werden, z. B. durch Streckziehen, Tiefziehen, Biegen, Drücken, Drückwalzen, Innenhochdruckumformen, Walzprofilieren, oder/und gerichtet werden. Der Formkörper, das Halbzeug oder Bauteil kann nach dem Urformen, Umformen bzw. nach weiterem Verformen bearbeitet werden, z. B. durch Drehen, Fräsen, Bohren, Trennen, Trommeln, Stanzen, Entgraten, Verformen, Schleifen, Läppen oder/und Polieren, gesäubert werden z. B. durch Entfetten oder Entölen oder/und oberflächenbehandelt werden z. B. durch Beizen oder/und Beschichten, insbesondere auch durch Lackieren. Ferner kann der Formkörper, das Halbzeug oder/und Bauteil durch mindestens ein wärmearmes Fügeverfahren wie z. B. Kleben, Nieten, Stecken, Anpressen, Einpressen, Clinchen, Falzen, Schrumpfen oder Schrauben oder/und mindestens ein wärmeeinbringendes Fügeverfahren wie z. B. Verbundgießen, Verbundschmieden, Verbundstrangpressen, Verbundwalzen, Löten oder Schweißen, insbesondere Strahlschweißen oder Schmelzschweißen, mit mindestens einem gleichartigen oder andersartigen Formkörper, Halbzeug oder Bauteil verbunden werden. Die andersartigen Elemente können beispielsweise aus einer Magnesium-armen oder -freien Legierung bestehen, z. B. aus einer Aluminium-Legierung oder einem Stahl.Usually, there are higher material properties when the cast one Shaped body, if necessary, then heat-treated if necessary, then reshaped, in particular by extrusion, forging and / or rolling, and after that, if necessary is heat treated. The molded body to be formed is preferably - in particular a Block, a bolt or a slab - at temperatures in the range of 300 to 420 ° C above Homogenized for 0.5 to 48 h, particularly preferably in the range from 330 to 380 ° C. over 2 to 24 hours. In particular, the molded body to be reshaped at extrusion temperatures Range of 100 to 450 ° C, preferably in the range of 180 to 320 ° C, extruded become. Here, with a pressing speed in the range of 0.5 to 20 m / min are extruded, preferably at 1 to 18 m / min, particularly preferably at 5 to 16 m / min, very particularly preferably at 10 to 15 m / min. In addition, the molded body, the Semi-finished product or component after forming at temperatures in the range of 50 to 200 ° C be outsourced, preferably in the range of 80 to 150 ° C. The reshaped Shaped body or the shaped semi-finished product can be deformed further, for. B. by Stretch drawing, deep drawing, bending, pressing, pressure rolling, hydroforming, Roll profiling, and / or be straightened. The molded body, the semi-finished product or component can be processed after the original shaping, shaping or after further shaping, e.g. B. by turning, milling, drilling, separating, tumbling, punching, deburring, shaping, Grinding, lapping or / and polishing. B. by degreasing or de-oiling or / and are surface treated e.g. B. by pickling and / or coating, especially by painting. Furthermore, the molded body, the semifinished product or / and Component by at least one low-heat joining process such. B. gluing, riveting, plugging, Pressing, pressing in, clinching, folding, shrinking or screwing or / and at least one heat-generating joining process such. B. composite casting, Composite forging, composite extrusion, composite rolling, soldering or welding, in particular beam welding or fusion welding, with at least one of the same type or other types of molded body, semi-finished product or component. The different types of elements can be made, for example, from a magnesium-poor or -free Alloy exist, e.g. B. from an aluminum alloy or a steel.
Die Aufgabe wird ferner gelöst mit einem Halbzeug aus einer erfindungsgemäßen Magnesiumlegierung oder mit einem damit oder daraus hergestellten Bauteil oder Verbund mit mindestens einem solchen Halbzeug oder Bauteil oder kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein.The object is further achieved with a semi-finished product from an inventive one Magnesium alloy or with a component or composite made therewith or from it with at least one such semifinished product or component or can according to method according to the invention be produced.
Es hat sich gezeigt, daß die Modifizierung von Korngrößen und Phasenverteilungen über das Zulegieren von Begleitelementen wie Lithium oder Seltenerdelementen SE einschließlich Yttrium und Lanthan sowie deren Gemischen hilfreich ist unter Erzeugung von deutlich festeren oder/und duktileren Magnesiumlegierungen. Vor allem ein Zusatz von Lithium bzw. von mindestens einem Seltenerdelement wie z. B. Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Gadolinium, Ytterbium, Lanthan und Yttrium hat sich als günstig zur Weiterentwicklung von Magnesiumlegierungen erwiesen. It has been shown that the modification of grain sizes and phase distributions the alloying of accompanying elements such as lithium or rare earth elements SE including yttrium and lanthanum as well as their mixtures is helpful in producing significantly stronger and / or more ductile magnesium alloys. Above all an addition of Lithium or at least one rare earth element such. B. cerium, praseodymium, neodymium, Samarium, Gadolinium, Ytterbium, Lanthanum and Yttrium has proven to be cheap Further development of magnesium alloys proven.
Als Halbzeuge im Sinne dieser Anmeldung werden Formkörper verstanden, die noch nicht für ihren jeweiligen Anwendungszweck fertiggestellt und einsatzfähig sind. Als Bauteile werden dagegen die für den beabsichtigten Einsatzzweck geeigneten Formkörper bezeichnet. Beide Begriffe gehen jedoch fließend ineinander über, da es sich bei dem gleichen Formkörper für den einen Einsatzzweck um ein Halbzeug, für den anderen aber bereits um ein Bauteil handeln kann. Ferner wird aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung nicht überall im Text streng zwischen Halbzeug und Bauteil unterschieden bzw. beides gleichzeitig angeführt oder nur von Magnesiumlegierung gesprochen, obwohl beides gemeint sein kann.For the purposes of this application, semi-finished products are understood to be shaped articles which have not yet are finished and ready for use for their respective application. As components on the other hand, the molded articles are suitable for the intended purpose designated. However, both terms flow smoothly into one another, since it is the same shaped body for one purpose around a semi-finished product, but for the other can already be a component. Furthermore, for the sake of linguistic Simplification does not strictly differentiate between semi-finished products and components throughout the text or both mentioned at the same time or only spoken of magnesium alloy, although both can be meant.
