JP2022540544A - Fine-scale eutectic textures, specifically alloys with nano-eutectic textures, and the manufacture of such alloys - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも3つの成分を有する合金組成と、共晶組織とを有する合金、具体的には軽金属合金であって、共晶組織は、合金の組成が合金の状態図の擬共晶点(pE)付近のフィールドにあり、結果として少なくとも85mol%の共晶組織が合金中に存在する条件下で、合金を液体状態から固体状態へと冷却することによって得られる、合金に関する。合金はまた、このタイプの合金を製造するための方法に関する。The present invention provides an alloy, particularly a light metal alloy, having an alloy composition having at least three components and a eutectic structure, wherein the eutectic structure is defined by the pseudo-eutectic point of the phase diagram of the alloy. (pE) field and obtained by cooling the alloy from the liquid state to the solid state under conditions resulting in the presence of at least 85 mol % of the eutectic structure in the alloy. Alloys also relate to methods for producing alloys of this type.

Description

本発明は、少なくとも3つの成分を有する合金組成と、合金を液体状態から固体状態へと冷却することによって得られる共晶組織とを有する、合金、具体的には軽金属合金に関する。 The present invention relates to alloys, particularly light metal alloys, having an alloy composition having at least three components and a eutectic structure obtained by cooling the alloy from a liquid state to a solid state.

本発明は、共晶組織を有する、合金、具体的には軽金属合金を製造するための方法であって、合金は少なくとも3つの成分を有する合金組成を有し、合金は、共晶組織を形成するために合金の液体状態から開始して固体状態へと冷却される、方法にさらに関する。 The present invention is a method for producing an alloy, particularly a light metal alloy, having a eutectic structure, the alloy having an alloy composition having at least three components, the alloy forming a eutectic structure The method further relates to a method in which the alloy is cooled to a solid state starting from the liquid state in order to

合金の鋳造特性または強度特性に影響を与えるために合金の組織の一部が共晶組織を有して具現化される場合、有利であり得ることは公知である。二元鋳造合金、すなわち、共晶ミクロ組織を有する2成分を有する合金は、工業的実用合金としてよく使用される。これらの合金は通常、それらの状態図における共晶点によって特徴付けられ、共晶点において、合金の液相および合金の2つの固相が互いと熱力学平衡にあるか、または合金が液相から冷却される際に液体状態から固体状態への直接遷移が起こり、ここで共晶組織が形成される。熱力学自由度の数f、成分の数N、および平衡相の数Pである、一定圧力での固体に関するギブズの相律f=N-P+1に従うと、これは、f=0の自由度の数に対応する。それによって、液相から固相への直接遷移は、微細でラメラ状の組織の形成をもたらすことが多い。 It is known that it can be advantageous if part of the alloy's structure is embodied with a eutectic structure to affect the casting properties or strength properties of the alloy. Binary cast alloys, ie, alloys having two components with a eutectic microstructure, are often used as alloys of industrial utility. These alloys are usually characterized by a eutectic point in their phase diagram, at which the liquid phase of the alloy and the two solid phases of the alloy are in thermodynamic equilibrium with each other, or the alloy is in the liquid phase. A direct transition from the liquid state to the solid state occurs upon cooling from , where a eutectic structure is formed. According to Gibbs' phase law f=NP+1 for solids at constant pressure, where f is the number of thermodynamic degrees of freedom, N is the number of components, and P is the number of equilibrium phases. corresponds to the number. A direct transition from the liquid phase to the solid phase thereby often results in the formation of a fine, lamellar texture.

同様に、三元合金系との関連では、共晶組織の実施形態を用いて強度特性を向上するために、三元共晶点に近い組成を有する合金を作製する試みも公知となっている。ギブズの相律f=N-P+1に従うと、これは、3つの成分および4つの相を有して、同様に同じくf=0自由度に対応する。しかしながら、実用において使用され得る合金量で顕著な微細さを有する共晶組織を作製するために、通常、大きい冷却速度がこのタイプの合金を形成するために必要とされ、析出硬化のための、他の元素と調和させた追加の組み合わせが、合金の強度を増大するために必要であることが多い。ほとんどの場合、この目的のために50K/s~200K/sの範囲の冷却速度が使用される。しかしながら、大きい冷却速度の要件は具体的には、このタイプの合金の技術的有用性を小規模の部品に限定する。 Similarly, in the context of ternary alloy systems, attempts are also known to produce alloys with compositions close to the ternary eutectic point in order to improve strength properties using embodiments of the eutectic structure. . According to the Gibbs phase law f=N−P+1, it has 3 components and 4 phases, also corresponding to f=0 degrees of freedom. However, in order to produce a eutectic structure with significant fineness in alloy quantities that can be used in practice, high cooling rates are usually required to form this type of alloy, and for precipitation hardening, Additional combinations, matched with other elements, are often required to increase the strength of the alloy. Most often, cooling rates in the range of 50 K/s to 200 K/s are used for this purpose. However, the requirement for high cooling rates specifically limits the technical usefulness of this type of alloy to small-scale parts.

これは本発明によって対処される。本発明の目的は、高い強度および良好な変形性を有する、少なくとも3つの成分を有する合金を特定することである。 This is addressed by the present invention. The object of the present invention is to identify alloys with at least three components that have high strength and good deformability.

本発明のさらなる目標は、このタイプの合金を製造するための方法を特定することである。 A further goal of the invention is to identify a method for producing alloys of this type.

冒頭で挙げたタイプの合金を用いて、合金の組成が合金の状態図の擬共晶点付近のフィールドにあり、結果として少なくとも85mol%またはat%の共晶組織が合金中に存在する条件下で、共晶組織が得られる場合、目的は本発明に従って達成される。 With alloys of the type mentioned at the beginning, under conditions where the composition of the alloy is in the near-quasi-eutectic field of the phase diagram of the alloy, resulting in at least 85 mol % or at % of the eutectic structure in the alloy. and a eutectic structure is obtained, the object is achieved according to the invention.

本発明の論拠は、合金の状態図における擬共晶点にある、またはその近傍にある、少なくとも3つの成分または元素を有する合金の組成を用いると、特に微細な大きさの、または微細に組織化された共晶組織が具現化され得、当該組織は具体的には、状態図における「通常の」共晶点にある選択された組成を有する合金よりも微細な共晶組織を有し得るという発見である。したがって、具体的には、低マイクロメートル範囲、およびとりわけナノメートル範囲の共晶組織の特徴的な組織間隔が実現され得、ナノ共晶組織とも呼ばれる。加えて、それによって形成された共晶組織は通常、主なまたは優勢なミクロ組織を構成すること、具体的には、多くの場合は小さい、または無視できるほど小さい一次凝固相および/または残存凝固相のみが、共晶点の近傍で、または共晶点の付近のフィールドで、具体的には共晶点において、生じるか、または全く生じないことが示されている。この、合金中の共晶組織の極めて微細なミクロ組織とそれの優勢な存在との組み合わせにより、高い強度、具体的には圧縮強度、および顕著な変形性の両方を有する合金が具現化される。表記においては、擬共晶点は典型的に、「e」または「pE」によって略記され、共晶点は「E」によって略記されように、表される。 The rationale for the present invention is that using an alloy composition having at least three constituents or elements at or near the pseudo-eutectic point in the phase diagram of the alloy results in a particularly finely sized or finely textured A refined eutectic structure may be embodied, which may in particular have a finer eutectic structure than an alloy with a selected composition at the "normal" eutectic point in the phase diagram. This is the discovery. Thus, in particular, characteristic texture spacings of the eutectic texture in the low micrometer range and especially in the nanometer range can be achieved, also referred to as nanoeutectic texture. In addition, the eutectic structure thereby formed usually constitutes the main or predominant microstructure, specifically the often small or negligible primary solidification phase and/or residual solidification phase. It has been shown that phases only occur near the eutectic point, or in fields near the eutectic point, specifically at the eutectic point, or not at all. This combination of the extremely fine microstructure and its predominant presence of the eutectic structure in the alloy embodies an alloy that has both high strength, specifically compressive strength, and outstanding deformability. . In notation, the pseudo-eutectic point is typically abbreviated by "e" or "pE" and the eutectic point is represented as abbreviated by "E".

技術的には、三元状態図において、二元状態図から公知の液相線および固相線は典型的に、それぞれ、湾曲面の面積に対応し、二元相面積は相体積に対応する。三元状態図において、液相面積の交差する線は典型的に、液相境界線または一変系線とも呼ばれる共晶チャネルを形成し、共晶チャネルは、状態図の三元共晶点において終わる。それによって、擬共晶点は、鞍点を形成する液相境界線上の点を表す、すなわち、液相境界線に沿った局所的極値、および、境界単相フィールドに関連して、それに対する最短垂線を表す。 Technically, in a ternary phase diagram, the liquidus and solidus, known from the binary phase diagram, typically correspond to the area of the curved surface and the binary phase area to the phase volume, respectively. . In a ternary phase diagram, the intersecting lines of the liquidus area typically form eutectic channels, also called liquidus boundary lines or first-variant lines, which terminate at the ternary eutectic point of the phase diagram. . The quasi-eutectic point thereby represents a point on the liquidus boundary forming a saddle point, i.e., the local extremum along the liquidus boundary and the shortest represents a perpendicular line.

2成分境界系、または、具体的には三元の、状態図の含有量の交点の表記において、二元共晶はまた、一貫性なく擬共晶点と呼ばれる。しかしながら、このタイプの術語的な名称は本発明の概念の意味ではなく、それは、専門語「擬共晶点」によって、明示的に意図されるものでも、意味されるものでもなく、それによって構成されるものでもない。具体的には、擬共晶点は、それの存在が、少なくとも第3の成分または第3の元素の追加または存在を必要とすることを特徴とする。 The binary eutectic is also inconsistently referred to as the pseudo-eutectic point in the notation of the intersection of the content of the binary boundary system, or specifically the ternary, phase diagram. However, this type of nomenclature is not meant in the sense of the inventive concept, which is neither expressly intended nor implied by, or constituted by, the terminology "pseudo-eutectic point". Nor will it be done. Specifically, the pseudo-eutectic point is characterized in that its presence requires the addition or presence of at least a third component or element.

ギブズの相律の観点から、擬共晶点pEは、三元合金系において、液相境界線に沿った局所的極値を表し、極値は、三元共晶Eより1大きい自由度の数、および単相凝固MCより1小さい自由度の数を有する。熱力学自由度の数f、成分の数N、および平衡相の数Pである、ギブズの相律f=N-P+1に従うと、これは、

Figure 2022540544000002
Figure 2022540544000003
Figure 2022540544000004
に対応する。この、三元共晶点Eに関する0の自由度と比較して増大した、擬共晶点pEでの1の自由度は、共晶点で形成されるミクロ組織と比較してしばしば最大で数桁までより微細な、擬共晶点の領域における共晶ミクロ組織の実施形態の原因であると考えられる。 From the point of view of the Gibbs phase rule, the pseudo-eutectic point pE represents a local extremum along the liquidus boundary in a ternary alloy system, the extremum being one degree of freedom greater than the ternary eutectic E , and the number of degrees of freedom one less than monophasic solidification MC. According to the Gibbs phase law f=N−P+1, where f is the number of thermodynamic degrees of freedom, N is the number of components, and P is the number of equilibrium phases, this is
Figure 2022540544000002
Figure 2022540544000003
Figure 2022540544000004
corresponds to This increased one degree of freedom at the pseudo-eutectic point pE compared to the zero degree of freedom with respect to the ternary eutectic point E is often at most a few degrees compared to the microstructure formed at the eutectic point. It is believed to account for the embodiment of the eutectic microstructure in the region of the pseudo-eutectic point, which is orders of magnitude finer.

したがって、4つの成分を有する合金に関しては、液相境界線は2次元面積に対応し、擬共晶点は擬共晶線に対応する。4つより多い成分を有する、より多い成分の合金それぞれに関しては、関連する状態領域の次元数は同様に増加する。したがって、この文献の範囲内で、「擬共晶点」という名称は、三元合金の状態図における擬共晶点、および4つの成分を有する合金の状態図における対応する擬共晶線、または4つより多い成分を有する合金の状態図における対応する擬共晶多次元領域の両方を意味する一般的な用語として明確に理解されるべきである。したがって、この関連で、具体的には「擬共晶点」および「擬共晶領域」という名称は、同義的に使用される。それによって、三元合金系の擬共晶点は特定の実施形態を構成することが理解されるべきである。 Thus, for alloys with four components, the liquidus boundary corresponds to the two-dimensional area and the pseudo-eutectic point corresponds to the pseudo-eutectic line. For each higher component alloy with more than four components, the dimensionality of the relevant state regions increases as well. Therefore, within this document, the term "pseudo-eutectic point" refers to the pseudo-eutectic point in the phase diagram of a ternary alloy and the corresponding pseudo-eutectic line in the phase diagram of an alloy with four components, or It should be clearly understood as a general term meaning both the corresponding quasi-eutectic multidimensional regions in the phase diagram of alloys with more than four constituents. In this connection, therefore, in particular the terms “pseudo-eutectic point” and “pseudo-eutectic region” are used interchangeably. It is thereby to be understood that the pseudo-eutectic point of the ternary alloy system constitutes a specific embodiment.

