DE69028009T2

DE69028009T2 - Hochfeste Legierungen auf Magnesium-Basis

Info

Publication number: DE69028009T2
Application number: DE69028009T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Aikawa; Katsuyuki Taketani
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2010-07-11
Also published as: US5304260A; NO903122L; EP0407964A2; EP0407964A3; CA2020484A1; JPH0347941A; AU5800690A; DE69028009D1; NO178795C; JP2511526B2; CA2020484C; NO903122D0; EP0407964B1; NO178795B; AU618487B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Legierungen auf Magnesium-Basis, welche eine überlegenere Kombination von hoher Härte und hoher Festigkeit besitzen und bei verschiedenen industriellen Anwendungen brauchbar sind.
Als konventionelle Legierungen auf Magnesium-Basis sind bekannt: Mg-Al, Mg-Al-Zn, Mg-Th-Zr, Mg-Th-Zn-Zr, Mg-Zn-Zr, Mg-Zn-Zr-RE (Seltenerdelement), etc., und diese bekannten Legierungen wurden extensiv bei einer großen Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise als leichtgewichtige Materialien für Strukturkomponenten für Luftfahrzeuge und Kraftfahrzeuge oder dergl., als Zellenmaterialien und Opferanodenmaterialien, je nach ihren Eigenschaften.
Die folgenden Druckschriften des Standes der Technik wurden nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht.
Die WO-89/08154 beschreibt Magnesiumlegierungen, welche eine hohe Bruchlast und die folgende Zusammensetzung, in Gewicht, besitzen:
Al 2-11% Zn 0-12%, Mn 0-0,6%, Ca 0-7%, wobei jedoch wenigstens Zn und/oder Ca vorhanden sind.
Diese Legierungen können nach einem Schnellverfestigungsverfahren hergestellt werden.
Die WO-89/11552 beschreibt Magnesiumlegierungen mit guter Verformbarkeit und mechanischen Eigenschaften, welche eine Zusammensetzung besitzen, die durch die Formel wiedergegeben wird: MgbalAlaZnbXc,
worin X ein Element, ausgewählt aus der Gruppe ist, die besteht aus Mn, Ce, Nd, Pr und Y, "a" von 0 bis 15 Atom-% reicht, "b" von 0 bis 4 Atom-% reicht, "c" von 0,2 bis 3 Atom-% reicht, mit der Maßgabe, daß die Summe von Aluminium und Zink von 2 bis 15 Atom-% reicht.
Diese Legierungen werden zu einem Band oder zu Pulver bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 10&sup5; bis 10&sup7; ºC/s schnellverfestigt.
Die EP-0 361 136, welche nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, beschreibt hochfeste Legierungen auf Magnesium-Basis, welche durch Schnellverfestigung hergestellt wurden, mit einer vergleichbaren zusammensetzung wie die Legierungen der vorliegenden Anmeldung, wobei diese aber durch eine amorphe oder gemischte amorphe und kristalline Struktur gekennzeichnet sind.
Jedoch besitzen die zuvor beschriebenen konventionellen Legierungen auf Magnesium-Basis eine niedrige Härte und Festigkeit und sie sind ebenfalls hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit schlecht.
Im Hinblick auf die zuvor gemachten Ausführungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue Legierungen auf Magnesium-Basis mit relativ niedrigen Kosten herzustellen, welche eine vorteilhafte Kombination von Eigenschaften von hoher Härte und Festigkeit besitzen und welche leicht verarbeitbar sind, beispielsweise durch Extrusion.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine hochfeste Legierung auf Magnesium-Basis bereitgestellt, die eine durch eine der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) wiedergegebene Zusammensetzung hat:
MgaXb---(I)
worin: X wenigstens zwei Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe, und
a und b Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:
40 ≤ a ≤ 95 und 5 ≤ b ≤ 60;
MgaXcMd---(II)
worin: X ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe,
M ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Al, Si und Ca bestehenden Gruppe, und
a, c und d Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:
40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 1 ≤ d ≤ 25
mit der Maßgabe, daß Mg-Zn-Al-Legierungen und Mg-Zn-Al-Ca- Legierungen aus diesen Legierungen der Formel (II) ausgeschlossen sind;
MgaXcLne--(III)
worin: X ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe,
vLn ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Y, La, Ce, Nd und Sm oder einem Mischmetall (Mm),
