DE1243398B - Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guss- oder -Knetlegierung - Google Patents
Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guss- oder -KnetlegierungInfo
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Description
BUN
PATENTAMT
Int. Cl.:
C22c
AUSLEGESCHRIFT
■=4
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Deutsche Kl.:
M41364VI a/40b
28. April 1959
29.Juni 1967
28. April 1959
29.Juni 1967
Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Homogenisierungsglühen und Aushärten bei 150 bis 2500C
■wärmebehandelte, Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guß- oder -Knetlegierung.
Es sind Guß- und Knetlegierungen aus 0,1 bis 12 % Thorium, 0 bis 1 bis 2% Zirkonium, bis 5°/o Cer, bis
10°/0 Silber, Rest Magnesium bekannt, die unter entsprechender
Verringerung des Silbergehaltes auch noch Thallium, Beryllium, Wismut, Blei, Kalzium, Zink
und/oder Kadmium enthalten können.
Auch sind Guß- und Gußschweißlegierungen bekannt, die 0,5 bis 2% Zirkonium, bis 3°/o Cer und bis
15°/0 Silber enthalten. Diese Legierungen können auch noch bis 12% Thorium enthalten.
Ferner sind Guß- und Knetlegierungen auf Magnesiumbasis bekannt, die 0,5 bis 10%, insbesondere
2 bis 4%, Seltene Erdmetalle mit überwiegendem Neodymgehalt, außerdem bis 5% Silber, bis 2%
Mangan, bis 10% Thorium sowie weitere Legierungszusätze mit Ausnahme von Gallium und Wismut ent-
halten können. Insbesondere können diese Legierungen, sofern sie frei von Mangan sind, 0,4 bis 0,9%
Zirkonium enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Legierungen solcher Art anzugeben, die verbesserte Festigkeitseigenschaften,
insbesondere eine verbesserte Streckgrenze bei 0,1 % bleibender Dehnung aufweisen, denn
sowohl bei gegossenen als auch bei gekneteten Formstücken ist die Streckgrenze der bekannten Magnesiumlegierungen
nicht so hoch wie wünschenswert im Vergleich zu ihrer Zerreißgrenze. Dementsprechend
war es die Streckgrenze, die die Grenze der Zugbeanspruchungen in technischen Einrichtungen setzte. Insbesondere
sollen die Legierungen nicht von einer Kaltbearbeitung zur Erzeugung ihrer Eigenschaften abhängig
sein. Schließlich sollen die Legierungen zu einem hohen Grade homogen sein.
Ein möglicher Schritt zur Entwicklung solcher Legierungen würde darin bestehen, zweistufige Wärmebehandlungsprozesse
(Homogenisieren und Aushärten) zu verwenden, wie dies weithin bei Aluminium-, Kupfer- und anderen Legierungen gebräuchlich ist.
Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, Magnesiumlegierungen zu finden, die ihre Eigenschaften auf diese
Weise günstig entwickeln. Bei vielen Magnesiumlegierungen ergibt sich nur ein kleiner oder überhaupt kein
Vorteil gegenüber einfacheren Verfahren. Beispielsweise ist es bekannt, Magnesium-Aluminium-Gußlegierungen
einer zweistufigen Wärmebehandlung auszusetzen, aber die derart wärmebehandelten Legierungen
haben keine Verwendung gefunden, da ihre Streckgrenze maximal 12 kg/mm beträgt und sie etwas
Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Gußoder -Knetlegierung
Anmelder:
Magnesium Elektron Limited,
Manchester (Großbritannien)
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,
München 27, Möhlstr. 22
Als Erfinder benannt:
Ronald James Malcolm Payne,
Norman Bailey, London
Ronald James Malcolm Payne,
Norman Bailey, London
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. Mai 1958 (15 822)
brüchig sind. Magnesium-Zink-Zirkonium-Legierungen mit hohem Zinkgehalt reagieren stärker auf eine
solche zweistufige Wärmebehandlung und zeigen bessere mechanische Eigenschaften; sie sind jedoch
verhältnismäßig schlecht zu gießen, da sich in ihnen unter Hitze in der Form leicht Risse und Poren bilden.