したがって、この説明に従うと、具体的には三元合金系に関して、ギブズの相律による、以下

Figure 2022540544000005
Figure 2022540544000006
は三元合金の状態図の擬共晶点に、または3つより多い成分の状態図の擬共晶点、具体的には擬共晶線もしくは擬共晶領域に当てはまる。 Thus, according to this description, specifically for the ternary alloy system, according to the Gibbs phase rule,
Figure 2022540544000005
Figure 2022540544000006
applies to the quasi-eutectic point of the phase diagram of a ternary alloy, or to the quasi-eutectic point of the phase diagram of more than three components, specifically to the quasi-eutectic line or region.

したがって、擬共晶点、または少なくとも3つの成分Nを有する合金の状態図の擬共晶点における合金組成は、具体的には、ギブズの相律に従って、自由度の数fは0とN-1との間にあることを特徴とする。 Thus, the pseudo-eutectic point, or the alloy composition at the pseudo-eutectic point of the phase diagram of an alloy having at least three components N, specifically follows the Gibbs phase law, with the number of degrees of freedom f being 0 and N− It is characterized by being between 1 and

合金組成が、擬共晶点の近傍に、または擬共晶点の付近のフィールドに、具体的には擬共晶点、または上記点を表す鞍点にあり、結果として、少なくとも85mol%またはat%(それぞれモルパーセントおよび原子パーセントで示される)の共晶組織が合金中に存在する場合、合金の高い強度および顕著な変形性の両方のために十分であることが示されている。少なくとも90mol%またはat%、特に好ましくは少なくとも95mol%またはat%の共晶組織が合金中に存在する場合、好ましい。結果として、良好な変形性を有すると同時に強度が高いという有利な特性は、特に顕著なやり方で開発することができる。とりわけ、それによって、最大98mol%またはat%までを達成することができることが多く、結果として、合金の機械特性が実質上、共晶ミクロ組織によってのみ決定される。共晶組織は典型的に、液相-固相の変態において、または合金の凝固において形成する。 The alloy composition is near the pseudo-eutectic point or in a field near the pseudo-eutectic point, specifically at the pseudo-eutectic point or at the saddle point representing said point, resulting in at least 85 mol % or at % It has been shown that the presence of a eutectic structure (expressed in mole percent and atomic percent, respectively) in the alloy is sufficient for both high strength and significant deformability of the alloy. It is preferred if at least 90 mol % or at %, particularly preferably at least 95 mol % or at % of the eutectic structure is present in the alloy. As a result, the advantageous properties of good deformability and at the same time high strength can be developed in a particularly pronounced way. Among other things, it is often possible to achieve up to 98 mol % or at %, as a result of which the mechanical properties of the alloy are determined virtually exclusively by the eutectic microstructure. A eutectic structure typically forms in a liquid-solid transformation or in solidification of an alloy.

合金の高い強度および顕著な変形性は、合金が三元合金である場合、および合金が4つの成分または少なくとも5つの成分を含む場合の両方で、達成可能である。具体的には、合金は、たとえば、実用目的に応じて、混晶硬化および/または析出硬化のための他の追加の成分の形態で、複数の成分を含み得る。合金が三元合金または四元合金である場合、高い強度および変形性を有する合金を具現化することは、特に簡単で実行可能である。 High strength and significant deformability of the alloy are achievable both when the alloy is a ternary alloy and when the alloy comprises four components or at least five components. Specifically, the alloy may include multiple components, for example, in the form of other additional components for mixed crystal hardening and/or precipitation hardening, depending on the practical purpose. When the alloy is a ternary or quaternary alloy, it is particularly simple and feasible to embody an alloy with high strength and deformability.

共晶組織は通常、3μmより小さい、平均の特徴的な組織間隔またはそれの相量、具体的にはラメラの平均間隔を有する。それによって、平均間隔が2μmより小さい、具体的には1μmより小さい場合、特に顕著な強度および変形性が達成され得る。たとえば、合金の合金組成が、擬共晶点の化学量論的組成のより近傍にあるように選択される場合、これは達成され得る。それによって、平均間隔が800nmより小さい、具体的には600nmより小さい場合、特に高い強度が達成され得る。追加的または代替的には、相量の平均間隔は、合金が凝固している間の合金の冷却速度を変化させることによって影響を受け得る。 The eutectic texture typically has an average characteristic texture spacing or phase content thereof, in particular an average lamellar spacing, of less than 3 μm. Particularly outstanding strength and deformability can thereby be achieved if the average spacing is less than 2 μm, in particular less than 1 μm. For example, this can be achieved if the alloy composition of the alloy is selected to be closer to the pseudo-eutectic stoichiometry. Particularly high intensities can thereby be achieved if the average spacing is less than 800 nm, in particular less than 600 nm. Additionally or alternatively, the average spacing of phase quantities can be affected by varying the cooling rate of the alloy while the alloy is solidifying.

合金が、最大限で5mol%またはat%、好ましくは最大限で3mol%またはat%、具体的には好ましくは最大限で2mol%またはat%の量で残存凝固を有する場合、有利である。このようにして、共晶組織によって有利に得られる前述の特性は、残存凝固の量によってわずかにのみ影響を受けるか、または全く受けない。残存凝固量は、合金組成が擬共晶点の化学量論的組成のより近傍にあるように合金組成を選択することによって、設定される。残存凝固は典型的に、共晶組織の形成後、液相の残存量が、もはや共晶ではない組織の形態で凝固するか、または形成されている相の数またはタイプが共晶凝固の終わりにおいて変化する、ミクロ組織量を表す。残存凝固の量は典型的に、形成された共晶組織によってもたらされる特性を限定する要因を構成し、その理由のために、残存凝固が可能な限り少なく保たれる場合、有益である。ここで、残存凝固が、網目状に、または網目組織の形態で具現化されず、むしろ好ましくは、存在する場合、互いから分離された島または単位の形態で具現化される場合、特に有益である。通常、残存凝固は、少なくとも1mol%またはat%の量で具現化されるが、好ましくはより少なくてもよい。 It is advantageous if the alloy has residual solidification in an amount of at most 5 mol % or at %, preferably at most 3 mol % or at %, in particular preferably at most 2 mol % or at %. In this way, the aforementioned properties advantageously obtained by the eutectic structure are only slightly affected, or not at all, by the amount of residual solidification. The amount of residual solidification is set by selecting the alloy composition so that it is closer to the stoichiometric composition of the pseudo-eutectic point. Residual solidification typically occurs after the formation of the eutectic structure, where the residual amount of liquid phase solidifies in the form of a structure that is no longer eutectic, or the number or type of phases being formed is reduced by the end of eutectic solidification represents the amount of microstructure, which varies in The amount of residual solidification typically constitutes a limiting factor in the properties provided by the eutectic structure formed, and for that reason it is beneficial if residual solidification is kept as low as possible. Here, it is particularly beneficial if the residual solidification is not embodied in the form of a network or network, but rather preferably in the form of islands or units separated from each other, if present. be. Usually residual solidification is embodied in an amount of at least 1 mol % or at %, but preferably less.

合金が、10mol%またはat%より少ない、具体的には5mol%またはat%より少ない、好ましくは3mol%またはat%より少ない量で一次凝固を有する場合、顕著な強度および変形性のために好都合である。これは、共晶組織の非常に優勢な実施形態、または高い組織量の、それに応じて有利に達成され得る前述の特性を有する、共晶組織の実施形態を可能にする。一次凝固とは、共晶組織の形成の直前に生じ、共晶組織の形態では凝固しない、凝固したミクロ組織の一部を表し、一次凝固は、共晶組織の実施形態によって達成され得る特性の限定に関して前述の残存凝固ほど関係していないが、これもまた好ましくは可能な限り少なく保たれるべきである。通常、一次凝固は、少なくとも1mol%またはat%の量で具現化されるが、好ましくはより少なくてもよい。 It is advantageous for outstanding strength and deformability if the alloy has primary solidification in an amount of less than 10 mol % or at %, in particular less than 5 mol % or at %, preferably less than 3 mol % or at %. is. This allows a very dominant embodiment of the eutectic texture, or an embodiment of the eutectic texture with a high amount of texture, which accordingly can advantageously be achieved with the aforementioned properties. Primary solidification refers to the portion of the solidified microstructure that occurs immediately prior to the formation of the eutectic structure and does not solidify in the form of the eutectic structure, the primary solidification being the properties that can be achieved by embodiments of the eutectic structure. Although less relevant than the residual coagulation mentioned above in terms of limitations, this too should preferably be kept as low as possible. Generally, primary solidification is embodied in an amount of at least 1 mol % or at %, but preferably less.

高い強度および特に顕著な変形性の実施形態に関して、混晶相を有するか、またはそれからできた、具体的には金属間化合物相を有しないか、またはそれからできていない、一次凝固が形成される場合、有益である。これは、特に実用しやすい強度および変形特性を達成するために、すべての合金系に該当する有利な条件であるように思われる。 For embodiments of high strength and particularly pronounced deformability, a primary solidification is formed which has or is made of a mixed crystal phase, in particular without or made of an intermetallic phase. useful if This appears to be an advantageous condition that applies to all alloy systems in order to achieve particularly practical strength and deformation properties.

前述の残存凝固および/または一次凝固の量は、慣例の技術的なやり方で、シャイル-ガリバに従った熱力学計算を用いて、制御またはあらかじめ決定することができる。単にシャイル計算または方程式とも呼ばれるシャイル-ガリバ計算または方程式は、凝固中の合金中の合金量の分布を説明し、ここで、進行する凝固に関する局所平衡、および固相における拡散の無視が通常前提とされる。このタイプの計算は、冶金分野の慣例の技術的器具または教科書の知識を構成し、当業者には公知であると推定される。これは、J.A.Dantzigらによる教科書「Solidification」(ISBN:978-2-940222-17-9)に例示されている。 The aforementioned amounts of residual solidification and/or primary solidification can be controlled or predetermined in conventional technical manner using thermodynamic calculations according to Schill-Gulliver. The Shile-Gulliver calculus or equation, also simply called the Shile calculus or equation, describes the distribution of alloy content in an alloy during solidification, where local equilibrium with respect to progressive solidification and negligence of diffusion in the solid phase are usually assumed. be done. Calculations of this type constitute routine technical instrumentation or textbook knowledge in the field of metallurgy and are presumed to be known to those skilled in the art. This is J. A. It is exemplified in the textbook "Solidification" by Dantzig et al. (ISBN: 978-2-940222-17-9).

合金が、8.0g/cmより小さい、具体的には7.5g/cmより小さい、好ましくは6g/cmより小さい密度を有する場合、有益である。したがって、合金は、特に構造部品としての実用に関して特に有利な強度対重量の比を有し得る。合金が軽金属合金として具現化される場合、特に有益である。したがって、合金の特に高い実用適性が達成され得る。この目的のために、合金が、5.0g/cmより小さい、具体的には3.0g/cmより小さい密度を有する場合、有利である。 It is advantageous if the alloy has a density of less than 8.0 g/cm 3 , in particular less than 7.5 g/cm 3 and preferably less than 6 g/cm 3 . Accordingly, the alloy may have a strength-to-weight ratio that is particularly advantageous for utility as a structural component. It is particularly beneficial if the alloy is embodied as a light metal alloy. A particularly high practical suitability of the alloy can thus be achieved. For this purpose it is advantageous if the alloy has a density of less than 5.0 g/cm 3 , in particular less than 3.0 g/cm 3 .

実用材料として実行可能な使用に関して、合金がマグネシウム基合金、アルミニウム基合金、リチウム基合金、またはチタン基合金である場合、有益である。 With respect to viable use as a practical material, it is advantageous if the alloy is a magnesium-based alloy, an aluminum-based alloy, a lithium-based alloy, or a titanium-based alloy.