das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und
a, c und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:
40 ≤ a ≤ 95 1 ≤ c ≤ 35 und 3 ≤ e ≤ 25;
MgaXcMdLne--(IV)
worin: X ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe,
M ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Al, Si und Ca bestehenden Gruppe,
Ln ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Y, La, Ce, Nd und Sm oder einem Mischmetall (Mm), das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und
a, c, d und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:
40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35, 1 ≤ d ≤ 25 und 3 ≤ e ≤ 25,
mit der Maßgabe von e > 3, falls diese Legierung der Formel (IV) beide Al und Zn einschließt,
wobei diese Legierung aus einer feinen kristallinen Struktur mit Ausschluß einer Kompositstruktur einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase besteht.
Der Ausdruck "feine kristalline Struktur" wird hier verwendet, um eine Legierungsstruktur zu bezeichnen, welche aus einer übersättigten festen Lösung, einer stabilen oder metastabilen intermetallischen Phase oder gemischten Phasen hiervon besteht.
Unter den in den zuvor definierten Legierungszusammensetzungen eingeschlossenen Elementen können La, Ce, Nd und/oder Sm durch ein Mischmetall (Mm) ersetzt werden, wobei dies eine Zusammensetzung ist, welche solche Seltenerdelemente als Hauptkomponenten enthält. Das hier verwendete Mm besteht aus 40 bis 50 Atom-% Ce und 20 bis 25 Atom-% La mit anderen Seltenerdelementen und annehmbaren Gehalten von Verunreinigungen (Mg, Al, Si, Fe, etc.) . Mm kann anstelle der anderen Ln-Elemente in einem Verhältnis von etwa 1:1 (in Atom-%) eingesetzt werden und ergibt einen wirtschaftlich vorteilhaften Effekt als praktische Quelle für die Ln-Elemente als Folge seiner geringen Kosten.
Die einzige Figur ist eine schematische Erläuterung einer Einwalzen-Schmelzrotationsapparatur, welche zur Herstellung dünner Bänder aus den Legierungen der vorliegenden Erfindung nach einem Schnellverfestigungsverfahren angewandt wird.
Die Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung können durch schnelle Verfestigung einer Schmelze einer Legierung, welche die Zusammensetzung entsprechend den vorherigen Angaben besitzt, mittels Flüssigkeitsabschrecktechniken erhalten werden. Die Flüssigkeitsabschrecktechniken schließen das rasche Abkühlen einer geschmolzenen Legierung ein, und insbesondere werden die Einwalzen- Schmelzrotation, Doppelwalzen-Schmelzrotation und Schmelzrotation in rotierendem Wasser als besonders effektive Beispiele solcher Arbeitsweisen erwähnt. Bei diesen Arbeitsweisen kann eine Abkühlungsgeschwindigkeit von 10³ bis 10&sup5; K/sec erreicht werden. Um Materialien als dünnes Band nach der Einwalzen-Schmelzrotation, Doppelwalzen-Schmelzrotation oder dergl. zu erzeugen, wird die geschmolzene Legierung aus der Öffnung einer Düse auf eine Walze aus beispielsweise Kupfer oder Stahl mit einem Durchmesser von 30-3000 mm, welche mit einer konstanten Geschwindigkeit von 300-10000 Upm rotiert, ausgespritzt. Bei diesen Arbeitsweisen können verschiedene Materialien als dünnes Band mit einer Breite von 1-300 mm und einer Dicke von 5-500 µm leicht erhalten werden. Um Materialien als feinen Draht nach der Schmelzrotation in rotierendem Wasser herzustellen, wird alternativ ein Strahl der geschmolzenen Legierung unter Anwendung eines Rückdruckes von Argongas durch eine Düse auf eine flüssige Kühlschicht mit einer Tiefe von 1 bis 10 cm, die durch Zentrifugalkraft in einer mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 500 Upm rotierenden Trommel gehalten wird, gerichtet. Auf diese Weise können Materialien als feiner Draht leicht erhalten werden. Bei dieser Arbeitsweise liegt der Winkel zwischen der aus der Düse ausgespritzten geschmolzenen Legierung und der Oberfläche des flüssigen Kühlmittels bevorzugt in dem Bereich von 60º bis 90º, und das Verhältnis der Relativgeschwindigkeit der ausgespritzten geschmolzenen Legierung zu der Oberfläche des flüssigen Kühlmittels liegt bevorzugt in dem Bereich von 0,7 bis 0,9.