Weiterhin sind Legierungen dieser Klasse nicht schweißbar, und daher müssen große und teure Gußstücke
als Ausschuß behandelt werden, weil es nicht möglich ist, geringere Fehler in ihnen durch Schweißen
zu beseitigen. Die Folge davon ist, daß gegossene Magnesiumlegierungen, die einem zweistufigen Wärmebehandlungsprozeß
unterworfen wurden, bisher wenig Verwendung fanden. Die übliche Praxis war, Legierungen
zu verwenden, die allein einer Aushärtungs-Wärmebehandlung ausgesetzt waren. Eine Unzulänglichkeit
dieser Legierungen ist die Unterschiedlichkeit ihrer Eigenschaften von Stück zu Stück, insbesondere
zwischen dicken und dünnen Stücken.
Die erfindungsgemäße durch Homogenisierungsglühen und Aushärten bei 150 bis 2500C wärmebehandelte,
Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guß- oder -Knetlegierung besteht aus 0,5 bis 3,5%
Seltenen Erdmetallen mit mindestens 60% Neodym und weniger als 25% Lanthan und Cer, 1,5 bis 3,5%
Silber, 0 bis 1,0% Zirkonium, 0 bis 2,0% Mangan,
709 608/354
O bis 0,5% Zink, 0 bis 1,0 °/0 Kadmium, 0 bis 6,0 %
Lithium, 0 bis 0,8 °/0 Kalzium, 0 bis 2,0% Gallium, 0 bis 2,0% Indium, 0 bis 5,0% Thallium, 0 bis 1,0%
Blei, 0 bis 1,0% Wismut, 0 bis 5,0% Thorium, Rest Magnesium.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Legierung aus 2 bis 3% Silber, 2 bis 3% Seltenen
Erdmetallen, 0,4 bis 1 % Zirkonium, Rest Magnesium. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht
die Legierung aus 1,5 bis 3,0% Silber, 0,5 bis 2,0% Seltenen Erdmetallen, 1,0 bis 2,5% Thorium,
0,4 bis 1,0% Zirkonium, Rest Magnesium. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Legierung zur Herstellung
geschmiedeter Teile beträgt die Summe von Zirkonium und Mangan bevorzugt mindestens 0,4%,
wobei die maximal zulässige Menge eines jeden dieser beiden Metalle durch die Menge des anderen ergänzt
ist.
Das Homogenisierungsglühen erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 100 Grad unterhalb der Solidifstemperatur
bis zu dieser Temperatur während mindestens einer halben Stunde und die Aushärtung bei
einer Temperatur von 150 bis 250° C während mindestens einer Stunde.
Die erfindungsgemäßen Legierungen erhalten durch die zweistufige Wärmebehandlung eine Streckgrenze,
die höher ist als die der allgemein verwendeter Legierungen und eine größere Gleichmäßigkeit der Eigenschaften
zwischen dicken und dünnen Stücken. Ferner neigen die erfindungsgemäßen Legierungen nicht dazu,
bei Erhitzung Risse oder Poren zu bilden, und außerdem sind sie gut schweißbar.
Das Element Silber hat in den erfindungsgemäßen Legierungen einen spezifischen Effekt, indem es die
Reaktion der Legierungspartner bei der zweistufigen Wärmebehandlung bis zu dem Punkt verbessert, daß
tatsächlich die oben angeführten günstigen Eigenschaften auftreten. Dieser Effekt wurde allein mit
Silber in Kombination mit Seltenen Erdmetallen erreicht, nicht aber mit irgendeinem anderen Element.
Die Seltenen Erdmetalle, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können
in bekannten Mischungen vorliegen, wie z. B. als »Mischmetall« oder »Didymium« (Handelsnamen),
oder alternativ kann irgendein einzelnes Element oder eine Gruppe von Elementen mit den Atomnummern
im Bereich von 57 bis 70 verwendet werden. Yttrium und Thorium, obwohl nicht von dieser Gruppe, sind
ebenfalls als härtende Zusätze wie Seltene Erdmetalle im Rahmen der Erfindung verwendbar. Wie im folgenden
angegeben ist, wurden besondere Vorteile durch Verwendung ausgewählter Elemente oder Gruppen
solcher Elemente für bestimmte Zwecke erzielt.