Die Halbzeuge aus erfindungsgemäßen Magnesiumlegierungen bzw. die daraus oder damit hergestellten Bauteile können verwendet werden als Getriebegehäuse, Lenkradskelette, Querlenker, Rahmenelemente, Elemente von Fahrzeugzellen oder Fahrzeugaußenhäuten, Cockpitträger, Gehäuse, Bodenelemente, Deckel, Tankelemente, Tankklappen, Halterungen, Stützen, Träger, Winkel, Hohlprofile, Rohre, Deformationselemente, Crashelemente, Crashabsorber, Pralldämpfer, Prallschilde, Prallträger, Kleinteile wie Zahnräder, als Laufräder und sonstige Arten Räder, als geschweißte Profilkonstruktionen, für die Fahrzeugkarosserie, für Sitz-, Fenster- oder/und Türrahmen, als Halbzeug oder Bauteil im Automobil oder Flugzeug.The semifinished products made from magnesium alloys according to the invention or from them or with them manufactured components can be used as gearboxes, steering wheel skeletons, Wishbones, frame elements, elements of vehicle cells or vehicle outer skins, Cockpit support, housing, floor elements, covers, tank elements, tank flaps, Brackets, supports, beams, angles, hollow profiles, pipes, deformation elements, Crash elements, crash absorbers, impact absorbers, impact shields, impact carriers, small parts such as Gears, as impellers and other types of wheels, as welded profile constructions, for the vehicle body, for seat, window or / and door frames, as semi-finished products or Component in the automobile or airplane.
Die Verfahren zur Herstellung von Strangpreßprofilen aus den erfindungsgemäßen Legierungen werden in einer am gleichen Tag vom gleichen Anmelder eingereichten Patentanmeldung im Detail beschrieben; jene Anmeldung gilt durch ihre Benennung als in vollem Umfang in diese Anmeldung einbezogen.The process for the production of extruded profiles from the inventive Alloys are filed on the same day by the same applicant Patent application described in detail; that application is considered by its name as in fully included in this application.
Es wird vorzugsweise von hochreinen, kommerziell erhältlichen Legierungen ausgegangen. Ggf. werden diese Legierungen durch Zusätze auflegiert. Dabei können die hochreinen auflegierten Legierungen beim Schmelzprozeß geringe Mengen an Verunreinigungen aus dem Tiegel aufnehmen. Die Legierungen können beispielsweise in einem Nickel- und Chromfreien Stahltiegel unter einer Schutzgasatmosphäre, z. B. Ar oder/und SF6, erschmolzen werden. Die Verfahrensschritte sind grundsätzlich bekannt, bedingen aber je nach Legierung eine unterschiedliche Abänderung bzw. Optimierung. It is preferable to start from high-purity, commercially available alloys. Possibly. these alloys are alloyed with additives. The high-purity alloys can absorb small amounts of contaminants from the crucible during the melting process. The alloys can, for example, in a nickel and chrome-free steel crucible under a protective gas atmosphere, for. B. Ar or / and SF 6 , are melted. The process steps are known in principle, but require a different modification or optimization depending on the alloy.
Voraussetzung für die Weiterverarbeitung von Magnesiumlegierungen durch Strangpressen,
Walzen oder/und Schmieden ist die Herstellung geeigneter Vormaterialien z. B. in Form von
Blöcken, Bolzen oder Brammen. Für die Herstellung von Bolzen zum Strangpressen gibt es
vor allem zwei Möglichkeiten:
Beim ersten Verfahren kann ein Bolzen mit einem sehr großen Durchmesser gegossen
werden, der dann anschließend mit Hilfe einer Hochleistungsstrangpresse zu Rundbolzen
mit einem Durchmesser verpreßt werden kann, der dem Rezipientendurchmesser entspricht.
Hierbei wird die Seigerung durch die thermomechanische Behandlung verringert.A prerequisite for the further processing of magnesium alloys by extrusion, rolling and / or forging is the production of suitable materials such. B. in the form of blocks, bolts or slabs. There are two main options for the production of bolts for extrusion:
In the first method, a bolt with a very large diameter can be cast, which can then be pressed with a high-performance extrusion press into round bolts with a diameter that corresponds to the recipient diameter. The segregation is reduced by the thermomechanical treatment.
Ein weniger aufwendiges Verfahren als dieses Doppelstrangpressen ist die Herstellung der Bolzen durch Sand-, Kokillen- oder Strangguß mit einer ausreichend großen Bearbeitungszugabe. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß keine stärkere Seigerungen auftreten, die auch durch lange Homogenisierungszeiten nicht oder nur unzureichend ausgeglichen werden. Die Folgen könnten sonst eine schlechte Verpreßbarkeit und eine größere Streuung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Duktilität, sein.A less complex process than this double extrusion is the production of the Bolts by sand, mold or continuous casting with a sufficiently large size Machining allowance. However, it is important to ensure that there are no severe segregations occur that are not or insufficient due to long homogenization times be balanced. Otherwise, the consequences could be poor compressibility and greater dispersion of the mechanical properties, in particular the ductility.
Die gegossenen Bolzen können zunächst durch Wärmebehandlung in Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung bei z. B. 350°C im Bereich von 6 h bis 12 h homogenisiert werden, um Seigerungen im Gefüge zu beseitigen, das z. T. heterogene Gefüge zu verbessern und die Preßbarkeit zu erhöhen. Danach können die homogenisierten Bolzen mechanisch auf die erforderlichen Abmessungen bearbeitet werden.The cast bolts can first be subjected to heat treatment depending on the Alloy composition in z. B. 350 ° C in the range of 6 h to 12 h homogenized to eliminate segregations in the structure that z. T. heterogeneous structure too improve and increase the pressability. Then the homogenized bolts machined to the required dimensions.
Seigerungen können zu einer ungleichmäßigen Verformung und bei kritischen Strangpreßbedingungen zu Rissen bzw. zu lokalen Aufschmelzungen führen, was schlechte Oberflächenqualitäten bedingen kann. Bei weniger gut homogenisierten Bolzen ist ein unnötig hoher Preßdruck beim Strangpressen erforderlich. Die homogenisierten Bolzen sind dann für das Strangpressen vorbereitet.Segregations can lead to uneven deformation and critical Extrusion conditions lead to cracks or local melting, which is bad Surface qualities can cause. With less well homogenized bolts is a unnecessarily high pressure required for extrusion. The homogenized bolts are then prepared for extrusion.