Die Legierungen der vorliegenden Erfindung werden bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 10³ bis 10&sup5; K/sec hergestellt. Wenn die Abkühlgeschwindigkeit geringer als 10³ K/sec beträgt, ist der Erhalt von Legierungen mit feiner kristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung angestrebten Eigenschaften besitzen, unmöglich. Andererseits ergeben Abkühlungsgeschwindigkeiten, welche 10&sup5; K/sec überschreiten, eine amorphe Struktur oder eine Kompositstruktur einer amorphen Phase und einer feinen kristallinen Phase. Aus diesem Grund wird die zuvor angegebene Abkühlungsgeschwindigkeit bei der vorliegenden Erfindung angewandt.
Jedoch kann die Legierung mit feiner kristalliner Struktur der vorliegenden Erfindung ebenfalls dadurch hergestellt werden, daß zuerst eine amorphe Legierung in derselben Arbeitsweise wie zuvor beschrieben mit der Ausnahme, daß Abkühlgeschwindigkeiten von 10&sup4; bis 10&sup6; K/sec angewandt werden, und dann die amorphe Legierung in die Nähe ihrer Kristallisationstemperatur (Kristallisationstemperatur ±100ºC) erhitzt wird, wodurch Kristallisation herbeigeführt wird. Bei einigen Legierungszusammensetzungen können die gewünschten Legierungen mit feinkristalliner Struktur bei Temperaturen hergestellt werden, die niedriger als 100ºC unter ihrer Kristallisationstemperatur liegen.
Neben den zuvorgenannten Arbeitsweisen kann die Legierung der vorliegenden Erfindung ebenfalls in Form eines dünnen Films nach einem Sputterverfahren erhalten werden. Weiterhin kann rasch verfestigtes Pulver der Legierungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung nach verschiedenen Atomisierungsverfahren bzw. Zerstäubungsverfahren erhalten werden, wie beispielsweise durch Hochdruckgaszerstäubung oder Sprühablagerung.
In den Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung, welche durch die zuvorgenannte allgemeine Formel (I) wiedergegeben werden, ist a auf den Bereich von 40 bis 95 Atom-% begrenzt, und b ist auf den Bereich von 5 bis 60 Atom-% begrenzt. Der Grund für solche Begrenzungen ist, daß bei niedrigerem Gehalt von Mg als dem angegebenen unteren Grenzwert es schwierig ist, eine übersättigte feste Lösung zu bilden, welche gelöste Stoffe hierin in Mengen enthält, die ihre Feststofflöslichkeitsgrenzwerte überschreiten. Daher können Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung angestrebten Eigenschaften besitzen, nicht rnittels industrieller Schnellabkühlarbeitsweisen unter Verwendung der zuvorgenannten Flüssigkeitsabschreckung etc. erhalten werden. Falls andererseits der Gehalt von Mg den angegebenen oberen Grenzwert übersteigt, ist es unmöglich, Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung angestrebten Eigenschaften besitzen, zu erhalten.
In den Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung, welche durch die zuvorgenannte allgemeine Formel (II) wiedergegeben werden, sind a, c und d auf die Bereiche von 40 bis 95 Atom-%, 1 bis 35 Atom-% bzw. 1 bis 25 Atom-% begrenzt. Der Grund für solche Begrenzungen ist, daß bei einem niedrigeren Gehalt an Mg als dem angegebenen unteren Grenzwert es schwierig wird, die übersättigte feste Lösung mit den hierin aufgelösten Stoffen in Mengen, welche die Feststofflöslichkeitsgrenzwerte übersteigen, zu bilden. Daher können die Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung angestrebten Eigenschaften besitzen, nicht mittels industrieller Schnellabkühlungsarbeitsweisen unter Anwendung der zuvorgenannten Flüssigkeitsabschreckung etc. erhalten werden. Falls andererseits der Gehalt an Mg den angegebenen oberen Grenzwert übersteigt, ist es unmöglich, die Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung beabsichtigten Eigenschaften besitzen, zu erhalten.