Ist Zirkonium in der Legierung vorhanden, sollen
Ist Zirkonium in der Legierung vorhanden, sollen
ίο Elemente, die Verbindungen hohen Schmelzpunktes
mit Zirkonium bilden und dabei die Kornverfeinerung verhindern, abwesend sein.
Eisen kann für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als Verunreinigung angesehen werden und in den
Mengen vorhanden sein, die gewöhnlich in Magnesiumlegierungen zugelassen werden (bis zu 0,05%,
aber wesentlich weniger als diese Menge, wenn die Legierung Zirkonium enthält). Andere nicht lösliche
oder fast nicht lösliche Elemente, wie Kupfer, die dazu
ao neigen, die Legierung brüchig zu machen, sollen vor-I zugsweise abwesend sein, aber sie können in Mengen,
die nicht wesentlich die Duktilität beeinflussen, beispielsweise
zu 0,25%, zugelassen werden.
Die Effekte des Silbers in Legierungen nach der
as Erfindung sind aus der Tabelle I ersichtlich, die die
Eigenschaften von Magnesium-Mischmetall-Zirkonium-Thorium- und Magnesium-Neodym-Zirkonium-Legierungen
mit und ohne Zusatz von Silber zeigt. Das verwendete Mischmetall war vom üblicherweise
verwendeten Typ, der etwa 50% Cer enthält. Das »Neodymium« wurde aus einer technischen Oxydmischung
erzeugt, die einen nominalen Anteil von 75% Neodymiumoxyd enthielt. Der Ausdruck »Neodymium«
ist hier verwendet, um das Material von »Didymiurno-Mischurtgen zu unterscheiden, die geringere
Anteile von Neodymium enthalten. Die Erfindung umfaßt jedoch Didymium und alle anderen Mischungen
Seltener Erdmetalle.
Die angeführten mechanischen Eigenschaftswerte beziehen sich auf in Standardsand für Testbarren gegossene Stäbe mit einem Durchmesser von 2,54 cm und einer Länge von 15,24 cm, die für die Prüfung auf einen Durchmesser von 1,433 cm und eine Länge von 5,08 cm bearbeitet wurden. Die Streckgrenze wurde mittels der »Offset«-Methode bestimmt.
Die angeführten mechanischen Eigenschaftswerte beziehen sich auf in Standardsand für Testbarren gegossene Stäbe mit einem Durchmesser von 2,54 cm und einer Länge von 15,24 cm, die für die Prüfung auf einen Durchmesser von 1,433 cm und eine Länge von 5,08 cm bearbeitet wurden. Die Streckgrenze wurde mittels der »Offset«-Methode bestimmt.
Legierung | MM Vo |
Zusai Th Vo |
nmense Nd1) % |
tzung Zr!) V. |
Ag Vo |
Wärmebehandlung | Streck grenze <*0,l kp/mm1 |
Zugfestigkeit Ob kp/mm2 |
Bruch dehnung ö Vo |
A | 0,45 | — | — | 0,6 | — | 2 Stunden bei etwa 560 bis 5700C geglüht, im Wasser abgeschreckt |
7,9 | 23,4 | 12 |
B | 0,45 | — | — | 0,6 | 2,95 | 24 Stunden bei 175° C warm ausgelagert |
12,7 | 25,7 | 20,5 |
C | 1,34 | 0,6 | 2 Stunden bei etwa 57O°C geglüht, im Wasser abge schreckt |
9,0 | 21,4 | 7 | |||
D | 1,42 | — | — | 0,6 | 2,19 | 24 Stunden bei etwa 175°C warmausgelagert |
15,0 | 24,4 | 7,5 |
MM = Mischmetall.
l) Die Werte dieser Spalte geben den gesamten Gehalt an Seltenen Erdmetallen wieder, von denen etwa 75 Vo Neodymium ist.
a) Nominalgehalt.