Das Strangpressen der Magnesiumlegierungen kann in den gleichen Strangpreßanlagen erfolgen, die für das Strangpressen von Aluminiumlegierungen eingesetzt werden; sowohl über das direkte, als auch über das indirekte Strangpressen. Nur bei der Werkzeuggestaltung (Matrize) ist das Verformungsverhalten spezifisch zu berücksichtigen. Scharfkantige Einläufe, wie sie bei Aluminiumlegierungen zum Einsatz kommen, sind bei Magnesiumlegierungen zu vermeiden, da sonst die Gefahr von Oberflächenrissen auftritt. In vielen Fällen wird z. B. für Matrizen von Rundprofilen ein Einlaufwinkel von ca. 50° für Magnesiumlegierungen verwendet.The extrusion of the magnesium alloys can be carried out in the same extrusion plants take place, which are used for the extrusion of aluminum alloys; either via direct as well as indirect extrusion. Only with the Tool design (die), the deformation behavior must be specifically taken into account. There are sharp-edged inlets, such as those used for aluminum alloys Avoid magnesium alloys, otherwise there is a risk of surface cracks. In many cases z. B. for matrices of round profiles an entry angle of approx. 50 ° for Magnesium alloys used.
Der wichtigste Parameter neben der Strangpreßtemperatur ist die Strangpreß geschwindigkeit, weil sie die Eigenschaften und die Oberflächenqualität der Strangpreßprofile maßgeblich beeinflußt. Ein hoher Preßdruck bedingt dabei auch eine hohe Strangpreßgeschwindigkeit, die aus wirtschaftlichen Gründen angestrebt wird. Eine hohe Strangpreßgeschwindigkeit ist üblicherweise mit einer noch besseren Oberflächenqualität verbunden. Die Preßbarkeit der Magnesiumlegierungen ist vergleichbar mit denen schwerpreßbarer Aluminiumlegierungen. Eine hohe Strangpreßgeschwindigkeit wird zwar aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten angestrebt, ist aber bei Magnesiumlegierungen nicht immer realisierbar. Trotz gewisser Kenntnisse zum Strangpressen von Magnesiumlegierungen müssen üblicherweise die Parameter zum Strangpressen im Detail erarbeitet werden, da hier ein großes Optimierungspotential verborgen ist.The most important parameter besides the extrusion temperature is the extrusion speed because it affects the properties and surface quality of the Extruded profiles significantly influenced. A high pressure also means a high one Extrusion speed, which is sought for economic reasons. A high Extrusion speed is usually with an even better surface quality connected. The pressability of the magnesium alloys is comparable to that heavy-duty aluminum alloys. A high extrusion speed is true Aimed from an economic point of view, this is not the case with magnesium alloys always feasible. Despite certain knowledge of the extrusion of Magnesium alloys usually need the parameters for extrusion in detail be worked out because there is a huge potential for optimization.
Dem Strangpressen schließt sich vorteilhafterweise eine Wärmebehandlung an. Diese Wärmebehandlung ist insbesondere für die Lithium-haltigen Legierungen von Interesse, während die übrigen erfindungsgemäßen stranggepreßten modifizierten Legierungen durch diese Wärmebehandlung nicht stark verbessert werden. Die Halbzeuge können ggf. gerichtet, z. B. durch Biegen, Drücken, Drückwalzen, Streckziehen, Tiefziehen, Innenhochdruckumformen oder Walzprofilieren weiter verformt, z. B. durch Trennen, Bohren, Fräsen, Schleifen, Läppen, Polieren bearbeitet, gefügt oder/und z. B. durch Ätzen, Lackieren oder sonstiges Beschichten oberflächenbehandelt werden. Mit den erfindungsgemäßen Legierungen können Voll- und Strangprofile in einfachen oder komplizierten Querschnitten ohne Probleme stranggepreßt werden. Hierbei können Halbzeuge verbessert bzw. daraus oder damit ggf. auch Bauteile hergestellt werden.The extrusion is advantageously followed by a heat treatment. This Heat treatment is of particular interest for the lithium-containing alloys, while the other extruded modified alloys according to the invention by this heat treatment cannot be greatly improved. The semi-finished products can directed, e.g. B. by bending, pressing, pressure rolling, stretch drawing, deep drawing, High pressure forming or roll forming further deformed, e.g. B. by cutting, drilling, Milling, grinding, lapping, polishing machined, joined and / or z. B. by etching, painting or other coating can be surface-treated. With the invention Alloys can produce solid and extruded profiles in simple or complicated cross sections can be extruded without problems. Here semi-finished products can be improved or made from them or so that components can also be produced if necessary.
Beim Fügen kann das Halbzeug oder das daraus oder damit hergestellte Bauteil durch mindestens ein wärmearmes Fügeverfahren wie z. B. Kleben, Nieten, Stecken, Anpressen, Einpressen, Clinchen, Falzen, Schrumpfen oder Schrauben oder/und mindestens ein wärmeeinbringendes Fügeverfahren wie z. B. Verbundgießen, Verbundschmieden, Verbundstrangpressen, Verbundwalzen, Löten oder Schweißen, insbesondere Strahlschweißen oder Schmelzschweißen, mit einem gleichartigen oder andersartigen Halbzeug oder Bauteil verbunden werden. Das andersartige Halbzeug oder Bauteil kann ebenfalls im wesentlichen aus einer Magnesiumlegierung oder aus einer anderen Legierung oder auch aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehen. Es kann die gleiche oder eine andere Geometrie aufweisen wie das erfindungsgemäße Halbzeug oder Bauteil. Das Fügeverfahren kann insbesondere dazu dienen, aus mehreren Elementen ein Gehäuse, einen Apparat, eine Anlage, eine Profilkonstruktion oder/und eine Verkleidung herzustellen.When joining, the semi-finished product or the component made therefrom or with it can pass through at least one low-heat joining process such. B. gluing, riveting, plugging, pressing, Pressing in, clinching, folding, shrinking or screwing and / or at least one heat-generating joining process such. B. composite casting, composite forging, Composite extrusion, composite rolling, soldering or welding, in particular Beam welding or fusion welding, with a similar or different type Semi-finished product or component can be connected. The different semi-finished product or component can likewise essentially of a magnesium alloy or of another alloy or also consist of a non-metallic material. It can be the same or one have a different geometry than the semi-finished product or component according to the invention. The Joining methods can serve in particular to create a housing from several elements, to manufacture an apparatus, a system, a profile construction and / or a cladding.
Die folgenden erfindungsgemäßen Beispiele stellen ausgewählte Ausführungsformen dar, ohne die Erfindung einzuschränken.The following examples according to the invention represent selected embodiments, without restricting the invention.