Bei den Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung, welche durch die zuvorgenannte allgemeine Formel (III) wiedergegeben werden, ist a auf den Bereich von 40 bis 95 Atom-% begrenzt, c ist auf den Bereich von 1 bis 35 Atom-% begrenzt und e ist auf den Bereich von 3 bis 25 Atom-% begrenzt. Wie zuvor beschrieben, ist der Grund für solche Einschränkungen, daß bei einem niedrigeren Gehalt von Mg als dem angegebenen unteren Grenzwert es schwierig wird, die übersättigte Feststofflösung mit den hierin aufgelösten Feststoffen in ihre Feststofflöslichkeitsgrenzwerte übersteigenden Mengen zu bilden. Daher können die feinkristallinen Legierungen mit den von der vorliegenden Erfindung gewünschten Eigenschaften nicht mittels industrieller Schnellabkühlungstechniken unter Anwendung der zuvorgenannten Flüssigkeitsabschreckung etc. erhalten werden. Falls andererseits der Gehalt an Mg den angegebenen oberen Grenzwert übersteigt, ist es unmöglich, Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung beabsichtigten Eigenschaften besitzen, zu erhalten.
Weiterhin sollte in den Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung, welche durch die zuvorgenannte allgemeine Formel (IV) wiedergegeben werden, a, c, d und e innerhalb der Bereiche von 40 bis 95 Atom-%, 1 bis 35 Atom-%, 1 bis 25 Atom-% bzw. 3 bis 25 Atom-% beschränkt sein.
Der Grund für solche Beschränkungen ist, wie zuvor beschrieben, daß bei einem niedrigeren Gehalt von Mg als dem angegebenen unteren Grenzwert es schwierig wird, eine übersättigte feste Lösung mit den hierin aufgelösten Feststoffen in Mengen, welche ihre Feststofflöslichkeitsgrenzwerte übersteigen, zu bilden. Daher können Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die durch die vorliegende Erfindung angestrebten Eigenschaften haben, nicht mittels industrieller Schnellabkühlungstechniken unter Anwendung der zuvorgenannten Flüssigkeitsabschreckung etc. erhalten werden. Falls andererseits der Gehalt von Mg den angegebenen oberen Grenzwert übersteigt, ist es unmöglich, Legierungen mit feinkristalliner Struktur, welche die von der vorliegenden Erfindung beabsichtigten Eigenschaften besitzen, zu erhalten.
Das Element X ist eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe, und diese Elemente ergeben einen besseren Effekt bei der Stabilisierung der erhaltenen kristallinen Phase unter den Herstellungsbedingungen der Legierungen mit feinkristalliner Struktur und sie verbessern die Legierungsfestigkeit, während deren Duktilität beibehalten wird.
Das Element M ist eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der aus Al, Si und Ca bestehenden Gruppe, und es bildet stabile oder metastabile intermetallische Verbindungen in Kombination mit Magnesium und anderen Zusatzelementen unter den Herstellungsbedingungen der Legierungen mit feinkristalliner Struktur. Die gebildeten intermetallischen Verbindungen sind gleichförmig in einer Magnesiummatrix (α-Phase) verteilt, und daher verbessern sie beträchtlich die Härte und Festigkeit der erhaltenen Legierungen. Weiterhin verhindert das Element M ein Gröberwerden der feinkristallinen Struktur bei hohen Temperaturen und ergibt eine gute Hitzebeständigkeit Unter den zuvorgenannten Elementen haben das Element Al und das Element Ca den Effekt der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und das Element Si verbessert die Fluidität der geschmolzenen Legierung.
Das Element Ln ist eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der aus Y, La, Ce, Nd und Sm oder einem Mischmetall (Mm), das aus diesen Seltenerdelementen besteht, bestehenden Gruppe und das Element Ln ist zur Lieferung einer stabileren feinkristallinen Struktur wirksam, wenn es zu dem System Mg-X oder dem System Mg-X-M zugesetzt wird. Weiterhin ergibt das Element Ln eine stark verbesserte Härte.
Da die Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung weiterhin Superplastizität in einem Bereich hoher Temperatur zeigen, was die Anwesenheit einer stabilen feinkristallinen Phase ermöglicht, können sie leicht der Extrusion, der Verarbeitung durch Pressen, dem Heißschmieden etc. unterworfen werden. Daher können die Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung, welche in Form eines dünnen Bandes, eines Drahtes, einer Platte oder eines Pulvers erhalten wurden, erfolgreich zu Massenmaterialien durch Extrusion, Verarbeitung durch Pressen, Heißschmieden, etc. in dem Hochtemperaturbereich für eine stabile feinkristalline Phase vereinigt werden. Weiterhin sind einige der Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung ausreichend duktil, um ein hohes Ausmaß des Biegens zu ermöglichen.