Tabelle I (Fortsetzung)
Legierung | MM Vo |
Zusai Th ·/» |
nmense Nd1) |
tzung Zr2) °/o |
Ag Vo |
Wärmebehandlung | Streck grenze «Ό.Ι kp/mm* |
Zugfestigkeit aB kp/mm2 |
Bruch dehnung δ Vo |
E | 1,40 | 1,20 | — | 0,6 | — | 2 Stunden bei etwa 550 bis 5700C geglüht, im Wasser abgeschreckt |
9,9 | 23,2 | 10 |
F | 1,44 | 1,65 | — | 0,6 | 2,04 | 16 Stunden bei 200 bis 225°C warmausgelagert |
17,1 | 26,1 | 6,5 |
G | 3,08 | 0,6 | 8 Stunden bei etwa 540 bis 560° C geglüht, im Wasser abgeschreckt |
12,8 | 23,9 | 3 | |||
H | — | — | 3,15 | 0,6 | 1,96 | 8 bis 16 Stunden bei etwa 2000C warmausgelagert |
18,6 | 26,4 | 4 |
MM =s Mischmetall.
1J Die Werte dieser Spalte geben den gesamten Gehalt an Seltenen Erdmetallen wieder, von denen etwa 75 Vo Neodymium ist.
2) Nominalgehalt.
Es ist zu bemerken, daß in jedem Fall der Zusatz von Silber zu einer merklichen Verbesserung der Eigenschäften
führt, insbesondere in bezug auf die Streckgrenze. Von den vier silberhaltigen Zusammensetzungen,
die in der Tabelle I angeführt sind, zeigen die Legierungen F und H Streckgrenzen, die 15,5 kp/
mm2 überschreiten. Diese Legierungen sind besonders geeignet für das Vergießen. Die Eigenschaften der
Legierungen sind besonders überraschend und überschreiten diejenigen aller bekannten Magnesiumlegierungen,
die annehmbare Gießeigenschaften aufweisen.
Die Legierungen können in die knetbare Form durch die üblichen Techniken der Warm- und Kaltverformung
überführt werden. Ein Anhalt über die Eigenschaften, die mit knetbaren Legierungen zu erhalten
sind, ist durch die Ergebnisse der Zugversuche gegeben, die in Tabelle II angeführt sind. Die Tabelle II bezieht
sich auf Stücke, die mit einem Hammer aus Gußbarren mit 6,35 cm Durchmesser geknetet sind.
Legierung | Zusam Seltenes |
mensetzung Silber |
Zirko nium |
Wärmebehandlung | Streck grenze |
Zugfestigkeit Ob |
Bruch dehnung δ |
Erdmetall | Vo | °/o | kp/mm8 | kp/mm2 | % | ||
J | 0,83% Mischmetall |
1,88 | 0,6 nominal |
V2 Stunde bei etwa 570°C ge glüht, in Öl abgeschreckt, 24 Stunden bei etwa 175° C warmausgelagert |
27,1 | 30,8 | 4,5 |
Kl | 1,25% Neodymium3) |
2,5 | 0,6 nominal |
1 Stunde bei etwa 53O°C ge glüht, in Wasser abge schreckt, 8 Stunden bei etwa 2200C warmausgelagert |
30,6 | 34,0 | 4 |
K2 | 1,37% Neodymium3) |
2,5 | 0,6 nominal |
1 Stunde bei etwa 535°C ge glüht, in Wasser abge schreckt, 16 Stunden bei etwa 2000C warmausge lagert |
35,8 | 37,6 | 2 |
3) bezeichnet eine Mischung seltener Erdmetalle, die etwa 75 °/o Neodymium enthält. Diese Bezeichnung wird verwendet, um
diese Seltene Erdmetallmischung von Didymium zu unterscheiden, das einen niedrigeren Gehalt von Neodymium aufweisen
kann.
Die Vorteile, die sich aus dem Zusatz von Silber ergeben, konnten nicht erwartet werden, da Silber als
Metall angesehen wird, das, selbst wenn es in wesentlichen Mengen verwendet wird, keine bemerkenswerte
Neigung hat, Magnesium zu härten.
Tabelle III zeigt, daß die Streckgrenze einer Magnesium-Zirkonium-Legierung,
die 2 % Silber (typisch für
die Mengen, die in Legierungen nach der Erfindung verwendet werden) aber keine Seltenen Erdmetalle
enthält, sehr gering iSt, selbst nach einer zweistufigen
Wärmebehandlung, und nicht besser als die einer einfachen Magnesium-Zirkonium-Legierung. In bezug auf
seine Neigung, zu härten und zu verfestigen, ist Silber wesentlich weniger wirksam als beispielsweise Zink.
