DE69016832T2 - Faserverstärkte Magnesiumlegierung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine faserverstärkte Magnesiumlegierung, als ein Material für Kraftfahrzeugteile, Maschinenteile oder Luft- und Raumfahrteinrichtungen, welche Wärmebeständigkeit bei erhöhten Temperaturen zeigen und leicht sein müssen, mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine mit Aluminiumoxidfasern verstärkte Magnesiumlegierung, wobei Aluminiumoxidfasern als Ver-Stärkung und Magnesiumlegierung als eine Matrix verwendet werden.
Beschreibung des Standes der Technik
• In den letzten Jahren sind die Untersuchungen von Verbundmaterialien mehr und mehr fortgeschritten. Es wurden viele Verbundmaterialien entwickelt und eingesetzt, wie faserverstärkte Kunststoffe (FRP), faserverstärkte Keramiken (FRC) und faserverstärkte Metalle (FRM)
• In dem Fall von faserverstärkten Metallen, wurden einige Legierungen, welche zu den sogenannten leichten Metallen gehören, wie Aluminiumlegierung oder Magnesiumlegierung, als eine Matrix verwendet. In bezug auf die letzteren sind Magnesiumlegierungen wie NDC1A, gekennzeichnet gemäß JIS (AZ91A gemäß ASTM-Standard), MC7 (ZK61A gemäß ASTM-standard) oder MC8 (EZ33A gemäß ASTM-standard) und Magnesiumlegierungen wie AM60A, AS41A oder QE22A eingeteilt gemäß ASTM-Standard als erhältlich vorausgesetzt worden.
• Es ist bekannt, daß Aluminiumoxidfasern durch eine hohe Festigkeit, Wärmestabilität bei hohen Temperaturen und niedrige thermische Ausdehnung charakterisiert sind. Des weiteren können die Herstellungskosten reduziert werden, wenn diese als eine Verstärkung eingesetzt werden, da sie relativ billig sind.
• Verbundmaterialien, welche z.B. durch heiße Schmelze (hot melt-forging) gebildet werden, zeigen jedoch im allgemeinen eine niedrige Wärmebeständigkeit, wenn Aluminiumoxidfasern als Verstärkung und die obengenannten Magnesiumlegierungen als Matrixlegierung verwendet werden. Daher sind diese Legierungen zur Verwendung bei erhöhten Temperaturen wie 200ºC oder mehr nicht bevorzugt.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Magnesiumlegierung, welche mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkt ist, mit ausgezeichneten Eigenschaften und Wärmebeständigkeit bei relativ hohen Temperaturen, z.B. bei wenigstens 200ºC, bereitzustellen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkte Magnesiumlegierung mit niedriger thermischer Ausdehnung bereitzustellen.
• Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage der folgenden Information, die von den Erfindern erkannt wurde, als ein Resultat verschiedener Untersuchungen und Forschungen der Wärmebeständigkeit und der mechanischen Eigenschaften der Legierungszusammensetzung erzielt. Das heißt, die Wärmebeständigkeit und mechanischen Eigenschaften der Legierungen werden wesentlich verbessert, wenn Neodym in der Magnesiumlegierung enthalten ist.
• Die erfindungsgemäße mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkte Magnesiumlegierung ist in Anspruch 1 definiert.
• Die Magnesiumlegierung kann wenigstens einen Bestandteil enthalten, gewählt aus der Gruppe bestehend aus: weniger als 3% Magnesium, weniger als 1,5% Yttrium, weniger als 5 Gew.-% Samarium, weniger als 5 Gew.-% Prasodym, weniger als 5 Gew.-% Gadolinium, weniger als 5 Gew.-% Scandium, und/oder weniger als 8 Gew.-% Cer. Der Cer-Bestandteil kann aus Cer-Mischmetall, wie Mischmetallen enthaltend wenigstens 50 Gew.-% Cer, bestehen. Der Magnesiumbestandteil kann eine geringe Menge an Verunreinigungen enthalten, umfassend einen Gesamtanteil von weniger als 0,5 Gew.-% Zink, Silicium, Eisen, Kupfer und/oder Nickel.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspruch 3 definiert.