Bei den benutzten Legierungsbezeichnungen kennzeichnet A Al, E mindestens ein Seltenerdelement SE, wobei auch Y zu den Seltenerdelementen gerechnet wird, M oder MN Mn, S Si und Z Zn - üblicherweise mit Gehaltsangaben in Gew.-%, soweit nichts anderes vermerkt ist. Bei allgemein gebräuchlichen Legierungsangaben wie z. B. AZ31 werden durch die Zahlen wie für die jeweilige Legierung üblich nur größenordnungsmäßige Gehalte angegeben, die branchenüblich in relativ breitem Maß variieren können. Zusätzlich kann bei der in den Beispielen verwendeten Ausgangslegierung und den damit hergestellten modifizierten Legierungen auf Basis AZ ein geringer Mangangehalt vorhanden sein. Alle Beispiele wiesen Spuren von weniger als 0,1 Gew.-% Cd, von weniger als 0,05 Gew.-% Cu, von weniger als 0,04 Gew.-% Fe und von weniger als 0,003 Gew.-% Ni auf.In the alloy designations used, A Al, E indicates at least one Rare earth element SE, whereby Y is also counted among the rare earth elements, M or MN Mn, S Si and Z Zn - usually with content in% by weight, unless otherwise is noted. With commonly used alloy information such. B. AZ31 will be through the numbers, as usual for the respective alloy, only in the order of magnitude specified, which can vary to a relatively wide extent, as is customary in the industry. In addition, at the starting alloy used in the examples and the ones produced with it modified alloys based on AZ have a low manganese content. All Examples showed traces of less than 0.1 wt% Cd, less than 0.05 wt% Cu, less than 0.04 wt% Fe and less than 0.003 wt% Ni.
Die Legierungen wurden als hochreine kommerziell erhältliche Legierungen oder üblicherweise aus hochreinen Ausgangslegierungen wie z. B. AM-, AZ- oder ZE-Legierungen bzw. durch Zugabe von Reinstmagnesium HP-Mg, einer Seltenerdelement-haltigen Vorlegierung mit einem Verhältnis von Nd zu weiteren Seltenen Erden einschließlich Yttrium von 0,92, einer Zirkonium-haltigen Vorlegierung oder/und von Lithium auflegiert. Die Standardlegierungen enthielten einen Mn-Gehalt von bis zu etwa 0,2 Gew.-%. Die Legierungen wurden in einem Stahltiegel unter der Schutzgasatmosphäre eines Ar-SF6- Gemisches erschmolzen. Der Abguß der für das nachfolgende Strangpressen erforderlichen Rohlinge erfolgte in eine zylindrische Stahlkokille mit Bearbeitungszugabe. Die erzielten Elementgehalte wurden spektroskopisch überprüft. Bei allen Legierungen wurde darauf geachtet, daß das Gefüge der Gußkörper möglichst homogen und frei von Verunreinigungen ist, da dies die Duktilität empfindlich beeinflussen kann. Alle Legierungen ließen sich ohne Probleme erschmelzen, abgießen und zu Bolzen verarbeiten. The alloys were produced as high-purity, commercially available alloys or usually from high-purity starting alloys such as, for. B. AM, AZ or ZE alloys or by adding high-purity magnesium HP-Mg, a rare earth element-containing master alloy with a ratio of Nd to other rare earths including yttrium of 0.92, a zirconium-containing master alloy or / and alloyed by lithium. The standard alloys contained an Mn content of up to about 0.2% by weight. The alloys were melted in a steel crucible under the protective gas atmosphere of an Ar-SF 6 mixture. The blanks required for the subsequent extrusion were cast in a cylindrical steel mold with machining allowance. The element contents achieved were checked spectroscopically. With all alloys, care was taken to ensure that the structure of the cast body is as homogeneous as possible and free of impurities, since this can have a sensitive effect on ductility. All alloys could be melted, poured off and processed into bolts without any problems.
Danach wurden die Bolzen auf 70 mm Durchmesser abgedreht und auf 120 mm Länge gebracht. Die Bolzen wurden anschließend einer Homogenisierungsbehandlung bei z. B. 350 °C über 4 h oder 12 h ausgesetzt, um Seigerungen im Gefüge zu beseitigen und die Preßbarkeit zu erhöhen. Seigerungen können zu einer ungleichmäßigen Verformung und bei kritischen Strangpreßbedingungen zu Rissen bzw. zu lokalen Aufschmelzungen führen, was schlechte Oberflächenqualitäten bedingen kann. Bei weniger gut homogenisierten Bolzen ist ein unnötig hoher Preßdruck beim Strangpressen erforderlich. Die homogenisierten Bolzen waren dann für das Strangpressen gut vorbereitet.The bolts were then turned to a diameter of 70 mm and to a length of 120 mm brought. The bolts were then subjected to homogenization treatment at e.g. B. 350 ° C exposed for 4 h or 12 h to eliminate segregations in the structure and the Increase pressability. Segregations can lead to uneven deformation and critical extrusion conditions lead to cracks or local melting, which can cause poor surface qualities. With less well homogenized bolts an unnecessarily high pressing pressure is required during extrusion. The homogenized bolts were then well prepared for extrusion.
Danach wurden die homogenisierten Bolzen auf die jeweilige Strangpreßtemperatur aufgeheizt, durchgewärmt und in einer 400 t-Horizontalpresse stranggepreßt. Die Temperatur des Bolzens ist daher jene Temperatur, die der Bolzen bei Eintritt in die Strangpresse aufweist.The homogenized bolts were then brought up to the respective extrusion temperature heated, warmed up and extruded in a 400 t horizontal press. The The temperature of the bolt is therefore the temperature that the bolt has when it enters the Has extrusion.
In systematischen Vorversuchen an der Referenzlegierung AZ31 wurden die geeigneten Strangpreßparameter ausgewählt; an den stranggepreßten Proben wurden die mechanischen Eigenschaften und die mittleren Korngrößen bestimmt (Tabellen 1 und 2). Die Ergebnisse der Vorversuche bestimmten wesentlich die Versuchsparameter der nachfolgenden Versuche.The suitable ones were tested in systematic preliminary tests on the AZ31 reference alloy Extrusion parameters selected; on the extruded samples mechanical properties and the average grain sizes determined (Tables 1 and 2). The results of the preliminary tests essentially determined the test parameters of the subsequent attempts.