合金が鋳造合金である場合、有利である。これは、具体的には前述の特性を有する、とりわけ構造部品の、特に実行可能な製造を可能にする。 It is advantageous if the alloy is a cast alloy. This allows a particularly viable production, in particular of structural parts, in particular having the aforementioned properties.

合金がAl-Mg合金である場合、効果的であることが証明されている。明確な意図された実用に応じて、合金は他の合金成分を含んでもよい。このようにして、実際の状況に特定の関連を有する実用部品、具体的には構造部品は、合金を有して、またはそれから作られて、製造され得る。ここで、合金がAl-Mg-Si合金である場合、特に有益である。有利には、合金はまた、亜鉛(Zn)を、具体的には0.01wt%より多い、典型的には1wt%より多い量で含み得る。したがって、合金の圧縮強度が最適化され得る。それによって、ほとんどの場合、合金は、15wt%より少ない、具体的には10wt%より少ない、好ましくは1.0wt%と5.0wt%との間の、特に好ましくは約3.0wt%の亜鉛を含む。 It has proven effective when the alloy is an Al--Mg alloy. The alloy may contain other alloying constituents, depending on the specific intended application. In this way, utility parts, in particular structural parts, which have particular relevance to practical situations, can be produced comprising or made from the alloy. It is particularly advantageous here if the alloy is an Al--Mg--Si alloy. Advantageously, the alloy may also contain zinc (Zn), specifically in an amount greater than 0.01 wt%, typically greater than 1 wt%. Therefore, the compressive strength of the alloy can be optimized. Thereby in most cases the alloy contains less than 15 wt%, in particular less than 10 wt%, preferably between 1.0 and 5.0 wt%, particularly preferably about 3.0 wt% zinc including.

合金がAl-Cu-Li合金、Al-Cu-Mg合金、Mg-Li-Al合金、Mg-Cu-Zn合金、Al-Cu-Mg-Zn合金、またはAl-Mg-Si-Zn合金である場合、強度および顕著な変形性の両方が特に有利である、高い実用適性を達成することができる。 The alloy is an Al-Cu-Li alloy, Al-Cu-Mg alloy, Mg-Li-Al alloy, Mg-Cu-Zn alloy, Al-Cu-Mg-Zn alloy, or Al-Mg-Si-Zn alloy In this case, a high practical suitability can be achieved, with both strength and pronounced deformability being particularly advantageous.

特に高い強度および変形性を示す、とりわけ構造部品の形態での高い実用適性を有する合金は、合金が、15.0%~70.0%のリチウム、0.0%より多い、具体的には0.01%より多い、好ましくは0.05%より多いアルミニウム、マグネシウム、および残部として製造関連の不純物を含み、具体的にはそれらでできており(at%で)、アルミニウムのマグネシウムに対する比(at%で)は1:6~4:6である、マグネシウム基合金である場合、達成することができる。 Alloys which exhibit particularly high strength and deformability and which have a high practical suitability, especially in the form of structural parts, are alloys containing 15.0% to 70.0% lithium, more than 0.0%, in particular More than 0.01%, preferably more than 0.05% aluminum, magnesium, and the balance comprising, and specifically made of, manufacturing-related impurities (in at %), the ratio of aluminum to magnesium ( at %) is between 1:6 and 4:6, which can be achieved in the case of magnesium-based alloys.

このタイプのMg-Li-Al合金は、Mg-Li-Al状態図における擬共晶点の、合金組成の付近のフィールドに、または合金組成の近傍に、または合金組成において、合金組成を有し、結果として、微細に組織化された、またはミクロスケールの共晶ミクロ組織が達成され得る。微細スケールのミクロ組織には、高い強度、具体的には高い圧縮強度が付随し、同時に、マグネシウム合金におけるリチウムの対応する前述の量にて、マグネシウム合金の良好な変形性が存在する。それによって、状態図における配向組成または配向線は、具体的には、約3:6のアルミニウム対マグネシウムの比(原子パーセントで、at%と略記される)であり、これは特に均一の微細スケールまたは均一の微細ラメラ状の、ミクロ組織またはモルホロジが、この比において見出されるためである。
この比を包含する範囲において、なかんずく1:6~4:6のアルミニウム対マグネシウムの比(at%で)で、微細な、具体的には微細ラメラ状のミクロ組織またはモルホロジはまた、多様に顕著な度合いで見出され、それに応じて当該組織またはモルホロジには通常、強度の様々な顕著な大きさ、具体的には圧縮強度の大きさ、およびマグネシウム合金の変形性または延性が付随する。記述した組成範囲におけるこれらの特別なモルホロジの特徴のために、したがって、高い強度、具体的には圧縮強度、および良好な変形性の両方を有するマグネシウム合金の形成が可能となる。このマグネシウム合金およびそれの製造のための方法、ならびに原材料、半製品または部品、およびそれらの特定の実施形態として実現したものは、欧州特許出願第19184999.1号の一部、および国際出願PCT/EP2020/058280の一部として欧州特許庁に出願され、開示されており、当該開示はここに、本文献の開示においてその全体が含まれる。これは、とりわけ、上記出願に記述されるように、Mg-Al-Li合金が、30.0%~60.0%、具体的には40%~50%、好ましくは45%~50%、特に好ましくは45%~48%のリチウムを含む(at%で)場合に該当する。Mg-Al-Li合金が、0.05%より多い、具体的には0.1%より多い、通常1%より多いアルミニウムを含む(at%で)場合、さらに有利である。それによって、Mg-Al-Li合金は、アルミニウムのマグネシウムに対する比(at%で)が1.2:6~4:6、具体的には1.4:6~4:6、好ましくは1.5:6~4:6である場合、具体的にはラメラ状の、高度の微細性を有するミクロ組織を有して具現化され得ることが示されている。アルミニウムのマグネシウムに対する比(at%で)が1.8:6~3.5:6、具体的には2:6~3.5:6、好ましくは2.5:6~3.5:6である場合、顕著な微細性、または微細な、具体的にはラメラ状のミクロ組織にとって有益である。したがって、特に高い強度、具体的には圧縮強度が達成され得る。これは、2.8:6~3.3:6の、好ましくは約3:6の、アルミニウム対マグネシウムの比(at%)で特に当てはまり、当該比において、非常に均一の微細なモルホロジまたはミクロ組織を得ることができる。この目的のために、マグネシウム合金(at%で)が、30.0%~60.0%のリチウムであり、かつアルミニウム対マグネシウムの比(at%で)が2.5:6~3.5:6、具体的には2.8:6~3.3:6、好ましくは約3:6である場合、特に有利である。この関連で、具体的には前述の出願文献の図1に言及し、当該図において、Mg-Li-Al状態図における対応する配置が概略的に例示されており、その開示および関連する記載はまた、適宜本文献の一部と見なされるものである。特に顕著な均一性はまた、それによってマグネシウム合金が40.0%~60.0%のリチウムを含む(at%で)場合、達成可能である。前述の出願に記述され、また適宜本開示に組み込まれるように、Mg-Al-Li合金の特性は、カルシウム、希土類金属、具体的にはイットリウム、亜鉛、および/またはケイ素の量が、前述の出願に記述される対応する含有量範囲にて前述の出願に従って追加的に存在する場合、さらに最適化され得る。たとえば、このタイプの合金は、Mg-20%Li-15%Al-1%Ca-0.5%Y(wt%で)またはMg-20%Li-24%Al-1%Ca-0.5%Y(wt%で)として具現化され得る。
This type of Mg—Li—Al alloy has an alloy composition at or near the alloy composition in the pseudo-eutectic point in the Mg—Li—Al phase diagram. As a result, a finely textured or microscale eutectic microstructure can be achieved. The fine-scale microstructure is accompanied by high strength, in particular high compressive strength, and at the same time there is good deformability of the magnesium alloy at the corresponding aforementioned amounts of lithium in the magnesium alloy. The orientation composition or orientation line in the phase diagram is thereby specifically a ratio of aluminum to magnesium (in atomic percent, abbreviated as at%) of about 3:6, which is particularly uniform on the fine scale. Or because a uniform, fine lamellar, microstructure or morphology is found at this ratio.
In the range encompassing this ratio, especially at aluminum to magnesium ratios (in at%) of 1:6 to 4:6, a fine, particularly fine lamellar microstructure or morphology is also variably pronounced. are found to varying degrees, and the texture or morphology is usually associated with different significant magnitudes of strength, specifically compressive strength, and deformability or ductility of magnesium alloys. These special morphological features in the composition range described thus enable the formation of magnesium alloys having both high strength, specifically compressive strength, and good deformability. This magnesium alloy and the method for its manufacture, as well as raw materials, semi-finished products or parts, and their implementation as specific embodiments, are part of European Patent Application No. 19184999.1 and International Application PCT/ It has been filed with the European Patent Office and disclosed as part of EP 2020/058280, the disclosure of which is hereby incorporated in its entirety by the disclosure of this document. This is inter alia, as described in the above application, a Mg-Al-Li alloy of 30.0% to 60.0%, in particular 40% to 50%, preferably 45% to 50%, Particularly preferred is a case containing 45% to 48% lithium (at %). It is further advantageous if the Mg--Al--Li alloy contains more than 0.05%, in particular more than 0.1%, typically more than 1% aluminum (in at %). Thereby the Mg-Al-Li alloy has an aluminum to magnesium ratio (in at%) of 1.2:6 to 4:6, specifically 1.4:6 to 4:6, preferably 1.4:6 to 4:6. It has been shown that when it is 5:6 to 4:6 it can be embodied with a highly fine microstructure, in particular lamellar. a ratio of aluminum to magnesium (in at %) of 1.8:6 to 3.5:6, specifically 2:6 to 3.5:6, preferably 2.5:6 to 3.5:6 is advantageous for a pronounced fineness, or a fine, specifically lamellar, microstructure. Particularly high strengths, in particular compressive strengths, can thus be achieved. This is especially true at aluminum to magnesium ratios (at %) of 2.8:6 to 3.3:6, preferably about 3:6, where a very uniform fine morphology or microscopic You can get organization. To this end, the magnesium alloy (in at %) is 30.0% to 60.0% lithium and has a ratio of aluminum to magnesium (in at %) of 2.5:6 to 3.5. :6, in particular from 2.8:6 to 3.3:6, preferably about 3:6. In this regard, reference is made specifically to FIG. 1 of the aforementioned application document, in which the corresponding arrangement in the Mg—Li—Al phase diagram is schematically illustrated, the disclosure of which and related descriptions are It is also considered part of this document as appropriate. A particularly pronounced homogeneity is also achievable when the magnesium alloy thereby contains 40.0% to 60.0% lithium (in at %). As described in the aforementioned application, and where appropriate incorporated into this disclosure, the properties of Mg--Al--Li alloys are such that the amounts of calcium, rare earth metals, specifically yttrium, zinc, and/or silicon are It can be further optimized if additionally present according to the aforementioned application in the corresponding content range described in the application. For example, alloys of this type are Mg-20%Li-15%Al-1%Ca-0.5%Y (in wt%) or Mg-20%Li-24%Al-1%Ca-0.5 It can be embodied as %Y (in wt%).

冒頭で挙げたタイプの方法を用いて、合金の状態図の擬共晶点付近のフィールドに組成があり、結果として、合金が固相へと冷却されるか、または凝固する際に、共晶組織が少なくとも85mol%またはat%の量で具現化されるような組成が提供される条件下で、本発明の他の目的は達成される。したがって、上述のように、合金は高い強度および顕著な変形性を有して具現化され得る。合金組成は、擬共晶点付近のフィールドで選択されるため、共晶相反応または相変態は、合金が液体状態から固体状態に冷却される際に、または液体から固体への遷移中に起こり、当該相反応または変態により、特に高度の微細性、または微細な組織を合金の主なミクロ組織量として有する共晶ミクロ組織が具現化される。 Using methods of the type listed at the beginning, the composition lies in the field near the pseudo-eutectic point of the phase diagram of the alloy such that as the alloy cools or solidifies into the solid phase, the eutectic Other objects of the invention are achieved provided that the composition is provided such that the tissue is embodied in an amount of at least 85 mol % or at %. Thus, as discussed above, alloys can be embodied with high strength and significant deformability. Since the alloy composition is selected in a field near the pseudo-eutectic point, eutectic phase reactions or phase transformations occur as the alloy cools from the liquid state to the solid state or during the transition from liquid to solid. , the phase reaction or transformation embodies a eutectic microstructure, which has a particularly high degree of fineness, or fine structure, as the predominant microstructure content of the alloy.