• Bevorzugte Ausführungsformen der beanspruchten Legierung und des beanspruchten Verfahrens sind in den anhängigen Ansprüchen angeführt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Wärmebeständigkeits- und mechanischen Eigenschaften bei relativ hohen Temperaturen durch die Zugabe von Neodym zu der Matrix wesentlich verbessert. Wird die Matrix des weiteren mit Aluminiumoxidfasern verstärkt, zeigt das hergestellte Verbundmaterial hohe Festigkeit, Stabilität bei hohen Temperaturen und niedrige thermische Ausdehnung, welche aus den Eigenschaften der Aluminiumoxidfasern resultieren. Das erhaltene Verbundmaterial kombiniert diese Eigenschaften unter Verwendung der Magnesiumlegierung, welche Neodym enthält, als die Matrix und kurzen Aluminiumoxidfasern als die Verstärkung. Des weiteren können die Verbundmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung zur Herstellung leichter Erzeugnisse verwendet werden und die Herstellungskosten können niedrig gehalten werden, da die Aluminiumoxidfasern billig sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Die vorliegende Erfindung wird aus den im nachfolgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und aus den beigefügten Zeichnungen deutlicher, welche detailliert die Konstruktion der Ausführungsformen darstellt, welche jedoch nicht als Beschränkung der Erfindung angesehen werden sollten, sondern zur Erläuterung und zum Verständnis dieser.
• Es zeigt:
• Fig. 1 eine Seitenansicht, bei welcher die rechte Hälfte weggebrochen ist, eines Erzeugnisses, welches aus mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkter Magnesiumlegierung gemäß der vorliegenden Erfindung gegossen ist;
• Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt eines Hohlraumes einer vertikalen Formengießvorrichtung, welche zum Gießen der mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkten Magnesiumlegierung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
• Fig. 3 ist eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Neodymgehalt in der Magnesiumlegierung und der Zugfestigkeit oder Dehnung darstellt;
• Fig. 4 ist eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Faservolumenanteil (%) in der Magnesiumlegierung und der Zugfestigkeit, 0,2% Streckgrenze oder Dehnung darstellt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• In der vorliegenden Erfindung enthält die Matrixmagnesiumlegierung Neodym oder entsprechende Metalle vom Neodymtyp in einem Bereich von 2 bis 15 Gew.-%. Hier können Metalle vom Neodymtyp Didym, enthaltend im wesentlichen Neodym mit wenigstens 70 Gew.-%, gereinigt aus Bastonisiterz, z.B., durch das Rückextraktionsverfahren, umfassen. Sofern erfordert, kann die Legierung des weiteren zusätzlich wenigstens eins der folgenden enthalten: weniger als 3 Gew.-% Mangan, weniger als 1,5 Gew.-% Yttrium, weniger als 5 Gew.-% Samarium, weniger als 5 Gew.-% Prasodym, weniger als 5 Gew.-% Gadolinium, weniger als 5 Gew.-% Scandium, weniger als 8 Gew.-% Cer oder entsprechende Cer-Mischmetalle. Cer-Mischmetalle können Mischmetalle sein, welche im wesentlichen Cer mit wenigstens 50 Gew.-% enthalten, gereinigt aus Monaziterz, z.B. durch das Konzentrationsverfahren. Der Rest besteht aus Magnesium plus die oben definierten Verunreinigungen. Die mit Fasern verstärkte Magnesiumlegierung der Erfindung besteht aus der obigen Matrix mit 70 bis 95 Vol.-% und der obigen Verstärkung mit 30 bis 5 Vol.-%. Das Zusammensetzungsbeispiel von Didym und Mischmetall ist in der folgenden Tabelle l dargestellt. Tabelle 1 Zusammensetzungsbeispiel von Didym und Mischmetall (Gew.-%) Elemente Didym Mischmetall Verunreinigungen Summe der Elemente der seltenen Erden
• Zusätzlich kann das obengenannte Magnesium weniger als 5 Gew.-% Verunreinigungen, wie Zink, Silicium, Eisen, Kupfer, Nickel usw. enthalten.
• Ist Neodym in der Legierung enthalten, dient es der Erhöhung der Wärmebeständigkeit und der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Legierung. Es können jedoch keine wünschenswerten Wirkungen in Mengen von weniger als 2 Gew.-% erhalten werden. Andererseits bewirken Mengen, die die obere Grenze von 15 Gew.-% überschreiten, Versprödung der resultierenden Legierung, und führen dazu, daß die resultierenden Verbundmaterialien bei relativ geringen Lasten brechen. Daher wird die bevorzugte Menge des Neodyin in der Magnesiummatrix auf einen Bereich von 2 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 7 Gew.-% bestimmt. Didym kann als Metalle vom Neodyntyp verwendet werden, in diesem Fall wird die Menge an Didym enthaltend Neodym auf so einen Bereich festgelegt, daß ausreichend Neodym bereitgestellt wird, daß die Magnesiumlegierung innerhalb des gewünschten Neodymbereichs von 2 bis 15 Gew.-% liegt.