Bei den eigentlichen Versuchen wurden etliche der Herstellparameter systematisch variiert (Tabellen 3d/e). Einerseits wurde der Matrizendurchmesser variiert und wurden hierbei die Preßstempelgeschwindigkeit und Strangpreßtemperatur konstant gehalten, andererseits wurde die Matrizengeometrie konstant gehalten und wurde hierbei die Preßstempelgeschwindigkeit variiert und schließlich wurde die Strangpreßtemperatur legierungsabhängig variiert. Die Preßstempelgeschwindigkeit und das Strangpreßverhältnis ergaben dabei die Strangpreßgeschwindigkeit. Mit Hilfe einer derartigen Parametermatrix war eine Bewertung des Einflusses unterschiedlicher Umformbedingungen möglich.During the actual tests, several of the manufacturing parameters were systematically varied (Tables 3d / e). On the one hand, the die diameter was varied and became the Die speed and extrusion temperature kept constant, on the other hand the matrix geometry was kept constant and became the Die speed varied and finally the extrusion temperature varies depending on the alloy. The ram speed and the extrusion ratio gave the extrusion speed. With the help of such a parameter matrix an assessment of the influence of different forming conditions was possible.
Es hat sich gezeigt, daß üblicherweise mit den duktilen Magnesiumlegierungen hohe Strangpreßgeschwindigkeiten erzielt werden können. Dabei sind bei den Versuchen noch keine Anstrengungen gemacht worden, die höchsten Strangpreßgeschwindigkeiten zu erreichen, sondern vielmehr besteht ein deutliches Potential, noch deutlich höhere Geschwindigkeiten erreichen zu können. Der Umformgrad kennzeichnet den Grad der Querschnittsverringerung beim Umformen und wird als natürlicher Logarithmus des Verhältnisses von Ausgangsquerschnitt zu Querschnitt nach dem Umformen angegeben. Er ist daher auch oft mit dem Grad der dynamischen Rekristallisation korreliert, wobei möglichst noch kein stärkeres Wachstum einzelner Körner auftreten sollte, sondern ein möglichst feinkörniges Gefüge angestrebt wird, das bei manchen Magnesiumlegierungen eine hohe Duktilität bedingt. Je stabiler das Gefüge einer Magnesiumlegierung ist, desto feinkörniger wird bzw. bleibt das Gefüge beim Umformen. Es hat sich erwiesen, daß der Umformgrad vorteilhafterweise mindestens 1,5 beträgt, bevorzugt mindestens 2, besonders bevorzugt mindestens 2,5. Bei einem Umformgrad von weniger als 1,5 ist die dynamische Rekristallisation beim Umformen recht gering. Es hätte auch ein Umformgrad von 3,5 oder mehr bei den Versuchen gewählt werden können.It has been shown that usually high with the ductile magnesium alloys Extrusion speeds can be achieved. There are still tests no effort has been made to achieve the highest extrusion speeds achieve, but rather there is a clear potential, even significantly higher To be able to reach speeds. The degree of deformation characterizes the degree of Reduction in cross-section during forming and is used as the natural logarithm of the Ratio of initial cross-section to cross-section specified after forming. He is therefore often correlated with the degree of dynamic recrystallization, where possible not a stronger growth of individual grains should occur, but one if possible fine-grain structure is sought, which is high for some magnesium alloys Ductility conditional. The more stable the structure of a magnesium alloy, the more fine-grained the structure becomes or remains when forming. It has been shown that the degree of deformation is advantageously at least 1.5, preferably at least 2, particularly preferably at least 2.5. If the degree of deformation is less than 1.5, the dynamic Very little recrystallization during forming. It would also have a grade of 3.5 or more can be selected in the tests.
Alle Legierungen, sowohl die Ausgangslegierungen, als auch die durch Zusätze modifizierten Legierungen ließen sich problemlos in einem breiten Temperatur-, Strangpreßgeschwindigkeits- und Strangpreßverhältnisbereich umformen. Die Bolzen zeigten eine gute Verpreßbarkeit mit einem großen Spielraum bezüglich Preßkraft und Preßgeschwindigkeit. Die untere Strangpreßtemperatur ist durch die unzureichende plastische Verformbarkeit unterhalb einer Temperatur im Bereich von etwa 200 bis 220°C bedingt, die obere Strangpreßtemperatur findet ihre Grenzen durch die Nähe zur eutektischen Temperatur und möglicherweise durch die erste Ausbildung von Anteilen einer schmelzflüssigen Phase.All alloys, both the starting alloys and those by additives modified alloys could easily be used in a wide temperature, Form extrusion speed and extrusion ratio range. Bolts showed a good compressibility with a large scope in terms of pressing force and Pressing speed. The lower extrusion temperature is due to the insufficient plastic deformability below a temperature in the range of about 200 to 220 ° C. conditionally, the upper extrusion temperature is limited by the proximity to eutectic temperature and possibly through the initial formation of portions of a molten phase.
Je nach den Strangpreßbedingungen ergaben sich trotz gleicher Legierungszusammensetzung Unterschiede im Gefüge der Proben. Die aufgetretenen Strangpreßdrücke variierten je nach verwendeter Legierung und eingestellten Strangpreßparametern. Generell trat während des Strangpressens eine dynamische Rekristallisation und eine Verringerung der mittleren Korngröße auf, die in Abhängigkeit von den Strangpreßparametern und der Legierungszusammensetzung zu unterschiedlichen mittleren Korngrößen führte.Depending on the extrusion conditions, the same result Alloy composition Differences in the structure of the samples. The occurred Extrusion pressures varied depending on the alloy used and the set one Extrusion parameters. Generally, a dynamic one occurred during extrusion Recrystallization and a reduction in the average grain size depending on the extrusion parameters and the alloy composition to different medium grain sizes.
Die an den gegossenen und stranggepreßten Proben ermittelten Festigkeitswerte waren weitaus höher als erwartet. Überraschenderweise war auch das Verformungsvermögen dieser Legierungen sehr hoch. Ferner war es überraschend, daß die Werkstoffeigenschaften der modifizierten Legierungen erstaunlich wenig in Abhängigkeit von den Strangpreßbedingungen variierten, was für eine Fertigung vorteilhaft ist. Ferner war es überraschend, daß die Schlagarbeit der Legierung ZE10 derart hoch lag. The strength values determined on the cast and extruded samples were much higher than expected. The deformability was also surprising of these alloys very high. It was also surprising that the material properties of the modified alloys surprisingly little depending on the Extrusion conditions varied, which is advantageous for manufacturing. It was further Surprisingly, the impact energy of the ZE10 alloy was so high.
Schließlich variierte der Strangpreßverlauf, der den Ablauf des Strangpressens im Kraft- Weg-Diagramm charakterisiert, bei den Legierungen AZ, AZLi3.6 und AZLi6.8 mit zunehmendem Lithium-Gehalt anders als erwartet: Es zeigte sich bei geringem Lithium- Zusatz ein schlechteres Verhalten als ohne oder mit höherem Lithium-Gehalt. Manche der Lithium-haltigen Legierungen ergaben bei hohem Lithium-Gehalt eine unerwartet starke Abhängigkeit der Werkstoffeigenschaften von der Art der Wärmebehandlung.Finally, the course of the extrusion that varied the course of the extrusion in the Characterized path diagram for alloys AZ, AZLi3.6 and AZLi6.8 with increasing lithium content differently than expected: it was shown with low lithium Addition worse behavior than without or with a higher lithium content. Some of the Alloys containing lithium gave an unexpectedly strong result with a high lithium content Dependence of the material properties on the type of heat treatment.