Beispiel

Geschmolzene Legierung 3 mit einer vorher festgelegten Zusammensetzung wurde unter Verwendung eines Hochfrequenzschmelzofens hergestellt, und sie wurde in ein Quarzrohr 1 eingefüllt, das eine kleine Öffnung 5 (Durchmesser: 0,5 mm) an der Spitze hiervon besaß, wie in der Figur gezeigt. Nach dem Erhitzen bis zur Schmelze der Legierung 3 wurde das Quarzrohr 1 direkt oberhalb einer Kupferwalze 2 angeordnet. Dann wurde die in dem Quarzrohr 1 enthaltene geschmolzene Legierung 3 aus der kleinen Öffnung 5 des Quarzrohres 1 unter Anlegen eines Argongasdruckes von 0,7 kg/cm² herausgespritzt und in Kontakt mit der Oberfläche der Kupferwalze 2, welche sich rasch mit einer Geschwindigkeit von 5000 Upm drehte, gebracht. Die geschmolzene Legierung 3 wurde rasch verfestigt, und es wurde ein dünnes Legierungsband 4 erhalten.
Entsprechend den Verarbeitungsbedingungen, wie zuvor beschrieben, wurden 21 unterschiedliche dünne Legierungsbänder (Breite: 1 mm, Dicke: 20 µm) mit den in dertabelle-gezeigten Zusammensetzungen (in Atom-%) erhalten. Die Härte (Hv) und die Zugfestigkeit wurden für jede Testprobe der dünnen Bänder gemessen, und die Ergebnisse sind in der rechten Spalte der Tabelle gezeigt.
Die Härte (Hv) wird in Werten (DPN) angegeben, gemessen unter Verwendung eines Vickers-Mikrohärtetesters unter einer Last von 25 g.
Wie in der Tabelle gezeigt, zeigten alle Testproben einen hohen Wert der Härte Hv (DPN) von wenigstens 240, was etwa das 2,5- bis 4,0-fache der Härte Hv (DPN), d.h. 60 - 90, der konventionellen Legierung auf Magnesium-Basis ist. Weiterhin zeigten alle Testproben der vorliegenden Erfindung einen hohen Wert der Zugfestigkeit von nicht weniger als 850 MPa, und ein solcher hoher Festigkeitswert ist annähernd das 2-fache des höchsten Festigkeitswertes von 400 MPa, der in bekannten Legierungen auf Magnesium-Basis erreicht wird. Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Legierungsmaterialien der vorliegenden Erfindung hinsichtlich Härte und Festigkeit überlegen sind.
Zusätzlich zeigten die in der Tabelle gezeigten Proben Nr. 3, 7 und 12 eine bessere Duktilität, was ein großes Ausmaß des Biegens und eine gute Verformbarkeit ermöglicht. Tabelle
Wie zuvor beschrieben, haben die Legierungen auf Magnesium-Basis der vorliegenden Erfindung eine hohe Härte und eine hohe Festigkeit, welche jeweils wenigstens 2,5-fach und wenigstens 2-fach größer als diejenigen eines vergleichbaren Typs einer Legierung auf Magnesium-Basis, welche bislang als die beste Legierung eingestuft wurde, sind, und sie besitzen weiterhin eine gute Verarbeitbarkeit, was die Extrusion oder vergleichbare Arbeitsvorgänge ermöglicht. Daher zeigen die Legierungen der vorliegenden Erfindung vorteilhafte Effekte bei einer breiten Vielzahl von industriellen Anwendungen.