• In der vorliegenden Erfindung sind kurze Aluminiumoxidfasern die bevorzugtesten Verstärkungsfasern. Es ist gut bekannt, daß kurze Aluminiumoxidfasern hohe Festigkeit, hohe Stabilität bei hohen Temperaturen und niedrige thermische Ausdehnung aufweisen, und daß es sich des weiteren um eine relativ billige Faser handelt, verglichen mit anderen Verstärkungsfasern. Im allgemeinen ist Siliciumdioxid (SiO&sub2;) in kurzen Aluminiumoxidfasern enthalten. Siliciumdioxid reagiert mit dem Magnesium in der Legierung und wird zu Silicium gemäß der folgenden Formel:
• SiO&sub2; + 2Mg = Si + 2MgO
• Das gemäß dieser Reaktion gebildete Silicium dient jedoch der Verringerung der Festigkeit der Magnesiumlegierung, welche Neodym enthält. Daher sind kurze Aluminiumfasern, welche minimale Mengen an Siliciumdioxid enthalten, bevorzugt.
• Liegt der Volumenanteil (Vf) der kurzen Aluminiumoxidfasern zu der Magnesiumlegierung bei weniger als 5 Vol.-%, ist die Verstärkungswirkung der kurzen Aluminiumoxidfasern unzureichend um eine ausreichende Verbesserung der Festigkeit und Verringerung der thermischen Ausdehnung zu erzielen. Überschreitet Vf dagegen die obere Grenze von 30 Vol.-%, wird ein großer Eindringungswiderstand erzeugt, wenn die Aluminiumoxidfasern in die geschmolzene Magnesiumlegierung eingetaucht werden. Daher kann das Gießen nicht einfach erzielt werden, so daß es bevorzugt ist, den Volumenanteil der kurzen Aluminiumoxidfasern auf einen Bereich von 5 bis 30 Vol.-% festzulegen. Die Festigkeit der Verbundmaterialien steigt proportional mit der Vf-Erhöhung in dem Bereich der obengenannten Mengen der kurzen Aluminiumoxidfasern an.
• Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im Detail in den folgenden Beispielen, einschließlich einiger Vergleichsbeispiele beschrieben.
Beispiele Beispiele 1 bis 5, Vergleichsbeispiele 1 bis 5
• Die Vergleichslegierungen 1 bis 5 waren, gemäß des ASTM- Standards, AZ92, AZS101O (hergestellt von Ube Industries Ltd.), AS21, EZ33A und QE22A, und die Legierungen der Beispiele 1 bis 5 waren Mg-5 Gew.-% Nd, Mg-5 Gew.-% Nd-1 Gew.-% Mn, Mg-5 Gew.-% Nd-1 Gew.-% Y, Mg-5 Gew.-% Nd-4 Gew.- % Mischmetall, und Mg-4 Gew.-% Nd-2 Gew.-% 5m. Die jeweiligen Zusammensetzungen dieser Vergleichsbeispiele und Beispiele sind in der folgenden Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Zusammensetzungen der Magnesiumlegierungen für die Verbundmaterialmatrix Legierungselemente Gew.-% Probe Legierung Rest
• Vergl. : Vergleichsbeispiel, Beisp. : Beispiel
• * : Seltenerdmetall zugegen durch Mischmittelzugabe
• ** : Seltenerdmetall zugegen durch Didymzugabe
• Andererseits wurden kurze Alumiuinoxidfasernvorformlinge (mit 100 mm Durchmesser, 20 mm Dicke, und ungefähr 10 Vol.-% Vf) scheibenartig durch das Saugverfahren gebildet, bei welchem kurze Aluminiumoxidfasern (hergestellt von IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES PLC; weniger als 5 Gew.-% Si-Gehalt) in Wasser suspendiert und anschließend gesaugt wurden. Die Richtung dieser Fasern wurde zufällig parallel zu der Scheibenoberfläche des Faservorformlinges angeordnet.
• Das Gießen wurde in einer vertikalen Formgußmaschine durchgeführt, mit einer schematischen Struktur, wie in Fig. 2 dargestellt. Bezug nehmend auf Fig. 2, wird der Formenhohlraum 1 durch eine fixierte Form 3, welche an einer Platte 2 und einer beweglichen Form 4 befestigt ist, definiert. Die Buchse (sleeve) 5 ist innerhalb der fixierten Form 3 befestigt. Der Kern 6 ist an dem oberen Ende der Buchse 5 angeordnet, und ein Stempel 9 ist beweglich in Kontakt mit einem Keramikpapier (verkauft unter dem Namen Fine Flex Paper) 7 angeordnet, welches in die Buchse 5 eingepaßt ist.