Die stranggepreßten Profile wurden durch Fräsen und Drehen bearbeitet zu Rundzugproben (d0 = 5 mm, I0 = 5.d0, kleiner Proportionalitätsstab, nach DIN 50 125), Druckproben (d0 = 10 mm, I0 = 2.d0, nach DIN 50 106), Schlagbiegeproben (10 × 10 × 55 mm, nach DIN 50 116) und Kerbschlagbiegeproben (nach DIN 50 115). Pro Legierung und Versuch wurden jeweils 5 dieser Proben hergestellt und getestet. Bei allen Proben wurde die Längsrichtung so gewählt, daß sie mit der Richtung des Strangpressens übereinstimmt.The extruded profiles were processed by milling and turning into round specimens (d 0 = 5 mm, I 0 = 5.d 0 , small proportionality bar, according to DIN 50 125), pressure tests (d 0 = 10 mm, I 0 = 2.d 0 , according to DIN 50 106), impact bending tests (10 × 10 × 55 mm, according to DIN 50 116) and notched impact bending tests (according to DIN 50 115). 5 of these samples were produced and tested per alloy and test. For all samples, the longitudinal direction was chosen so that it coincided with the direction of extrusion.
Beim Zugversuch wurden Zugfestigkeit Rm, Dehngrenze = Streckgrenze RP0,2 und Bruchdehnung A bzw. z. T. auch die Brucheinschnürung beim Zugversuch bei einer Zuggeschwindigkeit von 0,5 mm/min bestimmt. Beim Druckversuch wurden Werte der Druckfestigkeit RDm, Stauchgrenze RD0,2 und Stauchung AD, bei einer Druckgeschwindigkeit von 0,5 mm/min gewonnen. Der Beginn der plastischen Verformung (Dehn- bzw. Stauchgrenze) wurde graphisch ermittelt. Außerdem wurden Brinellhärte-Messungen nach DIN 50 351 durchgeführt. Alle Messungen fanden bei Raumtemperatur statt. Die Ergebnisse der mechanischen Bestimmungen sind in den Tabellen 3a-c und die der Gefügeuntersuchungen in der Tabelle 3d zusammengestellt.In the tensile test, tensile strength R m , yield strength = yield strength R P0.2 and elongation at break A or z. T. also determined the constriction of fracture in the tensile test at a tensile speed of 0.5 mm / min. Values of the compressive strength R Dm , compression limit R D0.2 and compression A D were obtained in the compression test at a printing speed of 0.5 mm / min. The beginning of the plastic deformation (expansion or compression limit) was determined graphically. In addition, Brinell hardness measurements were carried out in accordance with DIN 50 351. All measurements took place at room temperature. The results of the mechanical determinations are summarized in Tables 3a-c and those of the structural investigations in Table 3d.
An ausgewählten Proben wurden Anschliffe hergestellt, die bezüglich mittlerer Korngröße, Gefügeinhomogenitäten sowie Art und Verteilung der enthaltenen ausgeschiedenen Phasen beurteilt wurden. Anhand dieser Bewertung erfolgte eine weitere Optimierung der Herstellungs- und Verarbeitungsparameter.Grindings were made on selected samples, with respect to average grain size, Structural inhomogeneities as well as the type and distribution of the separated phases contained were assessed. This evaluation was used to further optimize the Manufacturing and processing parameters.
Die Variation der Strangpreßparameter hatte einen unterschiedlichen Einfluß auf das Eigenschaftsprofil der stranggepreßten Magnesiumwerkstoffe. Tendenzen der Werkstoffeigenschaften der verschiedenen Legierungen je nach den Herstellparametern lassen sich aus den Tabellen 3e und 3f entnehmen. The variation of the extrusion parameters had a different influence on that Property profile of the extruded magnesium materials. Tendencies of Material properties of the different alloys depending on the manufacturing parameters can be seen from Tables 3e and 3f.
Die Meßergebnisse der Brinellhärte-Bestimmungen ermöglichten keine besonderen Aussagen. Die Brinellhärte der stranggepreßten Proben erwies sich um 7 bis 22% größer als bei den Proben im Gußzustand. Die Härte nahm mit dem Aluminium-Gehalt zu.The measurement results of the Brinell hardness determinations did not allow any special ones Statement. The Brinell hardness of the extruded samples was 7 to 22% higher than the cast samples. The hardness increased with the aluminum content.
Herstellung der Bolzen: Gießen in Rohrkokillen bei einer Gußtemperatur von 680 bis 720°C auf größeren Durchmesser und Abdrehen auf in der Regel 70 mm Durchmesser. Die abgedrehten Bolzen wurden bei 350°C 4 h wärmebehandelt ( = homogenisiert).Production of the bolts: casting in tube molds at a casting temperature of 680 to 720 ° C for larger diameters and turning to usually 70 mm in diameter. The turned bolts were heat-treated at 350 ° C for 4 h (= homogenized).
Strangpressen: Je nach Probe wurde eine Strangpreßtemperatur im Bereich von 150 bis 300°C und für das Aufheizen und Durchwärmen des Bolzens eine Zeit im Bereich von 50 bis 110 min eingestellt. Vorversuche wurden mit der Referenzlegierung AZ31 ausgeführt (Tabellen 1 und 2). Die Vorversuche erlaubten die Vorauswahl der Versuchsparameter.Extrusion: Depending on the sample, an extrusion temperature in the range of 150 to 300 ° C and a time in the range of 50 for heating and warming the stud set up to 110 min. Preliminary tests were carried out with the AZ31 reference alloy (Tables 1 and 2). The preliminary tests allowed the preselection of the test parameters.
