DE3242233A1

DE3242233A1 - Korrosionsbestaendige magnesium-gusslegierung

Info

Publication number: DE3242233A1
Application number: DE19823242233
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7312 Kirchheim Wellm
Original assignee: Leibfried Vertriebs 7218 Trossingen GmbH; LEIBFRIED VERTRIEBS GmbH
Current assignee: Wellm Rudolf Fontvieille Mc
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1984-05-17
Also published as: DE3242233C2

Description

B e s c h r e i b u n g
Korrosionsbeständige Magnesium-Gußlegierung Die Erfindung betrifft korrosionsbeständige Gußlegierungen auf der Basis von Magnesium/Aluminium/Zink, wie sie vielfach als Werkstoffe für die Herstellung von Konstruktions-Bauteilen und Maschinenelementen verwendet werden.
Zur Erhöhung der Härte und insbesondere der Festigkeitseigenschaften ist es üblich, dem Magnesium Aluminium und Zink zuzulegieren, welche Mischkristalle bilden, die durch Ausscheidungshärtung zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des reinen Magnesiums beitragen. So wird dem Magnesium im allgemeinen Aluminium in einer Menge von 4 bis 9 % und Zink in einer Menge von etwa 0,3 bis 1 % zulegiert. Im allgemeinen enthalten diese üblichen Magnesium-Gußlegierungen noch Mangan in der Größenordnung von 0,1 bis 0,3 %, welches durch Bildung von intermetallischen Verbindungen mit Verunreinigungen zu einer gewissen Verbesserung der Korrosionsfestigkeit der Magnesiumlegierungen führen soll.
Es ist auch bekannt, daß beim Einschmelzen der Legierungsbestandteile zur Herstellung der angestrebten Guß- legierung die Anwesenheit von 5 bis 15 ppm Beryllium in gewissem Umfang die Oxidation des flüssigen Magnesiums zurückzudrängen vermag.
Es zeigte sich jedoch, daß für verschiedene Anwendungszwecke die Korrosionsbeständigkeit dieser bekannten und in großem Umfang angewandten Magnesium/Aluminium/Zink-Legierungen den Anforderungen nicht voll entspricht.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Magnesium/Aluminium/Zink-Gußlegierung zu bringen, die gegenüber den bekannten derartigen Guß legierungen eine wesentlich verbesserte Korrosionsbeständigkeit, auch gegen verunreinigte Atmosphäre, Wasser, Wasserdampf und Natriumchlorid in Lösung oder in der Dampfphase und auch gegenüber auf elektrochemischen Reaktionen beruhender Korrosion, besitzen.
Ausgehend von-einer korrosionsbeständigen Guß legierung der Spezifikation MgA18Znl mit einem Gehalt von 7 bis 9 % Aluminium, 0,5 bis 0,8 % Zink, 0,15 bis 0,25 % Mangan und 5 bis 15 ppm Beryllium, ist die erfindungsgemäße Legierung durch einen Gehalt von 0,01 bis 0,03 % Silicium, 0,004 bis 0,04 % Eisen, 0,002 bis 0,02 % Kupfer und 0,001 bis 0,002 % Nickel gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Legierung läßt sich nach allen bekannten Gießverfahren verarbeiten, d. h. Sandguß, Kokillenguß, Niederdruckguß, Druckguß unter Atmosphärendruck oder auch unter vermindertem Druck oder Vakuum.
Die überraschende Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Guß legierung beruht wohl darauf, daß die sonst als schädlich angesehenen Legierungsbestandteile Silicium, Eisen, Kupfer und Nickel in ganz speziellen engen Mengenbereichen enthalten sein müssen. Nur durch die Kombination dieser sonst als unerwünscht angesehenen Legierungselemente und unter Einhaltung von deren Mengenbereichen innerhalb der Grundlegierung konnte diese überraschende Verbesserung des Korrosionsverhaltens festgestellt werden. Mit anderen Worten ist die Kombination der Legierungselemente Si + Fe + Cu + Ni in ihren geringen Mengen kritisch.
Demgegenüber sind für die bekannten MgAlZn-Legierungen Siliciumgehalte von 0,3, Kupfergehalte von 0,2 % und sonstige Elemente bis zu 0,2 % zulässig. Daß man durch die Herabsetzung der Mengenanteile dieser einzelnen Elemente und deren Kombination miteinander eine wesentliche Verbesserung des Korrosionsverhaltens gegen die verschiedensten Arten der Korrosion unter den unterschiedlichsten Bedingungen, unter denen die aus den erfindungsgemäßen Gußlegierungen hergestellten Bauteile oder Maschinenelemente zum Einsatz gelangen, erreicht, war nicht vorhersehbar.
Die Erfindung wird an folgendem Beispiel weiter erläutert.
Beispiel Es wurde in an sich bekannter Weise eine Legierung aus 8 % Aluminium, 0,6 % Zink, 0,20 % Mangan, 10 ppm Beryllium, 0,02 % Silicium, 0,01 % Eisen, 0,01 % Kupfer, 0,002 % Nickel und Rest Magnesium erschmolzen und diese Legierung durch Druckguß zu Bauteilen der Automobilindustrie wie Getriebegehäusen, Zylinderköpfen, Ö1-wannen u.dgl. verarbeitet.
Diese Bauteile unterliegen während ihres Einsatzes dem korrosiven Einfluß der von der Straße und aus der Atmosphäre auf sie einwirkenden Stoffe wie Schmutz, Streusalz, Salz und Säuren enthaltende Kondensate u.dgl.
Nach einer bestimmten Betriebszeit zeigten die Bauteile aus den erfindungsgemäßen Legierungen im Vergleich mit den üblicherweise dafür angewandten Legierungen, die im wesentlichen der Grundlegierung der erfindungsgemäßen Legierung entsprechen, eine beträchtlich geringere Korrosion; mit anderen Worten kann die Betriebsfähigkeit der aus den erfindungsgemäßen Legierungen hergestellten Bauteilen gegenüber den aus bekannten Legierungen bestehenden gefahrlos verlänger werden.

Claims

Patentanspruch Korrosionsbeständige Guß legierung MgA18Znl mit einem Gehalt von 7 bis 9 % Aluminium, 0,5 bis 0,8 % Zink, 0,15 bis 0,25 % Mangan und 5 bis 15 ppm Beryllium, g e -k e n n z e i c h n e t durch einen Gehalt von 0,01 bis 0,03 % Silicium, 0,004 bis 0,04 % Eisen, 0,002 bis 0,02 % Kupfer und 0,001 bis 0,002 % Nickel.