DE602004008797T2

DE602004008797T2 - Wärmebeständige druckguss-magnesiumlegierungen

Info

Publication number: DE602004008797T2
Application number: DE602004008797T
Authority: DE
Inventors: Takumi Toyota-shi HIJII; Tomoyasu Toyota-shi KITANO; Koichi Susono-shi Ohori; Yusuke Susono-shi Nakaura; Harutoshi Susono-shi MATSUYAMA
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; MA Aluminum Corp
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: CA2536682A1; AU2004274799A1; EP1685267A1; DE602004008797D1; WO2005028691A1; AU2004274799B2; JP4202298B2; US20060222556A1; JP2005113260A; KR20060040745A; EP1685267B1; NO20061193L; CA2536682C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung und auf ein Druckgussprodukt aus dieser Legierung.
In den letzen Jahren war im Zuge der Anforderung nach einer Verringerung des Gewichtes von Fahrzeugen eine größere Anwendung von Legierungen aus Magnesium, dem leichtesten der praktischen Metalle, erwünscht. Allerdings deformieren sich konventionelle Druckguss-Magnesiumlegierungen bei hohen Temperaturen. Keinen großen Fortschritt gab es bei Teilen mit durch Bolzen verbundenen Abschnitten, die hohen Temperaturumgebungen ausgesetzt sind (120°C oder mehr). Bislang wurden zahlreiche wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierungen entwickelt, aber es war noch nicht möglich, gleichzeitig die Wärmebeständigkeit (Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit) und die Gießfähigkeit (Wärmerissbeständigkeit und Beständigkeit gegenüber Anhaften an der Gießform während des Gießens) zu verbessern, und daher war der Anwendungsbereich limitiert.
Daher, um sowohl Wärmebeständigkeit als auch Gießfähigkeit zu erreichen, hat die JP-A-2001-316752 eine Druckguss-Magnesiumlegierung vorgeschlagen, umfassend 2–6 Gew.-% Al, 0,3–2 Gew.-% Ca, 0,01–1 Gew.-% Sr, 0,1–1 Gew.-% Mn, wobei der Rest Mg und unvermeidbare Verunreinigungen sind. Demgemäß ist es möglich, gleichzeitig die Wärmebeständigkeit und die Gießfähigkeit zu verbessern, und den Anwendungsbereich zu verbreitern. EP-1-048743 offenbart eine Legierung, umfassend 3–6 Al, 1,7–3,3 Ca, 0–0,2 Sr, wobei der Rest Magnesium ist.
Sogar bei der Magnesiumlegierung gemäß dem obigen Vorschlag war es allerdings nicht möglich, den Bereich der erforderlichen Anwendungen genügend abzudecken, daher war eine Entwicklung einer wärmebeständigen Druckguss-Magnesiumlegierung mit weiter verbesserter Kombination von Wärmebeständigkeit und Gießfähigkeit erwünscht.
Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe das Bereitstellen einer wärmebeständigen Druckguss-Magnesiumlegierung, die gleichzeitig in der Wärmebeständigkeit und der Gießfähigkeit verbessert ist, und einen ausgedehnten Anwendungsbereich besitzt, und ein Druckgussprodukt aus derselben Legierung.
Für das Erreichen der obigen Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch das Limitieren des Verhältnisses Ca/Al des Al- und Ca-Inhalts innerhalb eines bestimmten Bereiches, um die Kombination aus Wärmebeständigkeit und Gießfähigkeit über die konventionellen Grenzen hinweg zu verbessern, ohne eine Verschlechterung der Eigenschaften zu verursachen, selbst bei Hinzufügen von Al und Ca zu einem hohen Anteil, was in der Vergangenheit als ungeeignet angesehen worden ist.
Beispielsweise setzt die JP-A-2001-316752 die Obergrenze des Al-Anteils auf 6 Gew.-% und die Obergrenze des Ca-Anteils auf 2 Gew.-% Der Grund für die Limitierungen wird so beschrieben, dass wenn der Al-Anteil über 6 Gew.-% ist, die Kriechfestigkeit sich schnell verschlechtert, wohingegen wenn der Ca-Anteil 2 Gew.-% übersteigt, sich Gießrisse in einfacher Weise ereignen (siehe Absätze 0010 bis 0012 der Veröffentlichung).