Bei den spezifischen Strangpreßversuchen wurde in einer 400-t-Strangpresse bei direktem Strangpressen gearbeitet. Je nach Probe wurde bei einem Rezipientendurchmesser von 74 mm eine Rezipiententemperatur im Bereich von 180 bis 259°C, ein Matrizendurchmesser im Bereich von 15 bis 18 mm, ein Preßverhältnis A/A0 im Bereich von 16,9 bis 24,3, ein Umformgrad ϕ = In(A0/A) im Bereich von 2,8 bis 3,2, eine Stempelgeschwindigkeit im Bereich von 191 bis 419 mm/min. eine Strangpreßgeschwindigkeit im Bereich von 3,2 bis 9,0 m/min. ein Preßdruck zu Beginn des Strangpressens im Bereich von 15,2 bis 24,3 MPa und ein Preßdruck zum Ende des Strangpressens im Bereich von 10,0 bis 14,8 MPa gewählt. Nur ein kleiner Teil der Versuche wird in Tabelle 3e wiedergegeben.The specific extrusion tests were carried out in a 400 t extrusion press with direct extrusion. Depending on the sample, with a recipient diameter of 74 mm, a recipient temperature in the range from 180 to 259 ° C., a die diameter in the range from 15 to 18 mm, a compression ratio A / A 0 in the range from 16.9 to 24.3, a degree of deformation ϕ = In (A 0 / A) in the range from 2.8 to 3.2, a stamp speed in the range from 191 to 419 mm / min. an extrusion speed in the range of 3.2 to 9.0 m / min. a compression pressure at the start of the extrusion in the range from 15.2 to 24.3 MPa and a compression pressure at the end of the extrusion in the range from 10.0 to 14.8 MPa. Only a small part of the tests are shown in Table 3e.
Der Einfluß der Strangpreßparameter auf die Werkstoffeigenschaften der Lithium-haltigen Legierungen und deren undotierten Ausgangslegierungen war begrenzt. Er war bei der Zugfestigkeit besonders gering und nahm über die Bruchdehnung und Druckfestigkeit bis zur Schlagarbeit etwas zu.The influence of extrusion parameters on the material properties of those containing lithium Alloys and their undoped base alloys were limited. He was with the Tensile strength was particularly low and increased beyond the elongation at break and compressive strength something to do with the work.
Die stranggepreßte Legierung AM20Li3.6 wies im Vergleich zur stranggepreßten Legierung AM20 teilweise höhere mechanische Eigenschaften auf (Tabellen 3a/c). Wie bei den anderen stranggepreßten Legierungen führte der Lithium-Zusatz zu einem sehr starken Anstieg der Schlagarbeit. Die stranggepreßte Legierung AM20 wies einen sehr hohen elastischen und einen vergleichsweise sehr geringen plastischen Anteil der Spannung im stranggezogenen Zustand auf (Tabelle 3b). Durch den Lithium-Zusatz verdoppelte sich der entsprechende plastische Anteil.The extruded AM20Li3.6 alloy showed in comparison to the extruded alloy AM20 sometimes has higher mechanical properties (Tables 3a / c). Like the other extruded alloys, the addition of lithium led to a very strong one Increase in field work. The extruded AM20 alloy had a very high one elastic and a comparatively very low plastic part of the tension in the extruded state (Table 3b). The addition of lithium doubled the corresponding plastic proportion.
Die Legierung AZ31Li3.6 wurde im gegossenen Zustand nicht im Zugversuch charakterisiert, da die Porosität der Proben noch etwas zu hoch war, um charakteristische Aussagen zu gewähren. Im stranggepreßten Zustand wies diese Legierung die höchsten Werte der Druckfestigkeit auf. Bei dem mit Lithium auflegierten Werkstoff AZ31 wurden deutlich höhere Zähigkeiten an ungekerbten Schlagproben sowie deutlich höhere Bruchdehnungen ermittelt als an den zugehörigen nicht mit Lithium auflegierten Proben, wobei die höchsten Werte bei der im wesentlichen zweiphasigen Legierung AZ31Li12.3 auftraten. Dagegen fiel die Zugfestigkeit mit dem Lithium-Gehalt ab. Die Druckfestigkeit war bei den Proben im Gußzustand proportional zum Lithium-Gehalt, bei stranggepreßten Proben jedoch bei mittleren Lithium-Gehalten am höchsten. Unter den Legierungen im Gußzustand wies die Legierung AZ31Li6.8 einen mit 122 MPa erstaunlich hohen Mittelwert der Dehngrenze auf. Die Verformbarkeit des Basisgitters der AZ31 wurde durch den Lithium- Zusatz und die möglicherweise modifizierte Ausscheidungsphase erhöht. Die Legierung AZ31Li6.8 wies im Vergleich zur Legierung AZ31Li3.6 zwar eine verringerte Zug- und Druckfestigkeit auf, aber dafür eine hohe Stauchgrenze und hohe Bruchdehnung. Der Lithium-Zusatz verbesserte die Verformbarkeit.The AZ31Li3.6 alloy was not subjected to tensile tests when cast characterized because the porosity of the samples was still a bit too high to be characteristic To provide statements. In the extruded state, this alloy had the highest Compressive strength values. With the AZ31 alloyed with lithium significantly higher toughness on notched impact samples as well as significantly higher Elongations at break determined as on the associated samples not alloyed with lithium, the highest values for the essentially two-phase alloy AZ31Li12.3 occurred. In contrast, the tensile strength decreased with the lithium content. The compressive strength was for the samples in the as-cast state proportional to the lithium content, for extruded ones However, samples are highest at medium lithium levels. Among the alloys in the The AZ31Li6.8 alloy showed an astonishingly high mean value at 122 MPa the yield strength. The deformability of the base grid of the AZ31 was Addition and the possibly modified elimination phase increased. The alloy AZ31Li6.8 showed, compared to the alloy AZ31Li3.6, a reduced tensile and Compressive strength, but a high compression limit and high elongation at break. The The addition of lithium improved the formability.
Bei den Lithium-haltigen Legierungen und ihren Ausgangslegierungen wirkte sich die Beanspruchung unter Druck anders aus als die unter Zug: Anders als bei der Zugfestigkeit nahm die Druckfestigkeit und teilweise auch die Stauchgrenze ausgehend von AZ31 mit dem Lithium-Gehalt zur Legierung AZ31Li3.6 zu. Die Legierung AZ31Li6.8 wies aufgrund ihres hohen Lithium-Gehalts die unter allen Proben dieser Serie bezogen auf gemittelte Mittelwerte (Tabelle 3a) die höchste Stauchgrenze und Bruchstauchung und eine sehr hohe Druckfestigkeit auf. Bei dieser Serie war die Bruchstauchung der Proben im gegossenen Zustand höher als die der stranggepreßten Proben.This had an effect on the lithium-containing alloys and their starting alloys Stress under pressure is different from that under tension: different from tensile strength took the compressive strength and sometimes the compression limit from AZ31 the lithium content of the AZ31Li3.6 alloy. The alloy AZ31Li6.8 showed due their high lithium content compared to the average of all samples in this series Mean values (Table 3a) the highest compression limit and fracture compression and a very high one Compressive strength. In this series the fracture compression of the samples was in the cast Condition higher than that of the extruded samples.