• Die geschmolzene Magnesiumlegierung 10 mit einer Zusammensetzung, wie zuvor in Tabelle 1 dargestellt, wurde in das Innere des keramischen Papiers 7 innerhalb der Buchse 5 zugeführt. Der Formhohlraum 1 wurde dadurch geöffnet, daß die bewegliche Form nach oben bewegt wurde, ein scheibenförmiger Vorformling gepreßter kurzer Aluminiumoxidfasern 8 wurde auf dem Kern 6 angeordnet, anschließend wurde der Formenhohlraum dadurch geschlossen, daß die bewegliche Form 4 an der fixierten Form 3 gesichert wurde. Nach dem Beenden des Verschließens, wurde die geschmolzene Magnesiumlegierung 10 in der Buchse nach oben in den Formenhohlraum 1 mit Hilfe des Stempels 9 eingeführt, um den Vorformling zu infiltrieren. Die geschmolzene Magnesiumlegierung 10, welche in den Formhohlraum 1 eingefüllt wurde und der gesättigte Faservorformling 8 wurden verfestigt, so daß das Gußerzeugnis 11, gebildet aus mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkter Magnesiumlegierung, wie zuvor in Fig. 1 dargestellt, erzielt wurde. Die Gußbedingungen sind in der nachfolgenden Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3 Gußbedingungen beibehaltene Temperatur der geschmolzenen Mg-Legierung Vorwärmtemperatur des kurzen Aluminiumoxidfaservorformlings Einfüllgeschwindigkeit Gießdruck Temperatur des Hohlraums Schmiermittel Formenverschlußzeit Andere HITASOL (wasserlösliches Mittel vom Graphittyp) Sekunden unter Verwendung des Kerns unter Verwendung des keramischen Papiers
• Zugtest und Zeitstandsversuch des Erzeugnis 11, welches aus mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkter Magnesiumlegierung gegossen ist, wie in Fig. 1 dargestellt, wurden durchgeführt. Testproben wurden aus dem Erzeugnis 11 ausgeschnitten, wobei der Faservorformling 8 parallel zu der Scheibenoberfläche des Vorformlings koexistierte. Zugversuche wurden bei 200ºC durchgeführt und Zeitstandsversuche wurden bei 250ºC gemäß JIS, d.h. JIS G 0567 und JIS Z 2272 durchgeführt. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle 4 dargestellt.
• Aus Tabelle 4 wird deutlich, daß die Proben 1 bis 5 gute Zugfestigkeit bei 200ºC und gute 0,2%ige Streckgrenze aufwiesen, und ausgezeichnete Zeitstandsfestigkeit (creep rupture strength) bei 250ºC zeigten, im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 5. Des weiteren zeigten sich nur sehr geringe Unterschiede der Festigkeiten der Verbundbeispiele 1 bis 5.
Beispiele 6 bis 12, Vergleichsbeispiele 6 bis 8, Referenzbeispiele 1 bis 11
• Scheibenförmige Vorformlinge 8 aus kurzen Aluminiumoxidfasern umfassend 10 Vol.-% Vf, hergestellt in Beispielen 1 bis 5, wurden auf dem Kern 6 in einem Hohlraum 1 angeordnet, welcher zuvor in Fig. 2 dargestellt war. Geschmolzene Magnesiumlegierung 10 mit den in Tabelle 5 dargestellten Zusammensetzungen wurden in den Hohlraum 1 durch die Aluminiumoxidfaserscheibe eingefüllt. Auf diese Weise wurden das Vergleichsbeispiel 6, die Beispiele 6 bis 12 und die Vergleichsbeispiele 7 und 8, mit den in Fig. 1 dargestellten Formen, zu Erzeugnissen aus mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkter Magnesiumlegierung gegossen. Probenstücke wurden ausgeschnitten und anschließend Zugversuche bei 200ºC und Zeitstandsversuche bei 250ºc auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1 bis 5 durchgeführt. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 4 Resultate des Zugversuchs bei 200ºC und des Zeitstandsversuchs bei 250ºC Zugversuch Zeitstandversuch *1 (Abrißzeit : h) Legierung Erwärmung Zugfestigkeit Streckgrenze Dehnung (%)
• V: Vergleich, B: Beispiel
• *1: Abrißzeit (h = Stunde)
• *2: Abschrecken in Wasser nach 20 h Halten bei 410ºC, anschließend Luftkühlen nach 5 h Halten bei 220ºC.
• *3: Abschrecken in Wasser nach 20 h Halten bei 415ºC, anschließend Luftkühlen nach 16 h Halten bei 170ºC.
• *4: Keine Wärmebehandlung wurde nach dem Gießen durchgeführt.
• *5: Luftkühlen nach 5 h Halten bei 215ºC.
• *6: Abschrecken in Wasser nach 4 h bei 530ºC, anschließendes Luftkühlen nach 8 h Halten bei 204ºC.