Demgegenüber haben die Erfinder entdeckt, dass durch Limitieren des Verhältnisses Ca/Al des Ca-Anteils zu dem Al-Anteil auf den Bereich 0,3–0,5, selbst bei Hinzufügen von Al und Ca bei einem Übersteigen der Obergrenzen der obigen Veröffentlichung, es möglich ist, gleichzeitig eine Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit und der Gießfestigkeit zu erreichen, was die Haupteffekte von hohem Al sind, und eine Verbesserung der Kriechfestigkeit, was der Haupteffekt von hohem Ca ist, ohne Verursachen von entweder einer Herabsetzung der Kriechfestigkeit infolge von höherem Al, oder Gießrissen infolge von höherem Ca. Die vorliegende Erfindung wurde basierend auf dieser neuen Entdeckung bewerkstelligt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Auftragung, die die beibehaltenen Bolzenbelastungen (bolt loads) verschiedener Arten von Magnesiumlegierungen vergleicht.
2 ist eine Auftragung der Beziehung zwischen der beibehaltenen Bolzenbelastung bei hoher Temperatur und dem Ca/Al-Verhältnis.
3 ist eine Auftragung der Beziehung zwischen der Gießriss-Länge und dem Ca/Al-Verhältnis.
4A und 4B sind Auftragungen von (A) der Veränderung im Korrosionsgewichtsverlust und (B) der Veränderung in der Korrosionsrate mit Bezug auf die Testdauer eines Salzwasser-Sprühtests für Mg-Legierungen mit verschiedenen RE-Anteilen.
5 ist eine Auftragung der Veränderung in der Korrosionsrate mit Bezug auf den RE-Anteil für besondere Testzeiten (Anzahl der Tage).
6A und 6B sind Auftragungen von (A) 0,2% Dehngrenze (proof stress) und Zugfestigkeit und (B) Elongation im Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 250°C.
7 ist eine Auftragung, die die beibehaltenen Bolzenbelastungen bei hoher Temperatur eines 0,44% RE-Materials und einem Material ohne Hinzufügung zwischen den Legierungen der vorliegenden Erfindung vergleicht, und sie vergleicht mit der konventionell verwendeten Legierung AZ91D.
BESTER MODUS FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die Zusammensetzung der wärmebeständigen Druckguss-Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung ist aus den folgenden Gründen limitiert. Es ist zu beachten, dass in dieser Beschreibung, es sei denn anders angegeben, "%" in den Angaben des Anteils der Bestandteile bedeutet "Gew.-%".
[Al: über 6% bis nicht mehr als 10%]
Al erhöht die Festigkeit bei Raumtemperatur und hoher Temperatur durch Dispersionsverfestigen (insbesondere Korngrenzenverfestigen) durch Erzeugen von intermetallischen Verbindungen auf Al-Ca-Basis, Al-Sr- Basis und Mg-Al-Basis. Des Weiteren verringert es den Schmelzpunkt (Liquiduslinie) der Legierung, um die Fluidität der Schmelze zu erhöhen und die Gießfähigkeit zu verbessern. In der vorliegenden Erfindung ist es durch Enthalten von Al oberhalb 6% bei einem bestimmten Bereich des Ca/Al-Verhältnisses möglich, die Raumtemperatur- und Hochtemperaturfestigkeit über die konventionelle Grenze zu erhöhen und eine gute Gießfähigkeit zu gewährleisten. Allerdings, selbst bei Limitieren des Ca/Al-Verhältnisses innerhalb des bestimmten Bereiches der vorliegenden Erfindung, wenn Al im Überschuss vorhanden ist, fällt die Kriechfestigkeit (beibehaltene Bolzenbelastung bei hoher Temperatur), daher wird die Obergrenze des Al-Anteils auf 10% festgelegt.
[Ca: über 2% bis nicht mehr als 5%]
Ca verbessert die Dehngrenze (proof strength) bei Raumtemperatur und Hochtemperatur durch Al-Ca-basierende intermetallische Verbindungen und erhöht gleichzeitig in besonderer Weise die Kriechfestigkeit (beibehaltene Bolzenbelastung bei hoher Temperatur). In der vorliegenden Erfindung ist es durch Festlegen des Ca-Anteils über 2% bis 5% unter einem bestimmten Bereich des Ca/Al-Verhältnisses möglich, die Dehngrenze und die Kriechfestigkeit oberhalb der konventionellen Grenzen im Co-Vorhandensein mit Al zu verbessern. Allerdings, selbst bei Limitieren des Ca/Al-Verhältnisses auf einen bestimmten Bereich der vorliegenden Erfindung, kann sich, falls Ca im Überschuss vorhanden ist, ein Wärmeriss und Anhaften an der Gießform in einfacher Weise ereignen während des Druckgießens, so dass die Obergrenze des Ca-Anteils auf 5% festgelegt wird. Der Ca-Anteil ist über 2% und nicht mehr als 5%, vorzugsweise 2,5 bis 3,5%.
