DE3242233C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft korrosionsbeständige Gußlegie­ rungen 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 Festigkeits­ eigenschaften ist es üblich, dem Magnesium Aluminium und Zink zuzulegieren, welche Mischkristalle bilden, die durch Ausscheidungshärtung zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des reinen Magnesiums bei­ tragen. 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 Bil­ dung von intermetallischen Verbindungen mit Verun­ reinigungen zu einer gewissen Verbesserung der Korrosions­ festigkeit der Magnesiumlegierungen führen soll.

Es ist auch bekannt, daß beim Einschmelzen der Legie­ rungsbestandteile 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 Anwendungs­ zwecke 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/Alu­ minium/Zink-Gußlegierung anzugeben, die gegenüber den bekannten derartigen Gußlegierungen eine wesentlich ver­ besserte Korrosionsbeständigkeit, auch gegen verun­ reinigte Atmosphäre, Wasser, Wasserdampf und Natrium­ chlorid in Lösung oder in der Dampfphase und auch gegen­ über auf elektrochemischen Reaktionen beruhender Korrosion, besitzt.

Ausgehend von einer korrosionsbeständigen Gußlegierung der Spezifikation MgA18Zn1 mit einem Gehalt von 7 bis 9% Aluminium, 0,5 bis 0,8% Zink, 0,15 bis 0,25% Mangan und 0,0005 bis 0,0015% Beryllium und Magnesium als Rest ist die erfindungsgemäße Legierung durch einen zusätzlichen 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 be­ kannten Gießverfahren verarbeiten, d. h. Sandguß, Kokillen­ guß, Niederdruckguß, Druckguß unter Atmosphärendruck oder auch unter vermindertem Druck oder Vakuum.

Die überraschende Korrosionsbeständigkeit der erfin­ dungsgemäßen Gußlegierung 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 Mengen­ bereichen innerhalb der Grundlegierung konnte diese über­ raschende Verbesserung des Korrosionsverhaltens festge­ stellt werden. Mit anderen Worten ist die Kombination der Legierungselemente Si + Fe + Cu + Ni in ihren ge­ ringen 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 wesent­ liche Verbesserung des Korrosionsverhaltens gegen die verschiedensten Arten der Korrosion unter den unter­ schiedlichsten Bedingungen, unter denen die aus den er­ findungsgemäßen 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 Automobil­ industrie wie Getriebegehäusen, Zylinderköpfen, Öl­ wannen u. dgl verarbeitet.

Diese Bauteile unterliegen während ihres Einsatzes dem korrosiven Einfluß der von der Straße und aus der Atmos­ phäre 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 Bauteile gegenüber den aus bekannten Legierungen be­ stehenden gefahrlos verlängert werden.

Claims (1)

1. Korrosionsbeständige Magnesium-Aluminium-Zink-Gußlegie­ rung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 7 bis 9% Aluminium, 0,5 bis 0,8% Zink, 0,15 bis 0,25% Mangan, 0,0005 bis 0,0015% Beryllium, 0,01 bis 0,03% Silicium, 0,004 bis 0,04% Eisen, 0,002 bis 0,02% Kupfer, 0,001 bis 0,002% Nickel und Magnesium als Rest besteht.