• Zu Referenzzwecken wurden Erzeugnisse unter Verwendung geschmolzener Magnesiumlegierung mit einer zuvor in Tabelle 5 dargestellten Zusammensetzung gegossen. Diese Erzeugnisse wurden nicht durch Fasern verstärkt. Anschließend wurden Zugversuche bei 200ºC und Zeitstandversuche bei 250ºC auf die gleiche Weise wie in den Beispielen und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 durchgeführt. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 7 dargestellt.
• Des weiteren sind die Zugfestigkeit und Dehnung, die während der Zugversuche erhalten wurden, in Fig. 3 zusammengefaßt und dargestellt. Tabelle 5 Magnesiumlegierungszusammensetzungen Probe Legierung Zusammensetzung (Gew.-%) Vergleich Beispiel Rest Tabelle 6 Resultate der Zugversuche (200ºC) und Zeitstandversuche (250ºC) der faserverstärkten Magnesiumlegierung Zugversuch Zeitstandversuch (Abrißzeit : h) Probe Legierung Zugfestigkeit Streckgrenze Dehnung (%)
• V: Vergleich, B: Beispiel Tabelle 7 Resultate der Zugversuche (200ºC) und Zeitstandversuche (250ºC) einer nichtverstärkten Magnesiumlegierung Zugversuch Zeitstandversuch (Abrißzeit : h) Probe Legierung Zugfestigkeit Streckgrenze Dehnung (%)
• R: Referenzbeispiel
• Aus Fig. 3 wird deutlich, daß gute Zugfestigkeit und Zeitstandfestigkeit bei den Proben mit Neodymgehalten von 2 bis 15 Gew.-% erzielt wurden, und daß des weiteren ausgezeichnete Resultate bei den Proben mit Neodymgehalten von 3 bis 12 Gew.-% erzielt wurden. Die besten Resultate wurden bei Neodymgehalten von 4 bis 7 Gew.-% erzielt. Zusätzlich wurde ein geringer Unterschied zwischen der Krümmung der verstärkten und nichtverstärkten Magnesiumlegierung in Fig. 3 gefunden, es scheint, daß die Fließfähigkeit der geschmolzenen Magnesiumlegierung mit erhöhtem Neodymgehalt zunimmt.
Beispiele 13 bis 15
• Der bevorzugte Bereich des Neodymgehaltes wurde aus den Ergebnissen der Beispiele 6 bis 12 definiert. Um den bevorzugten Bereich von Vf zu definieren wurden die folgenden Experimente durchgeführt. Erzeugnisse 11 wurden aus mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkter Magnesiumlegierung unter Verwendung der Legierung, welche die Zusammensetzung Mg-5 Gew.-% Nd aus Beispiel 1 aufwies, als eine Matrix gegossen. Das Gießen wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß Vorformlinge aus kurzen Aluminiumoxidfasern mit 5%, 10% (gleiches Volumen wie in Beispiel 1), 20%, 30% und 40% Vf (Vol.-%) anstelle von 10% Vf (Vol.-%) verwendet wurden. Diese Vorformlinge aus kurzen Aluminiumoxidfasern wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 geformt. Es wurden folglich Vorformlinge aus kurzen Aluminiumoxidfasern mit verschiedenen Vf durch Suspendieren einer geeigneten Menge kurzer Aluminiumoxidfasern in Wasser, anschließendes Ansaugen und nach dem Ansaugen, sofern notwendig, Pressen unter Verwendung von Aluminiumoxid als ein Bindemittel hergestellt.
• Proben wurden aus jedem gegossenen Erzeugnis 11 geschnitten (es wurde jedoch keine Wärmebehandlung durchgeführt), diese Proben wurden anschließend Zugversuchen bei 200ºC und Zeitstandversuchen bei 250ºC unterworfen. Die erzielten Resultate sind in Tabelle 8 dargestellt und die Resultate der Zugversuche sind in Fig. 4 dargestellt. Tabelle 8 Zugversuch Zeitstandversuch (Abrißzeit : h) Probe Zugfestigkeit Streckgrenze Dehnung (%)
• B: Beispiel, V: Vergleich
• Aus den Resultaten in Tabelle 8 und in Fig. 4 wird deutlich, daß sich die Zugfestigkeiten der gegossenen Erzeugnisse nicht erhöhten, wenn der Vf des Vorformlings aus kurzen Aluminiumoxidfasern die obere Grenze von 30 Vol.-% überschritt, und daß wenn die Volumenanteile die obere Grenze überschritten, die Magnesiumlegierung des weiteren als eine Matrix den Vorformling aus kurzen Aluminiumoxidfasern nicht einfach infiltrieren kann, und daß ein ruhiges Gießen nicht erzielt werden kann. Auf der anderen Seite kann bei einem Vf der kurzen Aluminiumoxidfasern von weniger als 5 Vol.-% die Verstärkungswirkung nicht erzielt werden, da sich die Zugfestigkeit nicht wesentlich von der einer nichtverstärkten Legierung unterscheidet. Unter Berücksichtigung des obengenannten wird ein bevorzugter Bereich des Vf auf den Bereich von 5 bis 30 Vol.-% festgelegt.