Claims

1. Hochfeste Legierung auf Magnesium-Basis, die eine durch eine der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) wiedergegebene Zusammensetzung hat:

MgaXb--- (I)

worin: X wenigstens zwei Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe, und a und b Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95 und 5 ≤ b ≤ 60;

MgaXbMd---(II)

worin: X ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe,

M ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Al, Si und Ca bestehenden Gruppe, und

a, c und d Atomprozentsatze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 1 ≤ d ≤ 25,

mit der Maßgabe, daß Mg-Zn-Al-Legierungen und Mg-Zn-Al-Ca- Legierungen aus diesen Legierungen der Formel (II) ausgeschlossen sind;

MgaXcLne--(III)

Ln ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Y, La, Ce, Nd und sm oder einem Mischmetall (Mm),

das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und

a, c und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 3 ≤ e ≤ 25;

MgaXcMdLne---(IV)

M ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Al, Si und Ca bestehenden Gruppe,

das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und

a, c, d und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35, 1 ≤ d ≤ 25 und 3 ≤ e ≤ 25

mit der Maßgabe von e > 3, falls diese Legierung der Formel (IV) beide Al und Zn einschließt,

wobei diese Legierung aus einer feinen kristallinen Struktur mit Ausschluß einer Kompositstruktur einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase besteht.

2. Verfahren zur Herstellung einer Legierung auf Magnesium- Basis mit einer Härte (Hv) von wenigstens 240 und einer Zugfestigkeit von nicht weniger als 850 MPa, wobei diese Legierung eine durch eine der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) wiedergegebene Zusammensetzung hat:

MgaXb---(I)

worin: X wenigstens zwei Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe, und

a und b Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95 und 5 ≤ b ≤ 60;

MgaXcMd---(II)

a, c und d Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 1 ≤ d ≤ 25;

MgaXcLne---(III)

worin: X ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Mi, Sn und Zn bestehenden Gruppe,

Ln ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Y, La, Ce, Md und Sm oder einem Mischmetall (Mm),

das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und

a, c und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 3 ≤ e ≤ 25; und

MgaXcMdLne---(IV)

Ln ein oder mehrere Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Y, La, Ce, Md und Sm oder einem Mischmetall (Mm), das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und

a, c, d und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35, 1 ≤ d ≤ 25 und 3 ≤ e ≤ 25,

wobei das Verfahren die rasche Verfestigung einer Schmelze der Legierung mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 10³ bis 10&sup5; K/sec umfaßt, wodurch diese Legierung aus einer feinen kristallinen Struktur mit Ausschluß einer Kompositstruktur einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase besteht.

3. Verfahren zur Herstellung einer Legierung auf Magnesium- Basis mit einer Härte (Hv) von wenigstens 240 und einer Zugfestigkeit von nicht weniger als 850 MPa, wobei diese Legierung eine durch eine der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) wiedergegebene Zusammensetzung hat:

MgaXb---(I)

worin: X wenigstens zwei Elemente darstellt, ausgewählt aus der aus Cu, Mi, Sn und Zn bestehenden Gruppe, und

a und b Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95 und 5 ≤ b ≤ 60;

MgaXcMd---(II)

a, c und d Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 1 ≤ d ≤ 25;

MgaXcLne---(III)

a, c und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35 und 3 ≤ e ≤ 25; und

MgaXcMdLne---(IV)

das eine Kombination von Seltenerdelementen ist, bestehenden Gruppe, und

a, c, d und e Atomprozentsätze sind, die in die folgenden Bereiche fallen:

40 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 35, 1 ≤ d ≤ 25 und 3 ≤ e ≤ 25,

wobei das Verfahren die rasche Verfestigung einer Schmelze der Legierung umfaßt, um eine amorphe oder gemischte amorphe und kristalline Struktur zu erhalten, und danach diese Legierung auf eine Temperatur, die von -100º C bis + 100º C ihrer Kristallisationstemperatur reicht, erhitzt wird, wodurch diese Legierung aus einer feinen kristallinen Struktur mit Ausschluß einer Kompositstruktur von einer amorphen Phase und von einer kristallinen Phase besteht.