本発明による方法は、本発明による合金の範囲内で、具体的には上述したように記載される特徴、利点、実施、および効果に対応して、またはそれらと同様に、具現化されてもよいことが理解されるべきである。同じことが、本発明による方法に関して、本発明による合金にも該当する。 The method according to the invention may be embodied within the alloy according to the invention, corresponding to or similar to the features, advantages, implementations and effects specifically described above. Good things should be understood. The same applies to the alloys according to the invention with respect to the process according to the invention.

原材料、半製品、または部品は、有利には、本発明による、または本発明による合金を製造するための本発明による方法を用いて得ることができるような、合金を有して、具体的にはそれから作られて、実現される。本発明による合金の、または本発明による方法を用いて製造される合金の前述の説明、特徴、および効果に従って、合金を用いて形成される原材料、半製品、または部品はまた、有利に高い強度および良好な変形性を有する。 The raw material, semi-finished product or part advantageously comprises an alloy, in particular is made out of it and realized. In accordance with the foregoing descriptions, features and advantages of the alloy according to the invention or of the alloy produced using the method according to the invention, raw materials, semi-finished products or parts formed with the alloy also have advantageously high strength. and have good deformability.

追加の機能、利点、および効果は、以下に説明する例示的な実施形態から得られる。それによって参照される図面において、 Additional features, advantages, and effects are obtained from the exemplary embodiments described below. In the drawings referenced thereby,

例示的合金の合金組成が表されたAl-Mg-Si系の状態図の例証を示す。1 shows an illustration of a phase diagram for the Al—Mg—Si system with alloy compositions of exemplary alloys represented. 例示的合金の合金組成が表されたAl-Mg-Si系の状態図の例証を示す。1 shows an illustration of a phase diagram for the Al—Mg—Si system with alloy compositions of exemplary alloys represented. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1および図2からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。3 shows optical microscope images of the exemplary alloys from FIGS. 1 and 2. FIG. 図1、図2、および図10からの例示的合金の降伏応力図を示す。11 shows a yield stress diagram of the exemplary alloys from FIGS. 1, 2 and 10; FIG. 図1、図2、および図11からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 12 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 1, 2, and 11; FIG. 図1、図2、および図6からの例示的合金の降伏応力図を示す。7 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 1, 2 and 6; FIG. 図1、図2、および図7からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 8 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 1, 2, and 7; FIG. 図1および図3からの例示的合金の降伏応力図を示す。4 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 1 and 3; FIG. 図1および図4からの例示的合金の降伏応力図を示す。5 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 1 and 4; FIG. 図1、図2、図8、および図9からの例示的合金の降伏応力図を示す。10 shows yield stress diagrams for the exemplary alloys from FIGS. 1, 2, 8, and 9; FIG. 図1、図2、および図12からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 13 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 1, 2, and 12; 例示的合金の合金組成が描かれているAl-Cu-Mg系の状態図の例証を示す。1 shows an illustration of a phase diagram for the Al—Cu—Mg system with alloy compositions plotted for exemplary alloys. 図21からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。22 shows an optical microscope image of the exemplary alloy from FIG. 21; 図21および図22からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 23 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 21 and 22; FIG. 例示的合金の合金組成が表されたMg-Al-Li系の状態図の例証を示す。1 shows an illustration of a phase diagram for the Mg—Al—Li system with alloy compositions of exemplary alloys represented. 図24からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。25 shows an optical microscopy image of the exemplary alloy from FIG. 図24からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。25 shows an optical microscopy image of the exemplary alloy from FIG. 図24からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。25 shows an optical microscopy image of the exemplary alloy from FIG. 図24および図26からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 27 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 24 and 26; FIG. 図24および図27からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 28 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 24 and 27; FIG. 例示的合金の合金組成が描かれているMg-Cu-Zn系の状態図の例証を示す。1 shows an illustration of a phase diagram for the Mg—Cu—Zn system with alloy compositions plotted for exemplary alloys. 図30からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。31 shows an optical microscope image of the exemplary alloy from FIG. 30; 図30からの例示的合金の光学顕微鏡画像を示す。31 shows an optical microscope image of the exemplary alloy from FIG. 30; 図30~図32からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 33 shows a yield stress diagram for the exemplary alloys from FIGS. 30-32; FIG. Al-Cu-Mg-Zn系からの例示的合金の電子顕微鏡画像を示す。2 shows an electron microscope image of an exemplary alloy from the Al-Cu-Mg-Zn system. 図34からの例示的合金の降伏応力図を示す。FIG. 35 shows a yield stress diagram for the exemplary alloy from FIG. 34; Al-Mg-Si-Zn系からの例示的合金の相量の図を示す。FIG. 2 shows a diagram of phase quantities of exemplary alloys from the Al—Mg—Si—Zn system. 図36からの例示的合金のためのシャイル-ガリバ計算の固体量の図を示す。FIG. 37 shows a diagram of the solids content of the Shile-Gulliver calculation for the exemplary alloy from FIG.

本発明による合金の開発の過程において、様々な合金系の種々の合金組成を用いて一連の試験を行った。それによって、それぞれの場合において、それぞれ関連する状態図の擬共晶点のフィールドにある、またはその付近の合金組成を有する合金を選択し、合金を液体状態から固体状態に冷却することによって共晶組織を形成させた。次いで、顕微鏡法を用いてミクロ組織を検討した。加えて、様々な膨張計試験シリーズおよび圧縮試験を、基準として室温約20℃にて行ったのであり、ここで、開始長さLに対する長さの変化量ΔL、すなわち、

Figure 2022540544000007
として示され、それに応じて無次元の、変形度の関数としてMPaで降伏応力を描写する降伏曲線が、結果として算出された。 In the course of developing alloys according to the present invention, a series of tests were conducted using various alloy compositions of various alloy systems. Thereby, in each case, we select an alloy having an alloy composition at or near the pseudo-eutectic point field of the respective relevant phase diagram, and cool the alloy from the liquid state to the solid state by cooling the eutectic formed an organization. The microstructure was then examined using microscopy. In addition, various dilatometer test series and compression tests were performed at room temperature about 20° C. as a reference, where the change in length ΔL relative to the starting length L 0 , i.e.
Figure 2022540544000007
A yield curve plotting the yield stress in MPa as a function of the degree of deformation, denoted as , correspondingly dimensionless, was calculated as a result.

以下で、前述の概念を幅広く例証するために、合金系Al-Mg-Si、Al-Cu-Mg、Mg-Li-Al、Mg-Cu-Zn、Al-Cu-Mg-Zn、およびAl-Mg-Si-Znからの例示的合金に関する試験結果を、代表的な様式で示す。 In the following, the alloy systems Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg, Mg-Li-Al, Mg-Cu-Zn, Al-Cu-Mg-Zn, and Al- Test results for exemplary alloys from Mg--Si--Zn are shown in representative fashion.

Al-Mg-Si系:
図1および図2は、Al-Mg-Si系の三元状態図の例証を示し、図2は、関係する合金組成範囲を詳細に示す目的のための、状態図からのセグメントの例証である。Al-Mg-Si系からの10個の例示的合金を製造し、検討した。Al-Mg-Si系からの例示的合金の合金組成はそれぞれ、重量パーセントおよび原子パーセントで、表1における例示的合金1から例示的合金10として表され、参照番号1から参照番号10に対応し、当該番号は具体的には、図1および図2からの状態図におけるそれぞれの合金組成を表す。

Figure 2022540544000008
Al-Mg-Si system:
Figures 1 and 2 show illustrations of the ternary phase diagram for the Al-Mg-Si system, and Figure 2 is an illustration of a segment from the phase diagram for the purpose of detailing the alloy composition range of interest. . Ten exemplary alloys from the Al-Mg-Si system were produced and studied. The alloy compositions of exemplary alloys from the Al-Mg-Si system are represented in Table 1 as Exemplary Alloy 1 through Exemplary Alloy 10 in weight percent and atomic percent, respectively, and correspond to reference numerals 1 through 10. , the numbers specifically represent the respective alloy compositions in the phase diagrams from FIGS.
Figure 2022540544000008

図1および図2からの状態図に見ることができるように、例示的合金8~10はそれぞれ、擬共晶点pE付近のフィールドに配置された組成を有し、ここで、例示的合金8および9は、擬共晶点に大変近くに位置付けされ、例示的合金10は、擬共晶点pEからいくらかより大きい距離に位置付けされる。それによって、例示的合金9の合金組成は実質上、擬共晶点pEにある。擬共晶点pEは、図2において、描かれた参照線によって例証されており、ここで、擬共晶点pEは、AlMgの方向における一変系線と参照線との交点に位置している。図2において、例示的合金3~5は状態図の共晶点E付近のフィールドに配置されていることも見ることができる。さらに、例示的合金6および7は比較として与えられており、それらの組成は擬共晶点pEから大きい距離に位置しており、図2に明らかであり、ならびに例示的合金1および2が与えられており、当該合金は、液相境界線のすぐ近傍に位置付けられているが、擬共晶点pEおよび共晶点Eの両方からより大きい距離に位置付けられており、図1に明らかである。 As can be seen in the phase diagrams from FIGS. 1 and 2, exemplary alloys 8-10 each have a composition located in the field near the pseudo-eutectic point pE, where exemplary alloy 8 and 9 are positioned very close to the pseudo-eutectic point, and exemplary alloy 10 is positioned somewhat greater distance from the pseudo-eutectic point pE. Thereby, the alloy composition of exemplary alloy 9 is substantially at the pseudo-eutectic point pE. The pseudo-eutectic point pE is illustrated in FIG. 2 by the drawn reference line, where the pseudo-eutectic point pE is located at the intersection of the line of variation and the reference line in the direction of Al 3 Mg 2 is doing. It can also be seen in FIG. 2 that exemplary alloys 3-5 are located in the field near the eutectic point E of the phase diagram. Further, exemplary alloys 6 and 7 are provided as a comparison, and their compositions lie at a large distance from the pseudo-eutectic point pE, evident in FIG. , the alloy is positioned in the immediate vicinity of the liquidus boundary, but at a greater distance from both the pseudo-eutectic point pE and the eutectic point E, evident in FIG. .

図3から図12において、それぞれのミクロ組織を例証するために、例示的合金1~10の光学顕微鏡画像が示される。図13から図20において、降伏応力図が、室温約20℃にて行ったAl-Mg-Si例示的合金の膨張計試験シリーズの結果として例証されている。降伏応力曲線が示され、ここで、降伏応力はMPaで、変形度の関数として例証されている。降伏応力図のそれぞれは、例示的合金1~10のうちの1つの合金組成に対応する合金組成を有する合金試料からの複数の降伏応力曲線を示す。したがって、それぞれの降伏応力図は、例示的合金1~10のうちの1つの合金組成を表す。 Optical microscope images of exemplary alloys 1-10 are shown in FIGS. 3-12 to illustrate the respective microstructures. In FIGS. 13-20, yield stress diagrams are illustrated as a result of a dilatometric test series of an exemplary Al--Mg--Si alloy conducted at room temperature of about 20.degree. A yield stress curve is shown, where the yield stress in MPa is illustrated as a function of the degree of deformation. Each of the yield stress diagrams shows multiple yield stress curves from an alloy sample having an alloy composition corresponding to the alloy composition of one of Exemplary Alloys 1-10. Accordingly, each yield stress diagram represents the alloy composition of one of the exemplary alloys 1-10.