Die gegossene Legierung ZE10 wies einen sehr geringen elastischen Anteil, aber fast durchschnittlich hohen plastischen Anteil der Spannung auf. Durch einen Lithium-Zusatz ließ sich der elastische Anteil deutlich steigern. Andererseits gewann die Legierung ZE10 beim Strangpressen einen außerordentlich hohen elastischen Anteil der Spannung, während der plastische Anteil etwa konstant erhalten blieb. Bei den Legierungen ZE10 und ZE10Li3.7 stiegen alle mechanischen Eigenschaften bei Proben im Gußzustand mit dem Lithium- Gehalt drastisch an. Bei den entsprechenden stranggepreßten Proben nahmen die mechanischen Eigenschaften mit Ausnahme von Zugfestigkeit und Streckgrenze deutlich mit dem Lithium-Gehalt zu. Die Legierung ZE10Li3.7 zeigte unter den untersuchten Lithium haltigen Magnesiumlegierungen die höchsten Werte der Schlagarbeit, wobei aufgrund von Crashversuchen an Deformationselementen aus erfindungsgemäßen Magnesiumlegierungen davon ausgegangen wird, daß die Legierung MgLi15.5Al2.5Zn0.8 noch höhere Werte der Schlagarbeit und Kerbschlagarbeit aufweisen sollte als die Legierung ZE10Li3.7. An einzelnen Proben der Legierung ZE10Li3.7 wurden bis zu 140 J gemessen; andere Proben wurden durch das Widerlager der Prüfmaschine gezogen, ohne komplett zu brechen, so daß dann kein Meßwert der Schlagarbeit ermittelt werden konnte. Die maximal anwendbare Schlagenergie betrug 150 J.The cast alloy ZE10 had a very low elastic content, but almost on average high plastic part of the tension. With a lithium additive the elastic part increases significantly. On the other hand, the ZE10 alloy won at Extruding an extraordinarily high elastic portion of the tension during the plastic content remained approximately constant. For the alloys ZE10 and ZE10Li3.7 increased all mechanical properties of cast samples with the lithium Content drastically. For the corresponding extruded samples, the mechanical properties with the exception of tensile strength and yield strength the lithium content. The alloy ZE10Li3.7 showed among the examined lithium containing magnesium alloys the highest values of the impact work, whereby due to Crash tests on deformation elements from the invention Magnesium alloys are assumed that the alloy MgLi15.5Al2.5Zn0.8 should have even higher impact and notch impact values than that Alloy ZE10Li3.7. Up to 140 J were obtained on individual samples of the ZE10Li3.7 alloy measured; other samples were taken through the abutment of the testing machine without to break completely, so that no measured value of the impact work could then be determined. The maximum applicable impact energy was 150 J.
Der Umformgrad hatte einen erheblichen Einfluß auf die Schlagarbeit der Lithium-haltigen Proben. Die Schlagarbeit war bei den Lithium-haltigen Magnesiumlegierungen bei einem Umformgrad ϕ von 2,83 oft um etwa 30 bis 65% höher als bei ϕ = 3,06 (Tabelle 3f). Bei geringeren Umformgraden und somit bei kleineren Verpressungsverhältnissen ergaben sich viel höhere Werte der Schlagarbeit. Diese Tendenz trat bei den Proben aus unmodifizierten Ausgangslegierungen und bei den mit Ca oder Zr auflegierten Proben nicht oder nur schwach auf. Bei den Lithium-haltigen Proben wurden die besten Schlagarbeiten bei Umformtemperaturen von 200 bis 250°C erzielt. Die Umformgeschwindigkeit ( = Strangpreßgeschwindigkeit) wirkte sich nur wenig auf Zugfestigkeit und Bruchdehnung aus.The degree of deformation had a considerable influence on the impact work of those containing lithium Rehearse. The hammer work was with the lithium-containing magnesium alloys at one Degree of deformation ϕ of 2.83 often about 30 to 65% higher than for ϕ = 3.06 (Table 3f). At lower degrees of deformation and thus with smaller compression ratios resulted much higher values of impact work. This tendency occurred in the samples from unmodified Starting alloys and not or only with the samples alloyed with Ca or Zr weak on. The best impact work was performed on the samples containing lithium Forming temperatures of 200 to 250 ° C achieved. The forming speed (= Extrusion speed) had little effect on tensile strength and elongation at break.
Die Preßdruck-Weg-Verläufe beim Strangpressen der Lithium-haltigen Legierungen bei 200 °C zeigten, daß bei der Legierung AZ31+12at%Li ebenso wie AZ31 erst bei einem höheren Preßdruck, etwa bei 16 MPa, ein Fließen des Materials des Bolzens eintrat im Vergleich zu den Legierungen AM20+12at%Li, AZ31+21at%Li und ZE10+12at%Li, bei denen das Fließen bereits bei etwa 12,5 MPa eintrat, aber auch ein günstigerer, niedrigerer Preßdruck nach einem längeren Wegverlauf ermittelt wurde.The pressure-pressure curves during extrusion of the lithium-containing alloys at 200 ° C showed that with the alloy AZ31 + 12at% Li as well as AZ31 only with a higher one Pressing pressure, about 16 MPa, a flow of the material of the bolt occurred compared to the alloys AM20 + 12at% Li, AZ31 + 21at% Li and ZE10 + 12at% Li, in which the flow already occurred at around 12.5 MPa, but also a cheaper, lower pressure after a longer route was determined.
Mit den Beispielen wurde nachgewiesen, daß sich die erfindungsgemäßen Magnesiumlegierungen zum Strangpressen, aber sich auch grundsätzlich zusätzlich oder alternativ zum Strangpressen auch zu anderen Arten des Umformens und weiteren Verformens aufgrund ihrer Werkstoffeigenschaften eignen. The examples demonstrated that the inventive Magnesium alloys for extrusion, but also in principle or as an alternative to extrusion, to other types of forming and others Deform due to their material properties.
Bei den Tabellen 3 und 4 bedeuten "Guß = Material im Gußzustand und "extr." = Gußmaterial, das anschließend durch Homogenisieren und Strangpressen (Extrudieren) umgeformt wurde, "B" = erfindungsgemäßes Beispiel und "VB" = Vergleichsbeispiel nach dem Stand der Technik.Tables 3 and 4 mean "casting = material in the as-cast state and" extr. "= Casting material, which is then homogenized and extruded (extruded) was reshaped, "B" = example according to the invention and "VB" = comparative example the state of the art.
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