[Verhältnis Ca/Al des Ca-Anteils zu dem Al-Anteil: 0,3–0,5]
In der vorliegenden Erfindung wird es durch Limitieren des Ca/Al-Verhältnisses auf diesen Bereich möglich, den Al-Anteil und Ca-Anteil über die konventionellen Grenzen hinweg zu erhöhen, ohne Verursachen einer Verringerung in der Kriechfestigkeit infolge von höherem Al, oder einer Verschlechterung der Gießfähigkeit infolge von höherem Ca, und daher ist es möglich, weiter die Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit verglichen mit der Vergangenheit zu erhöhen und eine gute Gießfähigkeit zu gewährleisten. Um in dauerhafter Weise eine hohe Kriechfestigkeit zu gewährleisten, ist es notwendig, das Ca/Al-Verhältnis auf mindestens 0,3 einzustellen. Um in dauerhafter Weise das Auftreten eines Wärmerisses während des Druckgießens zu unterdrücken, ist es notwendig, das Ca/Al-Verhältnis auf nicht mehr als 0,5 einzustellen.
[Sr: 0,05 bis 1,0%]
Sr wird hinzugefügt, um weiter den Effekt des Vermeidens von Gießrissen zu verbessern und Kriechfestigkeit zu gewährleisten. Für das Erreichen dieses Effekts ist es notwendig, Sr bei mindestens 0,05% hinzuzufügen. Die Wirkung wird größer bei Erhöhen der hinzugegebenen Menge. Allerdings, selbst wenn oberhalb von 1,0% hinzugefügt, erhöht sich der Effekt nicht allzu sehr.
[Mn: 0,1 bis 0,6%]
Mn wird hinzugefügt, um eine gute Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten. Für das Erreichen dieses Effekts ist es notwendig, den Mn-Anteil auf mindestens 0,1% einzustellen. Allerdings, wenn Mn im Überschuss vorhanden ist, ereignen sich Mn-Fällungen und Versprödungen, so dass die Obergrenze des Mn-Anteils auf 0,6% eingestellt wird.
Die Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung wird bemerkenswert verbessert in der Korrosionsbeständigkeit durch weiteres Hinzufügen eines Seltenerdmetalls (RE) zu der obigen Zusammensetzung im Bereich von 0,1 bis 3%. Für das Realisieren dieser Wirkung ist es notwendig, den RE-Anteil auf mindestens 0,1% einzustellen. Allerdings, wenn der RE-Anteil 3% übersteigt, verschlechtert sich die Gießfähigkeit rapide, Risse beim Gießen und Fehlschläge ereignen sich, und ein guter Guss wird nicht erhalten, so dass die Obergrenze des RE-Anteils auf 3% eingestellt wird.
Die wärmebeständige Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung ist besonders limitiert auf eine für den Druckguss. Durch Druckguss wird ein feines Netzwerk, das Al-Ca-basierende oder Al-Sr-basierende intermetallische Verbindungen umfasst, erzeugt, und eine gute Wärmebeständigkeit kann gewährleistet werden.
Das Grundverfahren für das Erhalten eines Produkts durch Anwenden der Legierung der vorliegenden Erfindung auf den Druckguss ist wie folgt:
Legierungsmetall → Beladen in Tiegel → Schmelzen → Temperatureinstellung → Druckguss → Entfernen des Produkts
Die wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn sie angewendet wird bei Teilen, die eine hohe Wärmebeständigkeit erfordern, wie Teile für Fahrzeugmotoren, insbesondere Ölwannen (oil Pans), Scheinwerferabdeckungen, usw. und auch Getriebegehäuse.
BEISPIELE
[Beispiel 1] Das folgende Experiment wurde durchgeführt, um den Effekt der Verbesserung der Gießfähigkeit und Wärmebeständigkeit durch Legierungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu bestätigen.
Mg-Legierungen der Zusammensetzungen von Tabelle 1 wurden druckgegossen unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung einer 135 Tonnen Kaltkammer-Druckgussvorrichtung.
<Druckgussbedingungen>