図10から図12において見ることができるように、擬共晶点pEの近傍に、またはその付近のフィールドに合金組成を有する例示的合金8~10の顕微鏡画像は、優勢な、微細に組織化された、または微細スケールの共晶組織を示す。比較すると、例示的合金4および5の顕微鏡画像を図6および図7において見ることができ、当該合金は、共晶点Eの近傍に合金組成を有する。これらは、例示的合金8および9のミクロ組織と比較して、粗い組織を含む共晶組織の顕著な度合いを示す。合金組成が、液相境界線から大きい距離に、しかしその領域中に位置している、図3および図4に示される例示的合金1および2の顕微鏡画像と、これらを比較すると、これらがより粗い共晶ミクロ組織を示すことを認めることができる。図8および図9において、例示的合金6および7の顕微鏡画像も示され、当該合金は、擬共晶点pEの遠い領域に、またはそこから大きい距離に合金組成を有する。共晶組織は、すでに存在しているが、比較的粗い組織を有し、著しく優勢さが劣り、より少ない量であることを見ることができる。加えて、残存凝固の高い量も明らかであり、図8および図9において薄いチャネルの形態で識別可能である。 As can be seen in FIGS. 10-12, the microscopic images of exemplary alloys 8-10, which have an alloy composition in the field near or near the pseudo-eutectic point pE, are predominantly finely textured. It exhibits a eutectic texture on a fine scale. By comparison, microscopic images of exemplary alloys 4 and 5 can be seen in FIGS. 6 and 7, which alloys have alloy compositions near the eutectic point E. They exhibit a pronounced degree of eutectic texture, including a coarse texture, compared to the microstructures of exemplary alloys 8 and 9. Comparing these with the microscopic images of exemplary alloys 1 and 2 shown in FIGS. It can be seen to exhibit a coarse eutectic microstructure. Also shown in FIGS. 8 and 9 are microscopic images of exemplary alloys 6 and 7, which have an alloy composition in the far region of, or a large distance from, the pseudo-eutectic point pE. It can be seen that the eutectic texture is already present, but has a relatively coarse texture and is significantly less prevalent and less abundant. In addition, a high amount of residual coagulation is also evident, discernible in the form of thin channels in FIGS.

図13から図14は、擬共晶点pEの近傍に、またはその付近のフィールドに合金組成を有する例示的合金8および9の降伏応力図を示す。例示的合金8および例示的合金9の両方が、高い強度、具体的には圧縮強度、および降伏応力が300MPaと400MPaとの間である顕著な変形性を有することを見ることができ、ここで、図13に例証される、例示的合金8は特に、最大400MPaまでの降伏応力を示す。比較すると、例示的合金4および5の降伏応力図を図15および図16において見ることができ、当該合金は、共晶点Eの近傍に合金組成を有する。例示的合金4および5も、高い強度、および個々の試料を少なくとも条件として高い変形性を示し、ここで、降伏応力は、約300MPaで、例示的合金8および9の降伏応力より下にあるか、または、図16に例証される例示的合金5に関連して、一貫してそれより下にある。この結果は、特に共晶点Eのフィールドに合金組成を有する例示的合金の共晶組織と比較しても、擬共晶点pEのフィールドに合金組成を有する例示的合金が、それの共晶組織の特に高い微細組織化を示すという発見と相関関係にあり、このことはまた、擬共晶点のフィールドにある合金のより高い強度および顕著な弾性を説明する。 13-14 show yield stress diagrams for exemplary alloys 8 and 9 having alloy compositions in the field near or near the pseudo-eutectic point pE. It can be seen that both Exemplary Alloy 8 and Exemplary Alloy 9 have high strength, specifically compressive strength, and remarkable deformability with a yield stress between 300 and 400 MPa, here , illustrated in FIG. 13, notably exhibits a yield stress of up to 400 MPa. By comparison, the yield stress diagrams of exemplary alloys 4 and 5 can be seen in FIGS. 15 and 16, which alloys have alloy compositions near the eutectic point E. Exemplary alloys 4 and 5 also exhibit high strength and high deformability, at least subject to the individual specimens, where the yield stress is about 300 MPa, which is below that of exemplary alloys 8 and 9. , or consistently below with respect to exemplary alloy 5 illustrated in FIG. This result shows that an exemplary alloy with an alloy composition in the pseudo-eutectic pE field has its eutectic Correlating with the finding of exhibiting a particularly high degree of microtexturing of the structure, this also explains the higher strength and pronounced elasticity of the alloys in the field of the quasi-eutectic point.

図20において、その合金組成が、擬共晶点pEからいくらかより大きい距離で配置されている例示的合金10の降伏応力図が示される。わずかにより低い降伏応力値、および特に個々の測定結果間でのより大きい変動性が明らかである。図17および図18において、比較すると、液相境界線の領域にあるが、擬共晶点pEおよび共晶点Eの合金組成の両方から距離が置かれた合金組成を有する例示的合金1および例示的合金2は、著しくより不良な強度および変形特性を有することがさらに示される。図19において、その合金組成が、状態図における擬共晶点pEの合金組成から比較的大きい距離に位置付けられている、例示的合金6および7の合金組成に対応する降伏応力図が追加で示される。対応する降伏応力曲線は、例示的合金8に関して図13において示される曲線の降伏応力などの、擬共晶点pEにより近い合金組成の降伏応力と比較して、明らかに低減した降伏応力を示す。 In FIG. 20, the yield stress diagram of exemplary alloy 10 whose alloy composition is located at a somewhat greater distance from the pseudo-eutectic point pE is shown. Slightly lower yield stress values and especially greater variability between individual measurements are evident. 17 and 18, by comparison, exemplary alloy 1 and Exemplary alloy 2 is further shown to have significantly worse strength and deformation properties. In FIG. 19, yield stress diagrams corresponding to the alloy compositions of exemplary alloys 6 and 7 are additionally shown, whose alloy compositions are positioned at a relatively large distance from the alloy composition at the pseudo-eutectic point pE in the phase diagram. be The corresponding yield stress curves show a clearly reduced yield stress compared to that of alloy compositions closer to the pseudo-eutectic point pE, such as the yield stress curve shown in FIG. 13 for exemplary alloy 8.

擬共晶点pE付近のフィールドにある合金組成は、微細に組織化された共晶ミクロ組織、それに応じて高い強度および顕著な変形性に対応することは明らかである。 It is clear that alloy compositions in the field near the pseudo-eutectic point pE correspond to a finely textured eutectic microstructure and correspondingly high strength and pronounced deformability.

詳細な図において、AlMg方向である一変系線または液相境界線に対して、図2からの状態図における例示的合金8は、MgSi領域において上記線の上方にあることを見ることができ、このために、合金が液相から冷却される際に、具体的にはMgSiの望ましくない形成から凝固が始まり、または金属間化合物のMgSi相を有する一次凝固が形成される。金属間化合物相を有して形成された一次凝固は、高い強度および変形性の両方の実施形態に対して悪影響を有することが示されている。したがって、特に有利な強度および変形性を達成するためには、一般に、金属間化合物相を有するかまたはそれからできる一次凝固を可能な限り小さく維持するか、またはそれを阻止するように努める。しかしながら、例示的合金8に関する一次凝固は非常にわずかに顕著であるため、機械特性に対して実質上制限をかけない。図10における例示的合金8の顕微鏡画像は、この場合、Al混晶相およびMgSiを有して形成された、微細共晶組織を有する広範囲の領域を示す。有利には、Al混晶相の残存凝固も、ほんのわずかにのみ顕著であるか、またはほとんど存在しない。共晶組織で達成可能な、有利である強度および変形特性を害することのないように、残存凝固を可能な限り少なくしておくか、それを阻止するように努める。具体的には、残存凝固は網目状に結合していないか、または互いから分離した単位の形態で具現化されており、このことは同様に高い強度および顕著な変形性の有利な実施形態を高める。したがって、例示的合金8は、微細共晶組織に基づいて、少ない残存凝固および少ない一次凝固の両方に関して、強度特性および変形性を制御することによく適していることが確認される。これは、混晶相を有するか、またはそれからできており、金属間化合物または相を有しない一次凝固が形成されるような合金組成が選択される場合、すなわち、例示的合金8については、一次凝固がAl混晶相領域に位置する場合、さらにより最適化することができる。 In the detailed diagram, it can be seen that with respect to the line of variation or liquidus boundary that is in the Al3Mg2 direction, the exemplary alloy 8 in the phase diagram from FIG . 2 is above the line in the Mg2Si region. It can be seen that for this reason, as the alloy cools from the liquid phase, solidification begins specifically with the undesirable formation of Mg 2 Si, or primary solidification with an intermetallic Mg 2 Si phase. It is formed. Primary solidification formed with intermetallic phases has been shown to have an adverse effect on both high strength and deformability embodiments. In order to achieve particularly advantageous strength and deformability, therefore, one generally seeks to keep or prevent primary solidification with or from intermetallic phases as little as possible. However, the primary solidification for Exemplary Alloy 8 is so slightly pronounced that it imposes no practical limit on mechanical properties. The microscopic image of exemplary alloy 8 in FIG. 10 shows extensive regions with fine eutectic texture, in this case formed with Al mixed crystal phase and Mg 2 Si. Advantageously, residual solidification of the Al mixed crystal phase is also only slightly pronounced or almost non-existent. An effort is made to keep residual solidification as low as possible or to prevent it without impairing the advantageous strength and deformation properties achievable with a eutectic structure. Specifically, the residual solidification is embodied in the form of units that are not connected in a network or separated from each other, which likewise leads to advantageous embodiments of high strength and pronounced deformability. Increase. Exemplary Alloy 8 is thus confirmed to be well suited for controlling strength properties and deformability with both low residual solidification and low primary solidification based on the fine eutectic structure. This is true if the alloy composition is chosen such that it has or is made of a mixed crystal phase and a primary solidification with no intermetallics or phases is formed, i.e. for exemplary alloy 8, the primary It can be even more optimized if the solidification is located in the Al mixed crystal phase region.

例示的合金8のこの図、および付随する説明も、同様に例示的合金9に該当する。例示的合金9は、実質上、擬共晶点pEにある合金組成を有する。図11に見ることができるように、例示的合金9はまた、残存凝固および一次凝固がほとんどない微細共晶組織を示す。例示的合金8と比較していくらかより低い強度は、Al混晶相におけるMgのより低い溶解量によって説明される。強度は、混晶相中に溶解される元素の量を変化させることによって有利に達成することができるが、上述のように、一次凝固は好ましくは、金属間化合物相の領域にではなく混晶領域にある。 This figure, and the accompanying description, of Exemplary Alloy 8 applies to Exemplary Alloy 9 as well. Exemplary alloy 9 has an alloy composition substantially at the pseudo-eutectic point pE. As can be seen in FIG. 11, Exemplary Alloy 9 also exhibits a fine eutectic texture with little residual solidification and primary solidification. The somewhat lower strength compared to Exemplary Alloy 8 is explained by the lower dissolution of Mg in the Al mixed crystal phase. Strength can be advantageously achieved by varying the amount of dissolved elements in the mixed crystal phase, but as noted above, primary solidification is preferably in the mixed crystal rather than in the intermetallic phase region. in the area.

比較すると、図12に見ることができるように、例示的合金10はまた、微細共晶組織を示すが、Al混晶相およびSiの形態でより多い量の残存凝固を有し、残存凝固も網目状の形をとっている。低いMg含有量に起因して、Mgの大部分はMgSiの形態で結合しており、その結果として、Al混晶相の混晶硬化が非常にわずかに顕著である。これは、図20からの降伏応力図におけるより低い降伏応力に対応する。 By comparison, as can be seen in FIG. 12, Exemplary Alloy 10 also exhibits a fine eutectic structure, but with a greater amount of residual solidification in the form of the Al mixed crystal phase and Si, and also the residual solidification. It has a mesh shape. Due to the low Mg content, most of the Mg is bound in the form of Mg 2 Si and as a result the mixed crystal hardening of the Al mixed crystal phase is very slightly pronounced. This corresponds to a lower yield stress in the yield stress diagram from FIG.

合金組成に関連して擬共晶点pEから距離を置いて配置された例示的合金のさらに詳細な図において、図6および図7に例証される、共晶点Eのフィールドにある例示的合金4および5は、低量の一次凝固を含み、当該一次凝固の付近に、2相を有して形成された比較的粗い共晶組織が配置されていることを見ることができる。残りの優勢な量の共晶組織は、混晶相、AlSiおよびSiを有して形成された三元共晶として具現化されている。機械特性、具体的には強度および変形性は、具体的には粗い二元共晶組織または相によって、悪影響を受ける。微細共晶三元組織は、ある程度局所的に存在し、当該組織はいくつかの場所において著しく粗い組織に遷移する。共晶点Eにある、またはそれのフィールドにある合金組成と比較して、擬共晶点pEにある、またはそれのフィールドにある合金組成を有する例示的合金のミクロ組織間の相違は、それに応じて向上された、擬共晶点pEにある、またはそれの付近のフィールドにある合金組成の、強度および変形特性という発見と相関関係にある。 In a more detailed view of an exemplary alloy spaced from the pseudo-eutectic point pE in relation to alloy composition, an exemplary alloy in the field of the eutectic point E, illustrated in FIGS. It can be seen that 4 and 5 contain a low amount of primary solidification with a relatively coarse eutectic structure formed with two phases located near the primary solidification. The remaining predominant amount of eutectic structure is embodied as a ternary eutectic formed with the mixed crystal phases Al 2 Si and Si. Mechanical properties, specifically strength and deformability, are adversely affected, specifically by a coarse binary eutectic structure or phase. A fine eutectic ternary texture is present to some extent locally, and the texture transitions to a significantly coarser texture at some locations. The difference between the microstructures of exemplary alloys having an alloy composition at or in a field of the pseudo-eutectic point pE compared to an alloy composition at or in a field of the eutectic point E is that Correlating with the finding of correspondingly improved strength and deformation properties of alloy compositions in fields at or near the pseudo-eutectic point pE.

