DE19838015A1 - Neue schweißbare, korrosionsbeständige hochmagnesiumhaltige Aluminium-Magnesium-Legierung, insbesondere für die Automobilanwendung - Google Patents

Neue schweißbare, korrosionsbeständige hochmagnesiumhaltige Aluminium-Magnesium-Legierung, insbesondere für die Automobilanwendung

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Abstract

Schweißbare hochmagnesiumhaltige Aluminium-Magnesium-Legierung, bestehend zumindest aus 5-6 Gew.-% Magnesium (Mg), 0,05-0,15 Gew.-% Zirkonium (Zr), 0,7-1 Gew.-% Mangan (Mn), 0,01-0,2 Gew.-% Titan (Ti), mindestens 0,005 Gew.-% Cer (Ce), 0,05-0,5 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente aus der Scandiumgruppe und/oder Terbium (Tb), wobei zumindest Scandium (Sc) enthalten ist sowie Aluminium (Al) und unvermeidbare Verunreinigungen mit maximal 0,2 Gew.-% Silizium (Si).

Description

Die Erfindung betrifft eine schweißbare, korrosionsbeständige hochmagnesiumhaltige Alu­ minium-Magnesium-Legierung, welche als wesentliche Komponente eine ternäre Aluminium- Scandium-Zirkonium-Phase enthält. Eine derartige Legierung ist beispielsweise aus der US 5,624,632 bekannt und ist aufgrund ihrer geringen Dichte, hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit vor allem für Anwendungen in der Luftfahrt von Interesse. Durch Zugabe von Elementen der seltenen Erden oder den seltenen Erden ähnlichen Elementen werden in der Aluminium-Magnesium-Legierung Dispersoide erzeugt, die gemäß dem o. g. US-Patent eine höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erzeugen. Hinsichtlich der Schweißbarkeit einer derartigen Legierung kann dem o. g. US-Patent keine Angabe entnommen werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine schweißbare, korrosionsbeständige hochmag­ nesiumhaltige Aluminium-Magnesium-Legierung zu schaffen, welche hinsichtlich Festigkeit und Korrosionsverhalten der bekannten Legierung zumindest nicht nachsteht und zusätzlich zu einer guten Schweißbarkeit, eine hohe Rekristallisationsschwelle aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Aluminium-Magnesium-Legierung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Diese neue Legierung ist aufgrund ihrer Schweißbarkeit und Festigkeit insbesondere für Karosseriebleche geeignet und weist gegenüber der bekannten Legierung einen Zusatz von Titan sowie von Cer auf. Ein besonders günstiges Korrosionsverhalten zeigt eine Legierung, bei der das Verhältnis von Mangan zu Scandium kleiner als zwei ist. Der im Unterschied zur bekannten Legierung enthaltene Titananteil trägt, zusätzlich zur Wirkung als Kornfeinungsmittel, zur Festigkeitserhöhung bei, da Titan das Zirkonium in der ternären Al-Sc-Zr-Phase ersetzen kann, wobei die Löslichkeit von Titan jedoch niedriger als von Zirkonium ist. Der Cer-Zusatz trägt ebenfalls zur Festigkeitssteigerung und weiterhin zur Erhöhung der Dehngrenze sowie zur thermischen Stabilität bei.
Es hat sich weiterhin gezeigt, daß Scandium zumindest in gewissen Grenzen durch Terbium ersetzt werden kann. Beim Ersatz durch Terbium ist jedoch zur Erzielung gleichbleibender Eigenschaften eine größere Zugabe als die des ersetzten Scandiums erforderlich.
Eine besonders feste und korrosionsbeständige Legierung enthält zumindest 0, 15 Gew.-% Scandium. Die Zugabe von Lanthaniden bewegt sich vorteilhafterweise in einem Gew.-%-Bereich zwischen 0,05 und 0,35, wobei sich dieser Bereich bei Verwendung eines Lanthanidenge­ misches auf das Gesamtgemisch bezieht. Die Legierung verträgt Verunreinigungen an Silizium bis zu 0,2 Gew.-%; darüber verschlechtern sich vornehmlich die dynamischen Eigenschaften.

Claims (5)

1. Schweißbare hochmagnesiumhaltige Aluminium-Magnesium-Legierung bestehend zumindest aus 5-6 Gew.-% Magnesium (Mg), 0,05-0,15 Gew.-% Zirkonium (Zr), 0,7-­ 1 Gew.-% Mangan (Mn), 0,01-0,2 Gew.-% Titan (Ti), mindestens 0,005 Gew.-% Cer (Ce), 0,05-0,5 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente aus der Scandiumgruppe und/oder Terbium (Tb), wobei zumindest Scandium (Sc) enthalten ist sowie Aluminium (Al) und unvermeidbare Verunreinigungen mit maximal 0,2 Gew.-% Silizium (Si).
2. AlMg-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Anteile von Mangan zu Scandium kleiner als zwei ist.
3. AlMg-Legierung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest 0,15 Gew.-% Scandium (Sc) enthalten ist.
4. AlMg-Legierung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß 0,05-0,45 Gew.-% eines oder mehrerer Elemente der Lanthaniden, insbesondere Cer (Ce), Neodym (Nd), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho) oder Erbium (Er) enthalten ist.
5. Gewalztes, stranggepreßtes, geschweißtes oder geschmiedetes Bauteil für ein Kraftfahrzeug bestehend aus einer AlMg-Legierung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.
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