Claims (4)

1. Mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkte Magnesiumlegierung umfassend:

5 bis 30 Vol.-% kurze Aluminiumoxidfasern, und

70 bis 95 Vol.-% einer Magnesiumlegierung mit 2 bis 15 Gew.-% Neodym, oder Neodym in Form von Didym mit wenigstens 70 Gew. % Neodym;

wahlweise eines oder mehrere aus:

weniger als 3 Gew.-% Mangan

weniger als 1,5 Gew.-% Yttrium

weniger als 5 Gew.-% Samarium

weniger als 5 Gew.-% Praseodym

weniger als 5 Gew.-% Gadolimium

weniger als 5 Gew.-% Scandium

weniger als 8 Gew.-% Cer oder Cer zugegeben in der Form eines Cermischmetalls mit wenigstens 50 Gew.-% Ce;

insgesamt weniger als 0,5 Gew.-% Zink, Silicium, Eisen, Kupfer und/oder Nickel.

2. Mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkte Magnesiumlegierung gemäß Anspruch 1, wobei die Magnesiumlegierung 4 bis 7 Gew.-% Neodym enthält.

3. Verfahren zur Herstellung einer mit kurzen Aluminiumoxidfasern verstärkten Magnesiumlegierung, welche 5 bis 30 Vol.-% kurze Aluminiumoxidfasern enthält, umfassend die folgenden Schritte:

Formen und Anordnen eines Aluminiumoxidfaservorpreßlings,

Einführen einer geschmolzenen Magnesiumlegierung, mit 2 bis 15 Gew.-% Neodym, oder Neodym in der Form von Didym mit wenigstens 70 Gew.-% Neodym, wobei die Magnesiumlegierung wahlweise ein oder mehrere Bestandteile aus dem Folgenden umfaßt:

weniger als 3 Gew.-% Mangan

weniger als 1,5 Gew.-% Yttrium

weniger als 5 Gew.-% Samarium

weniger als 5 Gew.-% Praseodym

weniger als 5 Gew.-% Gadolimium

weniger als 5 Gew.-% Scandium

weniger als 8 Gew.-% Cer oder Cer zugegeben in der Form eines Cermischinetalls mit wenigstens 50 Gew.-% Ce;

insgesamt weniger als 0,5 Gew.-% Zink, Silicium, Eisen, Kupfer und/oder Nickel.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Magnesiumlegierung 4 bis 7 Gew.-% Neodym enthält.