図8および図9に示される関連する顕微鏡画像で、例示的合金6および7は、粗い、多角形状の一次凝固を含むことをさらに見ることができる。これは、状態図のMgSi領域における関連する合金組成の位置付けによって説明され、当該位置付けの結果として顕著なMgSi一次凝固が形成される。粗い共晶組織はそれらの間で、高量の残存凝固も、識別可能であり、当該残存凝固は、図8および図9における薄い領域またはチャネルから明らかである。この組織的モルホロジに起因して、例示的合金6および7は、具体的には亀裂発生および脆性破壊と関連する、著しく低減された強度および降伏応力を示す。 In the associated microscopic images shown in FIGS. 8 and 9, it can be further seen that exemplary alloys 6 and 7 contain rough, polygonal primary solidifications. This is explained by the positioning of the relevant alloy compositions in the Mg 2 Si region of the phase diagram, which results in the formation of significant Mg 2 Si primary solidification. Between the coarse eutectic texture is also discernible a high amount of residual solidification, which is evident from the thin areas or channels in FIGS. Due to this organizational morphology, exemplary alloys 6 and 7 exhibit significantly reduced strength and yield stress, specifically associated with crack initiation and brittle fracture.

図2において、Al-Mg-Si合金の実施形態に関して特に有利な領域が、灰色の平面領域として描かれている。これは、例示的合金8および9の前述の合金組成を本質的に指し、またはそれらに対応するが、混晶相が一次凝固として具現化され、具体的には金属間化合物相が具現化されないような合金組成の変形を有する。これは、顕著な変形性を有する特に高い強度の実施形態を可能にする。したがって、このタイプのAl-Mg-Si合金の特に有利な実施の範囲は、Al-Mg-Si合金がAl-Mg-Si状態図における擬共晶点付近のフィールドに配置される場合、保証され、ここで、状態図における合金組成は、前述の図2の状態図の擬共晶点から開始して、増加するAl量の方向に向く、対応する一変系線側に配置される。 In FIG. 2, regions of particular interest for the Al—Mg—Si alloy embodiment are depicted as gray flat areas. This essentially refers to, or corresponds to, the aforementioned alloy compositions of exemplary alloys 8 and 9, but with mixed crystal phases embodied as primary solidification and specifically no intermetallic phases. It has a variation of alloy composition such as This allows for particularly high strength embodiments with pronounced deformability. A particularly advantageous range of implementation for this type of Al--Mg--Si alloy is therefore guaranteed when the Al--Mg--Si alloy is placed in a field near the pseudo-eutectic point in the Al--Mg--Si phase diagram. , where the alloy compositions in the phase diagram are placed on the side of the corresponding line of variation starting from the pseudo-eutectic point of the phase diagram of FIG. 2 above and pointing in the direction of increasing Al content.

Al-Cu-Mg系:
図21は、Al-Cu-Mg系の三元状態図の例証を示す。Al-Cu-Mg系からの1つの例示的合金を製造し、検討した。関連する合金組成は、重量パーセントおよび原子パーセントで、表2における例示的合金13として表され、参照番号13に対応し、当該番号は具体的には、図21からの状態図における合金組成を表す。

Figure 2022540544000009
Al-Cu-Mg system:
FIG. 21 shows an illustration of the ternary phase diagram for the Al—Cu—Mg system. One exemplary alloy from the Al-Cu-Mg system was produced and investigated. The relevant alloy composition, in weight percent and atomic percent, is represented as exemplary alloy 13 in Table 2 and corresponds to reference number 13, which specifically represents the alloy composition in the phase diagram from FIG. .
Figure 2022540544000009

図21からの状態図に見ることができるように、例示的合金13は、擬共晶点pE付近のフィールドに配置された合金組成を有する。関連するミクロ組織は、光学顕微鏡画像を用いて図22において例証されている。非常に微細スケールの共晶ミクロ組織、および混晶相を有して形成された低量の一次凝固が明らかである。図23において、Al-Cu-Mg例示的合金13の膨張計試験シリーズの結果として降伏応力図が示され、ここで、前と同じように、降伏応力はMPaで、変形度の関数として例証されている。非常に高い強度および降伏応力が達成されていることは明らかである。破断における伸びも、この合金系に関して技術的に関係のある範囲にある。強度および変形性は、微細共晶ミクロ組織に、および具体的には低量の一次凝固に対応する。 As can be seen in the phase diagram from FIG. 21, exemplary alloy 13 has an alloy composition located in the field near the pseudo-eutectic point pE. The associated microstructure is illustrated in FIG. 22 using optical microscope images. A very fine scale eutectic microstructure and a low amount of primary solidification formed with mixed crystal phases are evident. In FIG. 23, a yield stress diagram is shown as a result of a dilatometric test series for the Al—Cu—Mg exemplary alloy 13, where, as before, the yield stress in MPa is illustrated as a function of the degree of deformation. ing. It is clear that very high strength and yield stress are achieved. The elongation at break is also in the technically relevant range for this alloy system. Strength and deformability correspond to a fine eutectic microstructure and specifically to a low amount of primary solidification.

Mg-Al-Li系:
図24は、Mg-Al-Li系の三元状態図の例証を示す。Mg-Al-Li系からの3つの例示的合金を製造し、検討した。Mg-Al-Li系からの例示的合金の合金組成はそれぞれ、重量パーセントおよび原子パーセントで、表3における例示的合金14、15、および16として表され、参照番号14、15、および16に対応し、当該番号は具体的には、図24からの状態図におけるそれぞれの合金組成を表す。

Figure 2022540544000010
Mg-Al-Li system:
FIG. 24 shows an illustration of the ternary phase diagram for the Mg—Al—Li system. Three exemplary alloys from the Mg-Al-Li system were produced and investigated. The alloy compositions of exemplary alloys from the Mg—Al—Li system, in weight percent and atomic percent, respectively, are represented as exemplary alloys 14, 15, and 16 in Table 3, corresponding to reference numerals 14, 15, and 16. 24, and the numbers specifically represent the respective alloy compositions in the phase diagram from FIG.
Figure 2022540544000010

図24からの状態図に見ることができるように、例示的合金14~16はそれぞれ、擬共晶点pE付近のフィールドに配置された合金組成を有する。擬共晶点pEは、図24において、描かれた参照線によって例証されており、ここで、擬共晶点pEは、一変系線または液相境界線と参照線との交点に位置している。CaY、具体的には約1wt%のCaおよび約0.5wt%のYを加えると、Mg-Al-Li系からの例示的合金の酸化特性は、組織がどの程度顕著であるかに悪影響を与えることなく実行可能に安定化され得る。 As can be seen in the phase diagram from FIG. 24, exemplary alloys 14-16 each have an alloy composition located in the field near the pseudo-eutectic point pE. The pseudo-eutectic point pE is illustrated in FIG. 24 by the reference line drawn, where the pseudo-eutectic point pE is located at the intersection of the first line or liquidus boundary line and the reference line. there is The addition of CaY, specifically about 1 wt. can be feasibly stabilized without

状態図において、例示的合金14および15は、擬共晶点の近辺でいくらかより近い距離にあり、例示的合金16はいくらかより遠くにあり、ここで、例示的合金14の合金組成は、おおよそ擬共晶点pEに位置付けられている。現在利用可能なデータによれば、例示的合金14~16は、具体的にはそれらが体心立方格子bccを形成するような混晶領域に存在する。 In the phase diagram, exemplary alloys 14 and 15 are somewhat closer in the vicinity of the pseudo-eutectic point, and exemplary alloy 16 is somewhat further, where the alloy composition of exemplary alloy 14 is approximately It is positioned at the pseudo-eutectic point pE. According to currently available data, exemplary alloys 14-16 exist in the mixed crystal regime, specifically such that they form a body-centered cubic lattice bcc.

図25から図27において、ミクロ組織はそれぞれ、顕微鏡画像を用いて可視にされている。図25および図26からの組織モルホロジは、光学顕微鏡ではもはや解像され得ない極めて微細スケールの組織の実施形態を示す。それによって認識できる粒界は酸化不純物に帰することができる。例示的合金16のミクロ組織を、走査電子顕微鏡法を用いて検討したのであり、図27に例証される。図27に明らかであるのは、一方で、Al-Caとして識別される薄い粒界相(白っぽい灰色)、および他方で、粒界相によって囲まれた領域における、具体的には上記領域の中心セクションにおける、または混晶相の内部における、顕著な微細結晶性組織またはモルホロジであり、具体的には図27からの右側の画像において明確に見ることができる。図24からの状態図において、例示的合金16の合金組成は、一変系線および擬共晶点pEから比較的遠い距離にあるように見える。しかしながら、この場合において、確立した技術的知見によれば、状態図における、例示的合金16も配置されている、体心立方格子bccの領域における勾配は、非常に平坦であり、3つの元素Mg、Al、およびLiも互いに高い溶解度を示すことが留意されるべきである。したがって、擬共晶点付近の、有利な微細スケールの共晶ミクロ組織が高量で具現化され得る、そのような広いフィールドが結果として生じる理由を説明することが可能である。 In Figures 25-27, the microstructures are each visualized using microscopic images. The tissue morphologies from FIGS. 25 and 26 show very fine-scale tissue embodiments that can no longer be resolved by optical microscopy. Grain boundaries recognizable thereby can be attributed to oxide impurities. The microstructure of exemplary alloy 16 was studied using scanning electron microscopy and is illustrated in FIG. Evident in FIG. 27 are, on the one hand, a thin grain boundary phase (whitish gray) identified as Al—Ca, and on the other hand, in the region surrounded by the grain boundary phase, specifically the center of said region. A pronounced microcrystalline texture or morphology in the section or within the mixed crystal phase, specifically visible in the image on the right from FIG. In the phase diagram from FIG. 24, the alloy composition of exemplary alloy 16 appears to be relatively far away from the first line and the pseudo-eutectic point pE. However, in this case, according to established technical knowledge, the gradient in the region of the body-centered cubic lattice bcc in the phase diagram, in which the exemplary alloy 16 is also located, is very flat and the three elements Mg , Al, and Li also exhibit high solubility in each other. Thus, it is possible to explain why such a wide field results that a high amount of advantageous fine-scale eutectic microstructure near the pseudo-eutectic point can be embodied.

図28および図29は、膨張計試験シリーズの結果として、例示的合金15および16の降伏応力図を示し、ここで、前と同じように、降伏応力はMPaで、変形度の関数として例証され、図28は例示的合金15に関する降伏応力曲線を示し、図29は例示的合金16に関する降伏応力曲線を示す。例示的合金の両方が、識別された微細共晶ミクロ組織に対応して、高い強度および降伏応力、ならびに顕著な変形性を有することは明らかである。例示的合金16に関する図29において、熱処理によるさらなる特性最適化の可能性も例証されている。 28 and 29 show yield stress diagrams for exemplary alloys 15 and 16 as a result of a dilatometer test series, where, as before, yield stress in MPa is illustrated as a function of degree of deformation. 28 shows the yield stress curve for exemplary alloy 15, and FIG. 29 shows the yield stress curve for exemplary alloy 16. FIG. It is clear that both exemplary alloys have high strength and yield stress, as well as pronounced deformability, corresponding to the identified fine eutectic microstructures. The potential for further property optimization by heat treatment is also illustrated in FIG. 29 for exemplary alloy 16. FIG.