Tabelle III
Die Eigenschaften von gegossenen Magnesium-Zirkonium-Legierungen mit und ohne Silber
Die Eigenschaften von gegossenen Magnesium-Zirkonium-Legierungen mit und ohne Silber
Legierung | Zusamme Zr1) |
nsetzung Ag |
Wärmebehandlung | Streckgrenze kp/mm2 |
Zugfestigkeit Ob kp/mm2 |
Bruch dehnung <5 |
L M |
0,6 0,6 |
2,13 | 2 Stunden bei 570°C geglüht, in Wasser abgeschreckt 16 Stunden bei etwa 2000C warm ausgelagert |
4,8 6,1 |
16,6 19,5 |
21,5 18 |
4) Nominalgehalt.
Legierungen des beschriebenen Typs behalten ihre Eigenschaften gut, wenn sie in dicke Stücke gegossen
werden und sind den bekannten Legierungen in dieser Hinsicht überlegen. Die Eigenschaften einer Magnesium-Silber-Mischmetall-Thorium-Zirkonium-Legie
rung (Legierung N), an Testbarren und in schweren Blöcken mit 10,16 cm Durchmesser bestimmt, sind
in Tabelle IV mit denjenigen aus einer üblichen Magnesium-Zink-Zirkonium-Legierung (Legierung O)
und einer Magnesium-Zink-Thorium-Zirkonium-Legierung (Legierung P), die unter gleichen Bedingungen
gegossen sind, verglichen.
Die angeführten Werte sind Mittelwerte einer Anzahl von Versuchsergebnissen.
Wärmebehandlung | Eigenschaften von Testbarren | Zugfestigkeit | Bruch | Eigenschaften von Blöcken | Zugfestigkeit | Bruch | |
mit 2,54 cm Durchmesser | kp/mm2 | dehnung δ | mit 10,16 cm Durchmesser | kp/mm8 | dehnung <5 | ||
Legierung | Streckgrenze | 24,1 | 7o | Streckgrenze | 20,6 | % | |
8 Stunden bei | »0.1 | 2,5 | σο,ι | 1 | |||
etwa 5500C ge | kp/mm2 | kp/mm2 | |||||
Legierung N | glüht, in Wasser | 17,6 | 15,3 | ||||
Mg 2,03%, | abgeschreckt, | ||||||
Ag 1,27%, | 16 Stunden bei | ||||||
Mischmetall | etwa 200° C | ||||||
1,57%, | warmausgelagert | 25,1 | 21,9 | ||||
Th 0,6%, Zr | wie Legierung N | 6 | 3,4 | ||||
Legierung O | 14,1 | 27,6 | 11,3 | 20,8 | |||
Mg 4,5%, | 2 Stunden etwa | 12 | 2,8 | ||||
Zn 0,6%, Zr | 3300C, luftge | ||||||
Legierung P | kühlt, und | 15,0 | 11,4 | ||||
Mg 5,57ο, | 16 Stunden etwa | ||||||
Zn 1,8%, | 200° C | ||||||
Th 0,67o,Zr | |||||||
Die Eigenschaften von Sandgußstücken einer Mg 2,56 7o - Ag 2,73 °/0 - Nd 0,7 70 - Zr - Legierung wurden
ebenfalls untersucht und mit denjenigen von aus Sandgußstücken hergestellten Testbarren, die aus der
gleichen Schmelze gegossen wurden, verglichen.
Die Ergebnisse der Streckgrenzenprüfung mit Proben, die von einem wärmebehandelten Gußkörper
abgeschnitten waren, der Teile bis zu 7,62 cm Dicke aufwies, sind die folgenden:
Beschreibung
Streckgrenze Ct011
kp/mm2
Maximum Mittel Minimum Zugfestigkeit aB
Maximum Mittel Minimum Zugfestigkeit aB
kp/mm2
Maximum Mittel I Minimum
Maximum Mittel I Minimum
Bruchdehnung δ
ο/
/ο
Maximum Mittel I Minimum
Proben aus Gußstücken
(Mittelwerte gründen
sich auf 7 Versuche)
(Mittelwerte gründen
sich auf 7 Versuche)
Einzelne Testbarren
(tatsächliche Werte)
(tatsächliche Werte)
18,3
17,5
17,2
17,2
17,2
16,6 25,8
25,0
26,2
24,6
24,6
22,9
ίο
Die Wärmebehandlung dauerte 4 Stunden bei 530° C. Es wurde in Wasser abgeschreckt und 8 Stunden
bei 200° C warmausgelagert. Legierungen des Typs, die hier betrachtet sind, haben eine Kriechfestigkeit
bei Temperaturen der Größenordnung 200° C, die vergleichbar ist mit der von Magnesium-Mischmetall-Zirkonium-Legierungen
(mit oder ohne Zinkzusatz), die allgemein im Gebrauch sind.
