DE1247031B - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern aus ausscheidungshaertenden Magnesiumlegierungen durch Warmverformung - Google Patents

Description

^!.ESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. CL:

C22f

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 41Wr-1/06

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1247 031
D 36048 VI a/40 d
12. Mai 1961
10. August 1967

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Magnesiumlegierungen durch Strangpressen bzw. anderweitige Warmverformung.

In der USA.-Patentschrift 2 659 131 wurde vorgeschlagen, stranggepreßte Produkte aus Magnesiumlegierungen mit guter mechanischer Festigkeit herzustellen, indem man zugleich teilchenförmige Metalle d. h. Metallpulver, ζ. Β. eine teilchenförmige Magnesiumlegierung mit einem Gehalt von 6 Gewichtsprozent Zink und 0,5 Gewichtsprozent Zirkonium, und damit vermischt eine teilchenförmige d. h. pulverförmige, Magnesium-Aluminium-Legierung oder teilchenförmiges Aluminium verpreßt. Das Gemisch der teilchenförmigen Metalle wird in den vorgeheizten Rezipienten einer Strangpresse gegeben und unmittelbar danach mit verhältnismäßig kleiner Geschwindigkeit, unterhalb etwa 1,6 m/Min., durch eine Düse stranggepreßt. Es wurde ferner vorgeschlagen, die fertigen Formkörper einer Wärmebehandlung zu unterwerfen.

Wenn es erwünscht ist, die hierbei erhaltenen Formkörper wärmezubehandeln, ist es notwendig, eine umfangreiche und kostspielige Wärmebehandlungsvorrichtung zu verwenden und die Formkörper in der Wärmebehandlungszone in ganz bestimmter Weise zu behandeln, um Verluste durch Verziehen, Reißen oder auf andere mögliche Weise auf ein Mindestmaß zu beschränken. Das Strangpressen dieser Formkörper erfolgt sehr langsam, und um das Brüchigwerden in der Hitze einzuschränken, wird die Auspreßtemperatur sehr niedrig gehalten, wodurch Formkörper mit Kratzern auf der Oberfläche und geringer Duktilität erhalten werden.

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus ausscheidungshärtenden Magnesiumlegierungen durch Warmverformung

Anmelder:

The Dow Chemical Company,
Midland, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:
George Stephen Foerster,
Midland, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 13. Mai 1960 (28 844)

Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren entweder vollständig ausgeschaltet oder stark eingeschränkt. Es ist nunmehr möglich, wesentlich höhere Preßgeschwindigkeiten anzuwenden; die Gefahr des Brüchigwerdens in der Wärme wird praktisch ausgeschaltet, und es werden Formkörper mit guter Duktilität erhalten, die keine Oberflächenkratzer haben. Erfindungsgemäß werden Formkörper aus Magnesiumlegierungen durch Strangpressen oder ähnliche Warmverformung hergestellt, indem die Magnesiumlegierung durch eine solche Wärmebehandlung ausscheidungsgehärtet wird, die mindestens einen Legierungsbestandteil der Magnesiumlegierung auszuscheiden vermag. Es ist ein wesentliches erfindungsgemäßes Merkmal, daß die Ausscheidungshärtung erfolgt, ehe das Strangpressen bzw. die entsprechende Warmverformung stattfindet. Vorteilhaft wird die Magnesiumlegierung in Form eines Gemisches von feinteiligen Metallen und bzw. oder Legierungen der Ausscheidungshärtung in der feinteiligen Form unterworfen. Zweckmäßig wird das Gemisch der feinteiligen Magnesiumlegierung mit dem Ausscheidungsmetall zu einem Barren zusammengepreßt bzw. verdichtet, ehe es der Ausscheidungshärtung unterworfen wird.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man zwei oder mehrere Magnesiumlegierungen verwenden, vorausgesetzt, daß mindestens eine Legierung eine oder mehrere Komponenten enthält, die sich durch eine oder mehrere Komponenten einer anderen Legierung ausscheiden lassen.

Zweckmäßig enthält die Magnesiumlegierung zwei oder mehrere ausscheidbare Komponenten, oder sie ist ein Gemisch von zwei oder mehreren Magnesiumlegierungen, von denen mindestens eine mindestens eine Komponente enthält, die durch ein übliches Ausscheidungsmetall oder eine Legierung desselben ausgeschieden werden kann. Ausgezeichnete Ergebnisse

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werden erzielt, wenn man eine oder mehrere Magnesiumlegierungen verwendet, die Zirkonium, Mangan, Thorium, Seltene Erdmetalle, Lithium, Calcium oder Gemische derselben und Aluminium als Ausscheidungsmetall enthalten. Es ist ferner vorteilhaft, als Ausscheidungsmetall Aluminium, Zinn, Silicium, Zink oder Gemische und bzw. oder Legierungen derselben und eine Zirkonium enthaltende Magnesiumlegierung zu verwenden. Wenn eine Mangan enthaltende Magnesiumlegierung verwendet wird, wird als Ausscheidungsmetall bevorzugt Aluminium, Silicium, Zirkonium oder ein Gemisch und bzw. oder eine Legierung derselben verwendet. Zweckmäßig wird die feinteilige Magnesiumlegierung, d. h. das Pulver, vor der Ausscheidungshärtung mit dem Ausscheidungsmetall überzogen.