Gestalt und Abmessungen der Form: 70w × 150L (3, 2, und 1t von der Gate-Seite) ... flache Platte 15Φ × 120L ... Rute
Vorerwärmung der Form: 200°C
Gießtemperatur: 700 bis 720°C
Gieß-Atmosphäre: 1% SF₆ + CO₂

Die erhaltenen Legierungsproben wurden einem Zugtest ausgesetzt (Testtemperatur: Raumtemperatur (RT), 150°C) und gemessen hinsichtlich der Risslänge beim Gießen und der Beibehaltung der Bolzenbelastung. Als die Beibehaltung der Bolzenbelastung wurde die beibehaltene Bolzenbelastung gemessen unter den folgenden Bedingungen. Die Messergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
<Messungsbedingungen der beibehaltenen Bolzenbelastung bei hoher Temperatur>

Anfängliche Bolzenbelastung: 8kN
Temperatur des Haltens: 150°C
Dauer des Haltens: 300 Stunden
Beibehaltene Rate: Bolzenbelastung vor und nach dem Halten bei einer hohen Temperatur, gemessen bei Raumtemperatur und berechnet als beibehaltene Bolzenbelastung

Des Weiteren ist 1 eine Auftragung, die die beibehaltenen Bolzenbelastungen bei hoher Temperatur von verschiedenen Legierungsproben zeigt, 2 zeigt die Beziehung zwischen der beibehaltenen Bolzenbelastung bei hoher Temperatur und dem Ca/Al-Verhältnis, und 3 zeigt die Beziehung zwischen der Gießriss-Länge und dem Ca/Al-Verhältnis.
Insbesondere ist aus den Ergebnissen von 2 ersichtlich, dass die beibehaltene Bolzenbelastung ansteigt mit einem Ansteigen des Ca/Al-Verhältnisses und dass es für das Gewährleisten der praktisch erforderlichen beibehaltenen Bolzenbelastung von mindestens 70% notwendig ist, dass das Ca/Al-Verhältnis ≥ 0,3 ist.
Aus den Ergebnissen von 3 ist ersichtlich, dass die Gießriss-Länge ansteigt zusammen mit einer Erhöhung im Ca/Al-Verhältnis, und dass für das Gewährleisten der tatsächlich erforderlichen Riss-Länge von nicht mehr als 600 mm es notwendig ist, dass das Ca/Al-Verhältnis ≤ 0,5 ist.

Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, dass nur wenn die Anteile der Komponenten im Bereich der vorliegenden Erfindung sind und das Ca/Al-Verhältnis im Bereich der vorliegenden Erfindung ist, die Festigkeit (Raumtemperatur und Hochtemperatur) und Kriechfestigkeit (beibehaltene Bolzenbelastung bei hoher Temperatur) verbessert werden können unter dauerhaftem Unterdrücken von Rissen beim Gießen. Tabelle 1

Nr.	Name	Analysewerte (Gew.-%)
Nr.	Name	Al	Ca	Sr	Mn	Ca/Al
1	M310101	3,03	1,01	0,11	0,11	0,33
2	M310203	2,95	0,96	0,22	0,31	0,33
3	M310506	3,16	1,02	0,51	0,62	0,32
4	M320103	3,10	2,04	0,13	0,30	0,66
5	M320206	3,24	2,06	0,23	0,64	0,64
6	M320501	3,09	1,99	0,50	0,11	0,64
7	M330106	3,30	2,87	0,12	0,64	0,87
8	M330201	3,10	3,09	0,22	0,12	1,00
9	M330503	3,18	3,13	0,54	0,31	0,98
10	M510206	5,19	1,04	0,11	0,31	0,20
11	M510501	5,31	1,04	0,25	0,64	0,20
12	M510501	5,13	1,02	0,52	0,11	0,20
13	M520106	5,34	2,06	0,11	0,62	0,39
14	M520201	4,99	2,05	0,22	0,10	0,41
15	M520503	5,12	2,09	0,54	0,33	0,41
16	M530101	5,26	3,22	0,12	0,13	0,61
17	M530203	5,00	3,03	0,22	0,32	0,61
18	M530506	5,32	3,11	0,54	0,63	0,58
19	M710106	7,28	1,06	0,12	0,58	0,15
20	M710201	7,16	1,10	0,23	0,13	0,15
21	M710503	7,08	1,09	0,51	0,33	0,15
22	M720101	7,22	1,98	0,12	0,12	0,27
23	M720203	6,99	2,06	0,23	0,29	0,29
24	M720506	7,33	2,10	0,54	0,57	0,29
25	M730103	6,98	3,08	0,12	0,29	0,44
26	M730206	7,32	3,08	0,22	0,58	0,42
27	M730501	7,19	3,13	0,52	0,11	0,44

Tabelle 2

Nr.	Dehngrenze (MPa)		Zugfestigkeit (MPa)
Nr.	RT	150	RT	150
1	133	118	195	144
2	119	115	196	145
3	143	127	198	169
4	165	134	186	170
5	164	137	204	176
6	166	133	187	161
7	166	148	203	179
8	183	145	217	177
9	193	154	200	170
10	199	129	209	162
11	146	133	234	173
12	148	127	220	169
13	155	142	227	182
14	156	135	188	172
15	165	143	207	175
16	177	149	206	195
17	172	146	218	186
18	181	154	215	198
19	160	132	244	178
20	158	133	232	179
21	160	136	234	178
22	174	145	230	189
23	166	146	229	182
24	174	148	217	190
25	176	152	234	197
26	173	156	236	203
27	177	155	231	204

Tabelle 3

Nr.	Bruchlänge (mm)	Beibehaltene Rate nach 300 h (%)
1	2770	55,90
2	3500	61,90
3	2310	63,43
4	2614	70,36
5	1174	70,26
6	1694	79,79
7	792	74,79
8	1852	81,62
9	3098	77,59
10	514	52,73
11	386	48,39
12	544	62,13
13	512	67,71
14	558	78,26
15	346	81,70
16	744	80,69
17	1020	77,39
18	842	80,16
19	0	15,70
20	10	21,43
21	8	30,42
22	300	62,34
23	548	61,38
24	314	68,00
25	456	79,83
26	134	81,61
27	230	88,89