図29は、図29に実線で描写され、参照番号16-1で表される、例示的合金16の製造(鋳造品として)直後の合金試料の降伏曲線、および追加的に、図29に破線で描写され、参照番号16-2で表される、例示的合金16の熱処理(時効の)を行った直後の例示的合金試料の降伏曲線を示す。この目的のために、例示的合金16の試料を、330℃で3時間、熱処理に供し、次いで、圧縮試験を用いて降伏曲線を算出した。強度、具体的には圧縮強度、および変形性への熱処理の明確な影響は明らかであり、その結果として、熱処理を用いて圧縮強度および変形性を最適化されたやり方で、具体的には起こり得る意図された実用のために、設定する潜在能力が存在する。 FIG. 29 depicts the yield curve of the alloy sample as-manufactured (as a casting) of Exemplary Alloy 16, depicted in solid line in FIG. 16-2 depicts the yield curve of an exemplary alloy sample immediately after heat treatment (of aging) of exemplary alloy 16, depicted by reference number 16-2. For this purpose, a sample of Exemplary Alloy 16 was subjected to a heat treatment at 330° C. for 3 hours and then a compression test was used to calculate the yield curve. A distinct effect of heat treatment on strength, specifically compressive strength, and deformability is evident, with the result that heat treatment is used to specifically improve compressive strength and deformability in an optimized manner. There is a setting potential for the intended use to obtain.

本文献において先に上で説明したように、合金が、15%~70.0%のリチウム、0.0%より多い、具体的には0.01%より多い、好ましくは0.05%より多いアルミニウム、マグネシウム、および残部として製造関連の不純物を含み、具体的にはそれらでできており(at%で)、アルミニウムのマグネシウムに対する比(at%で)は1:6~4:6である、マグネシウム基合金である場合、高い実用適性を有する合金の実現に有益であると確認されている。両方が欧州特許庁において出願された、欧州出願特許第19184999.1号の範囲内、および国際出願PCT/EP2020/058280の範囲内に示されるように、例示的合金16は、この合金の定義の代表例として見ることができる。ここで再度、具体的には、これらの出願のそれぞれからの図1に言及する。図24において、対応する、1:6のアルミニウム対マグネシウムの比(at%で)は破線で描かれている。それによって、前述の、1:6~4:6のアルミニウム対マグネシウムの比の範囲(at%またはmol%で)は、図24からの状態図において、この線の左側に位置しており、具体的には、擬共晶点pE付近のフィールドにおいて特定の実施形態を構成する。 As explained earlier in this document, the alloy contains 15% to 70.0% lithium, more than 0.0%, in particular more than 0.01%, preferably more than 0.05% Containing and specifically consisting of (in at %) high amounts of aluminum, magnesium, and the balance manufacturing-related impurities, with a ratio of aluminum to magnesium (in at %) of 1:6 to 4:6 , in the case of magnesium-based alloys, has been found to be beneficial in achieving alloys with high practical suitability. Exemplary Alloy 16, as set forth within European Patent Application No. 19184999.1 and International Application PCT/EP2020/058280, both filed at the European Patent Office, is defined as It can be seen as a representative example. Here again, specific reference is made to FIG. 1 from each of these applications. In FIG. 24, the corresponding aluminum to magnesium ratio (in at %) of 1:6 is depicted with a dashed line. Thereby, the aforesaid aluminum to magnesium ratio range (in at % or mol %) of 1:6 to 4:6 is located to the left of this line in the phase diagram from FIG. Specifically, fields near the pseudo-eutectic point pE constitute a particular embodiment.

実用合金として使用可能であるMg-Li-Al合金のための、具体的には構造部品のための、特に有利な実施範囲は、Mg-Li-Al合金がMg-Li-Al状態図において1:6のアルミニウム対マグネシウムの比(at%で)を示す線と一変系線または液相境界線との間の、具体的には前述のLi含有量範囲を有する、領域において配置される場合、保証される。このタイプの範囲は、図24からの状態図において灰色の平面領域として表される。 A particularly advantageous working range for Mg—Li—Al alloys that can be used as practical alloys, in particular for structural parts, is that the Mg—Li—Al alloys have a phase diagram of 1 :6 in the region between the line indicating the aluminum to magnesium ratio (in at%) and the first line or liquidus boundary line, specifically having the aforementioned Li content range, Guaranteed. This type of range is represented as a gray flat area in the state diagram from FIG.

すでに、先にAl-Si-Mg系からの例示的合金の範囲内でそうであったように、合金組成が擬共晶点pEのフィールドにあり、それに加えて好ましくは混晶相を有する、またはそれでできた一次凝固を含むような合金組成が好ましくは選択されること、すなわち、状態図において対応する合金組成が混晶領域に位置付けされることが明白になる。 the alloy composition is in the field of the pseudo-eutectic point pE, as was already the case previously within the exemplary alloys from the Al—Si—Mg system, and additionally preferably has mixed crystal phases, Or it becomes clear that the alloy composition is preferably chosen such that it contains a primary solidification made of it, ie the corresponding alloy composition is positioned in the mixed crystal region in the phase diagram.

Mg-Cu-Zn:
図30は、Mg-Cu-Zn系の三元状態図の例証を示す。Mg-Cu-Zn系からの1つの例示的合金を製造し、検討した。関連する合金組成は、重量パーセントおよび原子パーセントで表4における例示的合金17として表され、参照番号17に対応し、当該番号は具体的には、図30からの状態図における合金組成を表す。

Figure 2022540544000011
Mg—Cu—Zn:
FIG. 30 shows an illustration of the ternary phase diagram for the Mg—Cu—Zn system. One exemplary alloy from the Mg--Cu--Zn system was produced and investigated. The relevant alloy composition, in weight percent and atomic percent, is represented as exemplary alloy 17 in Table 4 and corresponds to reference numeral 17, which specifically represents the alloy composition in the phase diagram from FIG.
Figure 2022540544000011

図30からの状態図に見ることができるように、例示的合金17は、擬共晶点pE付近のフィールドに配置された合金組成を有する。関連するミクロ組織は、光学顕微鏡画像を用いて図31および図32において例証されている。光学顕微鏡の解像度の限度にある非常に微細スケールの共晶ミクロ組織が明らかである。ここで、比較的多い量の一次凝固を見ることができる。したがって、擬共晶点pEにさらにより近い、または一変系線もしくは液相境界線により近い合金組成が選択される場合、高い強度および変形性に関して有利である。 As can be seen in the phase diagram from FIG. 30, exemplary alloy 17 has an alloy composition located in the field near the pseudo-eutectic point pE. The associated microstructure is illustrated in FIGS. 31 and 32 using optical microscope images. A very fine-scale eutectic microstructure at the limit of optical microscope resolution is evident. Here a relatively large amount of primary solidification can be seen. Therefore, it is advantageous with respect to high strength and deformability if an alloy composition even closer to the pseudo-eutectic point pE or closer to the first line or liquidus boundary line is chosen.

図33において、例示的合金17の膨張計試験シリーズの結果として降伏応力図が示され、ここで、前と同じように、降伏応力はMPaで、変形度の関数として例証されている。顕微鏡画像においてはっきりと見られる顕著な量の一次凝固に基づいて、しかしながら、擬共晶点pEにさらに近い合金組成を選択することによって、さらに向上され得る高い強度および降伏応力が達成されることが明らかである。図33において、それによって、参照番号17-1で表される、例示的合金17の製造(鋳造品として)直後の例示的合金17の降伏曲線が示され、参照番号17-2で表される、熱処理を行った後の例示的合金17の降伏曲線も示される。この目的のために、例示的合金17の試料を、350℃で4時間、熱処理に供し、次いで、圧縮試験によって降伏曲線を算出した。強度および変形性への熱処理の明確な影響は明らかであり、その結果として、熱処理を用いて強度および変形性をさらに最適化する潜在能力が存在する。 In FIG. 33, a yield stress diagram is shown as a result of a dilatometer test series for exemplary alloy 17, where, as before, yield stress in MPa is illustrated as a function of degree of deformation. Based on the significant amount of primary solidification clearly seen in the microscopic images, however, it is found that high strength and yield stress are achieved which can be further improved by choosing an alloy composition closer to the pseudo-eutectic point pE. it is obvious. In FIG. 33, there is shown the yield curve of Exemplary Alloy 17 immediately after manufacture (as a casting), denoted by reference numeral 17-1, and denoted by reference numeral 17-2. , the yield curve of exemplary alloy 17 after heat treatment is also shown. For this purpose, a sample of Exemplary Alloy 17 was subjected to heat treatment at 350° C. for 4 hours and then the yield curve was calculated by compression test. A clear impact of heat treatment on strength and deformability is evident and as a result there is potential to further optimize strength and deformability using heat treatment.

次いで、四元合金系および四元共晶の検討も実施した。この目的のために、合金系Al-Cu-Mg-Zn、および具体的にはAl-Mg-Si-Znを考察した。 A study of quaternary alloy systems and quaternary eutectics was then also carried out. For this purpose, the alloy system Al--Cu--Mg--Zn and specifically Al--Mg--Si--Zn was considered.

Al-Cu-Mg-Zn: Al—Cu—Mg—Zn:

合金系Al-Cu-Mg-Znに関して、擬共晶点pEのフィールドにある例示的合金を製造し、検討した。合金組成は、重量パーセントおよび原子パーセントで表5における例示的合金18として表され、参照番号18に対応する。

Figure 2022540544000012
For the alloy system Al--Cu--Mg--Zn, exemplary alloys in the field of pseudo-eutectic point pE were produced and studied. The alloy composition, in weight percent and atomic percent, is represented as Exemplary Alloy 18 in Table 5 and corresponds to reference numeral 18.
Figure 2022540544000012

共晶ミクロ組織を検討するために、図34に示される、例示的合金18の電子顕微鏡画像を記録した。具体的にはナノメートル範囲での組織寸法を有し、写真の中心にある広い粒状の領域として図35からの画像の右側に明確に見ることができる、微細に組織化された共晶組織が明らかである。 To study the eutectic microstructure, an electron microscope image of exemplary Alloy 18, shown in FIG. 34, was recorded. Specifically, there is a finely textured eutectic structure with texture dimensions in the nanometer range, clearly visible on the right side of the image from FIG. it is obvious.

これは、4つの成分または元素を有する系における二元共晶組織、したがって、冒頭で説明した熱力学自由度fの増加であり、1~3である(四元共晶)。 This is the binary eutectic structure in a system with four components or elements and thus the increase in the thermodynamic degrees of freedom f mentioned at the outset, between 1 and 3 (quaternary eutectic).

図34において、サブ組織は一次領域(灰色の)に識別可能であり、ここで、これらは、固体状態での等化学量論的な組織変態(bccからfccへの)のアーチファクトである。それらは、強度および変形性に対する直接的な影響の観点からは取るに足らない。混晶相(薄灰色から白っぽい色の)の形態での比較的多い量の一次凝固、および具体的にはラーベス相の形態での金属間化合物二次相(黒色の)も見ることができる。 In FIG. 34 substructures are discernible in the primary region (grey), where these are artifacts of the iso-stoichiometric structural transformation (bcc to fcc) in the solid state. They are negligible in terms of direct impact on strength and deformability. Relatively large amounts of primary solidification in the form of mixed crystal phases (light gray to whitish in color) and intermetallic secondary phases (black) in particular in the form of Laves phases can also be seen.

図35は、例示的合金18の膨張計試験シリーズの結果として降伏応力図を示す。参照番号18-1で表される、熱処理が完了する前の降伏曲線、および参照番号18-2で表される、熱処理が完了した後の降伏曲線が描写されており、ここで、前と同じように、降伏応力はMPaで、変形度の関数として例証されている。例示的合金18が、非常に高い強度を、同時に存在する破断における伸びとともに示すことは明らかであり、ここで、変形性は熱処理を用いて変動させることができる。 FIG. 35 shows a yield stress diagram as a result of a dilatometric test series for exemplary alloy 18. FIG. The yield curve before the heat treatment is completed, denoted by reference number 18-1, and the yield curve after the heat treatment is completed, denoted by reference number 18-2 are depicted, where the same as before. As such, the yield stress in MPa is illustrated as a function of the degree of deformation. Exemplary alloy 18 clearly exhibits very high strength with concurrent elongation at break, where deformability can be varied using heat treatment.

存在する顕著な一次凝固および二次相は、脆性増大要因であると考えられるべきであり、したがって、これらの量を、強度および変形性をさらに向上するために、たとえば、合金組成の距離を低減することによって、または合金組成を状態図における擬共晶点pEにさらに近づけることによって、さらに低減することが有利である。 The significant primary solidification and secondary phases present should be considered brittle increasing factors, and therefore the amount of these should be reduced, e.g. or by bringing the alloy composition closer to the pseudo-eutectic point pE in the phase diagram.