Die Legierung ZREl (D. T. D. 708) ist die am meisten benutzte dieser Legierungen. Die folgende
Tabelle zeigt, daß eine Mg 2,5%-Ag 2,2%-Nd 0,6 %-Zr-Legierung eine weit überlegene Kombination von
statischer Festigkeit bei Zimmertemperatur und Kriechfestigkeit bei erhöhter Temperatur aufweist als
die bisher benutzte ZREl-Legierung. Übrigens zeigt die Mg 2,50I0-Ag 2,2°/0-Nd 0,670-Zr-Legierung eine
viel höhere Streckgrenze als ZREl, wenn sie bei Temperaturen von 200 bis 250° C geprüft wurde, das sind
Temperaturen, bei denen Gußstücke aus ZREl häufig betriebsmäßig verwendet werden.
IO
Wärme behandlung |
Prüf temperatur |
Streck grenze |
Zug festigkeit |
Bruch dehnung S |
Zug, der | Zug, der | |
<Ό,ι | Ob | O | erforderlich ist, | erforderlich ist, | |||
Legierung | um 0,1 "/Ό Kriechen in 100 Stunden |
um 0,1 ■>/„ Kriechen in 500 Stunden |
|||||
0C | kp/mm2 | kp/mma | % | bei etwa 2000C | bei etwa 2000C | ||
16 Stunden | Raum | zu erzeugen | zu erzeugen | ||||
etwa 180°C | temperatur | 8,5 | 15,5 | 4 | kp/mm2 | kp/mm· | |
Mg 2,7% | 200° C | 7,0 | 12,6 | 29 | |||
S. E 2,270 | 2500C | 5,9 | 10,7 | 39 | |||
Zn 0,6% | 6,5 | 5,7 | |||||
Zr | 4 Stunden etwa | Raum | |||||
ZREl) | 53O0C abge | temperatur | 17,5 | 25,3 | 3 | ||
Mg 2,570 Ag | schreckt | 200° C | 15,0 | 18,9 | 24 | ||
2,2% Nd 0,6% | 8 Stunden etwa | 250° C | 10,8 | 14,0 | 33 | ||
Zr (erfindungs | 2000C | 7,4 | 6,7 | ||||
gemäße Legie | 8 Stunden etwa | Raum | |||||
rung) | 550° C abge | temperatur | 16,7 | 24,0 | 4 | ||
Mg 2,17o Ag | schreckt | 2000C | 14,2 | 17,7 | 11 | ||
1,1% MM | 16 Stunden | 250° C | 13,2 | 15,7 | 18,5 | ||
1,7% Th 0,6% | etwa 250° C | 9,6 | |||||
Zr (erfindungs | |||||||
gemäße Legie | |||||||
rung) | |||||||
Die Seltenen Erdmetalle stellen das hauptsächliche Härtemittel in diesen Legierungen dar, und der Gehalt
an ihnen ist im allgemeinen in derselben Größenordnung
wie die maximale Löslichkeit dieser Metalle in festem Magnesium, so daß eine maximale Ansprechbarkeit
auf Wärmebehandlung erzielt wird. Mehr oder weniger dieser Metalle können jedoch benutzt werden,
und zwar in Abhängigkeit von der Form, in der die Legierung benutzt wird und der Kombination der gewünschten
Eigenschaften. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, eine geringere Menge Seltener Erdmetalle
in gekneteten als in gegossenen Legierungen zu verwenden. Andererseits kann es, wenn eine hohe Härte
gewünscht ist, zweckmäßig sein, einen größeren Anteil Seltener Erdmetalle zu verwenden als in fester Lösung
aufgenommen werden kann und in anderen Fällen, um im Interesse einer verbesserten Duktilität die
Streckgrenze aufzuopfern (indem ein verminderter Gehalt an Seltenen Erdmetallen verwendet wird, wie in
der Legierung B der Tabelle I).