[Beispiel 2] Das folgende Experiment wurde durchgeführt, um die Wirkung der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit durch RE-Addition in der Legierungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu bestätigen.
Die Mg-Legierungen der Zusammensetzungen von Tabelle 4 wurden druckgegossen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1. Die Legierungszusammensetzungen Nr. 101 bis 105, gezeigt in Tabelle 4, umfassten hauptsächlich (Zielwerte) 7%Al-3%Ca-0,5%Sr-0,3%Mn mit hinzugefügten RE-Mengen (Zielwerte) von aufeinanderfolgend 0% (ohne Hinzufügen), 0,1%, 0,5%, 2,0% und 3,0% (Analysewerte der hinzugefügten RE-Elemente von 0,08%, 0,44%, 1,77% und 2,68%). Für die RE-Addition wurde ein Ce-reiches (50%) Mischmetall verwendet.
Die erhaltenen Legierungsproben wurden Salzwasser-Sprühtests unter den folgenden Bedingungen ausgesetzt, um die Korrosionsbeständigkeit zu bewerten.
<Salzsprühtestmethode>

1. Schneide Teststück aus (Breite 70 mm × Länge 50 mm × Dicke 3 mm) aus dem Druckgussprodukt in dem Zustand wie gegossenen.
2. Tauche das Teststück in Aceton ein und reinige es mit Ultraschall für 15 Minuten, danach messe dessen Gewicht (anfängliches Gewicht).
3. Maskiere die Teile der Oberfläche des vollendeten Teststückes, die mit Bezug auf das Gewicht gemessen werden, anders als die Oberfläche wie gegossen (Testoberfläche).
4. Führe den Salzsprühtest durch mit einer 5%igen NaCl wässrigen Lösung unter den Bedingungen, wie definiert in JIS Z2371.
5. Nach Testende koche und reinige das Teststück mit einer 15%igen wässrigen Chromsäurelösung über eine Minute, um das Korrosionsprodukt auf der Oberfläche des Teststückes zu entfernen.
6. Trockne, danach messe das Gewicht des Teststücks und verwende die Differenz aus dem anfänglichen Gewicht als den Korrosionsgewichtverlust. Des Weiteren, teile den Wert des Korrosionsgewichtsverlusts durch die Testfläche und die Anzahl der Testtage und verwende das Ergebnis als die Korrosionsrate.

4A und 4B zeigen die Veränderungen im Korrosionsgewichtsverlust und der Korrosionsrate für verschiedene Testdauern (Anzahl der Tage). Verglichen mit dem ohne-RE-Material 101 hatten die RE-hinzugefügten Materialien 102 bis 105 alle geringe Korrosionsgewichtsverluste und geringe Korrosionsraten. In 4A, die die Veränderung zusammen mit der Zeit des Korrosionsgewichtsverlusts zeigt, sind die Kurven konvex nach oben. In 4B, die dies umwandelt zu der Veränderung zusammen mit der Zeit der Korrosionsrate, sind die Kurven konvex nach unten. Zusammen mit der verstrichenen Testdauer besteht eine Tendenz, dass die Korrosion langsamer abläuft.
5 ist eine Auftragung der Wirkungen des RE-Anteils bezüglich des Fortschritts der Korrosion. Die Korrosionsrate wurde aufgetragen gegen den RE-Anteil für eine Testdauer von einem Tag und 10 Tagen. Bei beiden Testdauern nimmt die Korrosionsrate deutlich ab durch das Hinzufügen von 0,08% RE, verglichen mit keinem RE (0%). Mit Ansteigen der Menge des Hinzufügens von 0,44% und 1,77% nimmt die Korrosionsrate weiter ab. Allerdings, bei Erhöhen der Menge der Addition auf 2,68%, beginnt die Korrosionsrate umgekehrt anzusteigen, aber sogar damit ist die Korrosionsrate bei weitem geringer als ohne Hinzufügung. Durch Hinzufügen von RE in einem Bereich von 0,1% bis 3% gemäß der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass die Korrosionsbeständigkeit bemerkenswert verbessert wird, verglichen ohne Hinzufügung.
Als nächstes wurden die Effekte der Hinzufügung von RE auf die Festigkeitseigenschaften und die Kriechfestigkeitseigenschaften untersucht.
Als eine typische Zusammensetzung des RE-hinzugefügten Materials wurde ein 0,44%-hinzugefügtes Material (103) mit dem Material (101) ohne Hinzufügung verglichen. 6A und 6B zeigen die (A) 0,2% Dehngrenze und Zugfestigkeit und (B) Elongation bei der Testtemperatur von Raumtemperatur bis 250°C. Bei all den Testtemperaturen wird verstanden, dass das 0,44% RE-Material (♦ Plot) bereitgestellt wurde mit ähnlichen Festigkeitseigenschaften gegenüber dem Material ohne Hinzufügung (o Plot).
7 vergleicht die beibehaltenen Bolzenbelastungen bei hoher Temperatur eines 0,44% RE-Materials (103), eines Materials (101) ohne Hinzufügung und eines AZ91D (typische, bekannte, wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung). Die Testprozedur wurde durchgeführt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1.
Zunächst wird verstanden, dass die Legierung der vorliegenden Erfindung bei weitem höher ist in der beibehaltenen Bolzenbelastung, verglichen mit der konventionell verwendeten Legierung AZ91B, ungeachtet des Hinzufügens von RE.