Al-Mg-Si-Zn:
合金系Al-Mg-Si-Znに関して、擬共晶点pEのフィールドにある例示的合金を、シミュレーションによって検討した。合金組成は、表6における例示的合金19として表され、参照番号19に対応する。

Figure 2022540544000013
Al—Mg—Si—Zn:
For the alloy system Al--Mg--Si--Zn, an exemplary alloy in the field of pseudo-eutectic point pE was studied by simulation. The alloy composition is represented as Exemplary Alloy 19 in Table 6 and corresponds to reference number 19.
Figure 2022540544000013

シミュレーションの結果として、相量は、例示的合金19の温度の関数として図36に例証される。共晶組織の実施形態に対応する固相から液相への直接遷移が明らかである。図35において、それに対応して、シャイル-ガリバ凝固計算を用いて決定された、温度の関数としての固体量の例証が示されている。示される平衡曲線およびシャイル-ガリバ凝固曲線は、4つの成分または元素を有する二元共晶凝固を示す合金系を描写する。それに応じて、したがって、前と同じように、1~3の熱力学自由度fの増加がある。図37において、シャイル-ガリバ計算は、3mol%またはat%より少ない量の混晶相の形態での非常に少量の一次凝固を、およびそれに加えて、実質上存在しない残存凝固を示す。 As a result of the simulation, phase amounts are illustrated in FIG. 36 as a function of temperature for exemplary alloy 19. A direct solid-to-liquid transition is evident, corresponding to the embodiment of the eutectic structure. In FIG. 35 there is shown a corresponding illustration of the amount of solids as a function of temperature, determined using the Shile-Gulliver solidification calculation. The equilibrium and Schil-Gulliver solidification curves shown depict an alloy system exhibiting binary eutectic solidification with four components or elements. Correspondingly, therefore, as before, there is an increase in the thermodynamic degrees of freedom f from 1 to 3. In FIG. 37, the Shile-Gulliver calculations show a very small amount of primary solidification in the form of mixed crystal phases of less than 3 mol % or at % and in addition virtually no residual solidification.

したがって、合金組成を擬共晶点pEのフィールドに位置付けることに加えて、強度特性および変形特性をさらに増大させる、または向上するために、一次凝固および/または残存凝固の量を有利に最小限にすることもできることは同様に明白である。 Therefore, in addition to positioning the alloy composition in the field of the pseudo-eutectic pE, the amount of primary solidification and/or residual solidification is advantageously minimized to further increase or improve strength and deformation properties. It is equally clear that it is also possible to

したがって、液体状態から固体状態に冷却することによって作られる共晶組織を有する、3つより多い成分を有する本発明による合金は、微細に組織化された共晶組織を有して、具体的にはナノメートル範囲の微細組織を有して、有利に具現化され得、当該組織は、合金の合金組成が、状態図における擬共晶点の、またはその付近の、フィールドに配置されている場合、合金中で優勢な、または主な相量または組織量を構成する。したがって、合金は、有利に高い強度および顕著な変形性を有して具現化され得る。これは、一次凝固および/または残存凝固が非常に少ないように具現化される場合、特に当てはまる。とりわけ、それにとって有益であるのは、混晶相を有するか、もしくはそれからできた、具体的には金属間化合物相を有しないか、もしくはそれからできていない、一次凝固が形成される場合、または合金組成が、状態図における対応する領域において選択される場合である。したがって、このようにして形成される合金は、好ましくは特定の目的に応じて、強固な、かつ弾力性の部材、特に構造部材を、具体的には、自動車産業、航空機産業、および/または宇宙産業における、意図された実用のために、実現する潜在能力を提供する。
[項目1]
少なくとも3つの成分を有する合金組成と共晶組織とを有する合金、具体的には軽金属合金であって、上記共晶組織は、上記合金の組成が上記合金の状態図の擬共晶点(pE)付近のフィールドにあり、結果として少なくとも85mol%の共晶組織が上記合金中に存在する条件下で、上記合金を液体状態から固体状態へと冷却することによって得られる、合金。
[項目2]
上記共晶組織は、3μmより小さい、好ましくは1μmより小さい、上記共晶組織の相量の平均間隔を有することを特徴とする、項目1に記載の合金。
[項目3]
最大限で5mol%、好ましくは最大限で3mol%の量で残存凝固を含むことを特徴とする、項目1または2に記載の合金。
[項目4]
10mol%より少ない、具体的には5mol%より少ない量で一次凝固を含むことを特徴とする、項目1~3のいずれか一項に記載の合金。
[項目5]
上記一次凝固は、混晶相を有して形成されることを特徴とする、項目4に記載の合金。
[項目6]
8g/cmより小さい密度を有することを特徴とする、項目1~5のいずれか一項に記載の合金。
[項目7]
マグネシウム基合金、アルミニウム基合金、リチウム基合金、またはチタン基合金であることを特徴とする、項目1~6のいずれか一項に記載の合金。
[項目8]
鋳造合金であることを特徴とする、項目1~7のいずれか一項に記載の合金。
[項目9]
Al-Mg-Si合金であることを特徴とする、項目1~8のいずれか一項に記載の合金。
[項目10]
上記Al-Mg-Si合金は、0.01wt%と5.0wt%との間の、具体的には約3.0wt%の亜鉛を含むことを特徴とする、項目9に記載の合金。
[項目11]
共晶組織を有する、合金、具体的には項目1~10のいずれか一項に記載の合金を、製造するための方法であって、上記合金は少なくとも3つの成分を有する合金組成を有し、上記合金は、上記合金組成が上記合金の状態図の擬共晶点(pE)付近のフィールドにあり、結果として、固相への冷却の間に上記共晶組織が少なくとも85mol%の量で具現化されるような上記合金組成が提供される条件下で、上記共晶組織を形成するために上記合金の液体状態から開始して固体状態へと冷却される、方法。
[項目12]
項目1~10のいずれか一項に記載の合金を有する、または項目11に記載の方法を用いて得ることができる、原材料、半製品、または構造材料。
Therefore, alloys according to the present invention having more than three components, which have a eutectic structure created by cooling from the liquid state to the solid state, have a finely textured eutectic structure, specifically can be advantageously embodied with a microstructure in the nanometer range, when the alloy composition of the alloy is located in the field at or near the pseudo-eutectic point in the phase diagram , constitutes the predominant or major phase or structure content in the alloy. Accordingly, the alloy can be embodied with advantageously high strength and significant deformability. This is especially true when embodied with very little primary and/or residual coagulation. In particular it is beneficial if a primary solidification is formed which has or is made of a mixed crystal phase, in particular without or made of an intermetallic phase, or where the alloy composition is selected in the corresponding region in the phase diagram. The alloys thus formed are therefore preferably adapted for specific purposes into strong and resilient members, in particular structural members, in particular in the automotive, aerospace and/or aerospace industries. It offers realization potential for its intended application in industry.
[Item 1]
An alloy having an alloy composition having at least three components and a eutectic structure, specifically a light metal alloy, wherein the eutectic structure is such that the composition of the alloy is above the pseudo-eutectic point (pE ), obtained by cooling said alloy from a liquid state to a solid state under conditions in which at least 85 mol % of the eutectic structure is present in said alloy.
[Item 2]
An alloy according to item 1, characterized in that the eutectic structure has an average spacing of phase quantities of the eutectic structure of less than 3 µm, preferably less than 1 µm.
[Item 3]
3. Alloy according to item 1 or 2, characterized in that it contains residual solidification in an amount of at most 5 mol %, preferably at most 3 mol %.
[Item 4]
An alloy according to any one of items 1 to 3, characterized in that it comprises primary solidification in an amount of less than 10 mol %, in particular less than 5 mol %.
[Item 5]
5. The alloy of item 4, wherein the primary solidification is formed with a mixed crystal phase.
[Item 6]
An alloy according to any one of items 1 to 5, characterized in that it has a density of less than 8 g/cm 3 .
[Item 7]
An alloy according to any one of items 1 to 6, characterized in that it is a magnesium-based alloy, an aluminum-based alloy, a lithium-based alloy or a titanium-based alloy.
[Item 8]
Alloy according to any one of items 1 to 7, characterized in that it is a cast alloy.
[Item 9]
Alloy according to any one of items 1 to 8, characterized in that it is an Al-Mg-Si alloy.
[Item 10]
10. Alloy according to item 9, characterized in that the Al-Mg-Si alloy contains between 0.01 wt% and 5.0 wt% zinc, in particular about 3.0 wt%.
[Item 11]
A method for producing an alloy having a eutectic structure, in particular an alloy according to any one of items 1 to 10, said alloy having an alloy composition having at least three components , the alloy is such that the alloy composition is in a field near the pseudo-eutectic point (pE) of the phase diagram of the alloy, resulting in the eutectic structure in an amount of at least 85 mol % during cooling to the solid phase. starting from the liquid state of the alloy and cooling to the solid state to form the eutectic structure under conditions provided with the alloy composition as embodied.
[Item 12]
A raw material, semi-finished product or structural material comprising the alloy according to any one of items 1 to 10 or obtainable using the method according to item 11.

Claims (11)

少なくとも3つの成分を有する合金組成と共晶組織とを有する合金、具体的には軽金属合金であって、前記共晶組織は、前記合金の組成が前記合金の状態図の擬共晶点(pE)付近のフィールドにあり、結果として少なくとも85mol%の共晶組織が前記合金中に存在する条件下で、前記合金を液体状態から固体状態へと冷却することによって得られる、合金。 An alloy having an alloy composition having at least three components and a eutectic structure, in particular a light metal alloy, wherein said eutectic structure is such that said alloy composition is above the pseudo-eutectic point (pE ), obtained by cooling said alloy from a liquid state to a solid state under conditions in which at least 85 mol % of the eutectic structure is present in said alloy. 前記共晶組織は、3μmより小さい、好ましくは1μmより小さい、前記共晶組織の相量の平均間隔を有することを特徴とする、請求項1に記載の合金。 2. An alloy according to claim 1, characterized in that the eutectic structure has an average spacing of phase quantities of the eutectic structure of less than 3 [mu]m, preferably less than 1 [mu]m. 最大限で5mol%、好ましくは最大限で3mol%の量で残存凝固を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の合金。 3. An alloy according to claim 1 or 2, characterized in that it contains residual solidification in an amount of at most 5 mol %, preferably at most 3 mol %. 10mol%より少ない、具体的には5mol%より少ない量で一次凝固を含むことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の合金。 An alloy according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises primary solidification in an amount of less than 10 mol%, in particular less than 5 mol%. 前記一次凝固は、混晶相を有して形成されることを特徴とする、請求項4に記載の合金。 5. The alloy of claim 4, wherein said primary solidification is formed with a mixed crystal phase. 8g/cmより小さい密度を有することを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の合金。 An alloy according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a density of less than 8 g/cm 3 . マグネシウム基合金、アルミニウム基合金、リチウム基合金、またはチタン基合金であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の合金。 An alloy according to any one of the preceding claims, characterized in that it is a magnesium-based alloy, an aluminum-based alloy, a lithium-based alloy or a titanium-based alloy. Al-Mg-Si合金であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の合金。 An alloy according to any one of the preceding claims, characterized in that it is an Al-Mg-Si alloy. 前記Al-Mg-Si合金は、0.01wt%と5.0wt%との間の、具体的には約3.0wt%の亜鉛を含むことを特徴とする、請求項8に記載の合金。 9. An alloy according to claim 8, characterized in that the Al-Mg-Si alloy contains between 0.01 wt% and 5.0 wt% zinc, in particular about 3.0 wt%. 共晶組織を有する、合金、具体的には請求項1~9のいずれか一項に記載の合金、を製造するための方法であって、前記合金は少なくとも3つの成分を有する合金組成を有し、前記合金は、前記合金組成が前記合金の状態図の擬共晶点(pE)付近のフィールドにあり、結果として、固相への冷却の間に前記共晶組織が少なくとも85mol%の量で具現化されるような前記合金組成が提供される条件下で、前記共晶組織を形成するために前記合金の液体状態から開始して固体状態へと冷却される、方法。 A method for producing an alloy, in particular an alloy according to any one of claims 1 to 9, having a eutectic structure, said alloy having an alloy composition having at least three components and said alloy is such that said alloy composition is in a field near the pseudo-eutectic point (pE) of said phase diagram of said alloy, resulting in said eutectic structure being at least 85 mol % during cooling to the solid phase. starting from a liquid state of said alloy and cooling to a solid state to form said eutectic structure under conditions provided said alloy composition as embodied in. 請求項1~9のいずれか一項に記載の合金を有する、または請求項10に記載の方法を用いて得ることができる、原材料、半製品、または構造材料。 Raw material, semi-finished product or structural material comprising the alloy according to any one of claims 1 to 9 or obtainable using the method according to claim 10.
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