Der Silbergehalt wird am vorteilhaftesten im Bereich von 2,3 7„ gewählt.
Die Temperatur und die Dauer der Behandlung ist im allgemeinen wie folgt:
Zum Homogenisierungsglühen kann die Temperatur von 100 Grad unterhalb der Solidustemperatur bis zu
etwa dieser Temperatur reichen und die Dauer 1I2 Stunde bis hinauf zu 12 Stunden oder mehr betragen.
Für die Aushärtungsbehandlung kann die Temperatur zwischen 150 bis 2500C liegen und die
Dauer 1 bis 16 Stunden oder mehr betragen.
In allen Legierungen, die eine Zusammensetzung im Rahmen der Erfindung haben, erzeugt die doppelte
Wärmebehandlung eine Streckgrenze von mindestens 12 kp/mm2. Die genauen Temperaturen und Zeiten
hängen von der speziellen Zusammensetzung ab. Allenfalls müssen einige Versuche angestellt werden, um das
Optimum festzustellen.
Claims (5)
1. Durch Homogenisierungsglühen und Aushärten bei 150 bis 2500C wärmebehandelte, Seltene
Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guß- oder -Knetlegierung, bestehend aus 0,5 bis 3,5%
Seltenen Erdmetallen mit mindestens 60% Neodym und weniger als 25% Lanthan und Cer, 1,5
bis 3,5% Silber, 0 bis 1,0% Zirkonium, 0 bis 2,0 7o Mangan, 0 bis 0,5% Zink, 0 bis 1,0%
Kadmium, 0 bis 6,0% Lithium, 0 bis 0,8 % Kalzium, 0 bis 2,0% Gallium, 0 bis 2,0% Indium,
0 bis 5,0% Thallium, 0 bis 1,0% Blei, 0 bis 1,0% Wismut, 0 bis 5,0 7o Thorium, Rest Magnesium.
2. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus 2 bis 3% Silber, 2 bis 3% Seltene Erdmetalle,
0,4 bis 1 % Zirkonium, Rest Magnesium.
3. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus 1,5 bis 3,0% Silber, 0,5 bis 2,0% Seltene Erd-
709 608/354
metalle, 1,0 bis 2,5 °/0 Thorium, 0,4 bis 1,0 °/0
Zirkonium, Rest Magnesium.
4. Verwendung der Legierung nach defl Ansprüchen 1 bis 3 zur Herstellung geschmiedeter
Teile, wobei die Summe von Zirkonium und Mangan mindestens 0,4% beträgt und die maximal
zulässige Menge eines jeden dieser beiden Metalle durch die Menge des anderen begrenzt ist.
5. Verfahren zur Wärmebehandlung eines Gußstückes oder eines geschmiedeten Gegenstandes
aus einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierungsglühung
bei einer Temperatur von 100 Grad
unterhalb der Solidustemperatur bis zu dieser Temperatur während mindestens einer halben
Stunde und die Aushärtung bei einer Temperatur von 150 bis 2500C während mindestens einer
Stunde durchgeführt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 932 987;
Patentschrift Nr. 755 918 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone
Deutschlands;
britische Patentschriften Nr. 637 040, 759 411.
709 608/354 6.67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1243398X | 1958-05-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1243398B true DE1243398B (de) | 1967-06-29 |
Family
ID=10885435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEM41364A Pending DE1243398B (de) | 1958-05-16 | 1959-04-28 | Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guss- oder -Knetlegierung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1243398B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2558519A1 (de) * | 1974-12-30 | 1976-07-08 | Magnesium Elektron Ltd | Magnesiumlegierungen |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB637040A (en) * | 1948-01-06 | 1950-05-10 | Magnesium Elektron Ltd | Improvements in or relating to magnesium base alloys |
DE932987C (de) * | 1940-02-11 | 1955-09-15 | Ig Farbenindustrie Ag | Magnesiumlegierungen mit hoher Warmfestigkeit |
GB759411A (en) * | 1954-04-26 | 1956-10-17 | Magnesium Elektron Ltd | Improvements in or relating to magnesium base alloys |
-
1959
- 1959-04-28 DE DEM41364A patent/DE1243398B/de active Pending
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