Des Weiteren fiel in den Legierungen der vorliegenden Erfindung das 0,44% RE-Material (103) in der beibehaltenen Bolzenbelastung um etwa 10%, verglichen mit dem Material (101) ohne Hinzufügung, gewährleistete aber in ausreichender Weise die praktisch erforderliche bei mindestens 70%, und war daher bereitgestellt mit sowohl praktisch ausreichender Wärmebeständigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit. Gleichzeitig wurde auch eine ausgezeichnete Gießfähigkeit bereitgestellt und es war möglich, ohne Problem druckzugießen. Tabelle 4

Nr.	Name	Analysewerte (Gew.-%)
		Grundlegierungsbestandteile				Seltenerdmetall
		Al	Ca	Sr	Mn	Total	Ce	La	Nd	Ca/Al
101	M730503	7,08	2,86	0,50	0,31	0	0	0	0	0,40
102	M73050301	6,75	3,24	0,54	0,16	0,08	0,04	0,03	0,01	0,48
103	M73050305	6,83	2,85	0,50	0,26	0,44	0,22	0,13	0,09	0,42
104	M73050320	6,85	2,89	0,48	0,25	1,77	0,91	0,55	0,31	0,42
105	M73050330	7,13	2,93	0,50	0,34	2,68	1,33	0,78	0,57	0,41

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt eine wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung, die gleichzeitig verbessert ist in der Wärmebeständigkeit und in der Gießfähigkeit, und die bei einem breiteren Anwendungsbereich als in der Vergangenheit verwendet werden kann.
Des Weiteren kann infolge der RE-Addition zusätzlich zur Wärmebeständigkeit und Gießfähigkeit die Korrosionsbeständigkeit auch gleichzeitig verbessert werden.

Claims

Wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung, umfassend, in Gewichtsprozent, die folgende Zusammensetzung: Al: über 6% bis nicht mehr als 10%, Ca: über 2% bis nicht mehr als 5%, Sr: 0,05 bis 1,0%, Mn: 0,1 bis 0,6%, und Rest: Mg und unvermeidbare Verunreinigungen, wobei das Verhältnis Ca/Al des Ca-Anteils zu dem Al-Anteil 0,3 bis 0,5 ist, und wahlweise umfassend ein Seltenerdmetall in einer Menge von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent.
Wärmebeständige Druckguss-Magnesiumlegierung nach Anspruch 1, wobei der Ca-Anteil 2,5 bis 3,5% beträgt.
Druckguss-Produkt, umfassend eine Magnesiumlegierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2.