Bei einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens wird die Ausscheidungshärtung bei Temperaturen im Bereich von 372 bis 482° C 12 bis 48 Stunden lang durchgeführt, wobei die Magnesiumlegierung die Form von Teilchen oder Körnchen mit 0,1 bis 1 mm Durchmesser und die Teilchen des Ausscheidungsmetalls weniger als 44 μΐη Durchmesser haben. Die Magnesiumlegierung enthält bevorzugt 0,05 bis 10 Gewichtsprozent an ausscheidbarem Metall oder ausscheidbaren Metallen und ausreichend Ausscheidungsmetall oder Legierung desselben, so daß die fertige Magnesiumlegierung 0,5 bis 5 Gewichtsprozent davon enthält.

In der vorliegenden Beschreibung soll eine Magnesiumlegierung derart beschaffen sein, daß sie mindestens 75 Gewichtsprozent Magnesium enthält. Unter einem Barren soll — wie allgemein üblich — in dieser Beschreibung eine Zwischenform des Metalls verstanden werden, die anschließend durch Strangpressen, Walzen, Schmieden oder auf andere Weise zu Formkörpern verarbeitet werden soll. Mit einem Barren erhält man einen Gegenstand, den man leicht handhaben, bequem wärmebehandeln kann und der auch sonst für die anschließende Bearbeitung und bzw. oder Behandlung geeignet ist.

Gemäß der bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens soll die fertige Legierung mindestens 75 Gewichtsprozent Magnesium und andere, gegenseitig schwer legierbare Bestandteile enthalten. Die fertige Legierung enthält also mindestens 75 Gewichtsprozent Magnesium und zwei oder mehrere Legierungskomponenten, die in festem Magnesium gemeinsam unlöslich sind. Mit der Bezeichnung »unlöslich« ist hier jeweils die Unlöslichkeit in festem Magnesium gemeint.

Das Verfahren ist für alle Magnesiumgemische geeignet, die Ausscheidungen bilden. In der einfachsten Form wird eines der zur Ausscheidungshärtung notwendigen Legierungselemente als Komponente einer Magnesiumlegierung verwendet und das andere, zweckmäßig das rascher diffundierende der beiden, in unlegierter Form zugesetzt. So kann z. B. Thorium in einer Thorium enthaltenden Magnesiumlegierung verwendet werden und Aluminium damit gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren legiert werden. Eines der Legierungselemente kann als eine Komponente einer Magnesiumlegierung verwendet werden, und zwei oder mehrere Legierungsbestandteile, die damit Ausscheidungen bilden, werden entweder als Gemische oder miteinander legiert verwendet. Die zur Ausscheidungshärtung notwendigen Elemente können gegebenenfalls auch als Komponente einer Magnesiumlegierung mit einer Magnesium enthaltenden Legierung zusammengebracht werden, aber durch die geringe Konzentration dieser Elemente in dem zusätzlichen Magnesium wird die Erhitzungszeit erhöht, die für S den für die Ausscheidungshärtung notwendigen Diffusionsvorgang erforderlich ist, und die Konzentration der in festem Magnesium unlöslichen Ausscheidung in dem erfindungsgemäßen Produkt verringert.
Aluminium kann nach dem erfindungsgemäßen

ίο Verfahren mit einer Zirkonium enthaltenden Magnesiumlegierung legiert werden. Aluminiummetall oder Magnesiumlegierungen, die 20 bis 30 Gewichtsprozent Aluminium enthalten, können als Quelle für Aluminium verwendet werden. Eine Zirkonium enthaltende

X5 Magnesiumlegierung kann mit binären Legierungen oder physikalischen Gemischen von Aluminium und Silicium oder Aluminium und Zink legiert werden. Andere Ausscheidungen bildende Kombinationen sind die folgenden:

Bestandteil der Magnesiumlegierung	Andere Bestandteile*
Zr	Sn, Si, Zn
Mn	Al, Si, Zr
Th	Al
MM	Al
Li	Al
Ca	Al

* Einzeln oder im Gemisch oder als Magnesiumlegierung zugesetzt.

Die verwendete Magnesiumlegierung kann ferner sich nicht störende Bestandteile enthalten, die gewünschte Eigenschaften, wie Duktilität, Korrosionsbeständigkeit oder höhere mechanische Festigkeit, verleihen. So kann z. B. eine Magnesiumlegierung, die bis zu 0,8 °/₀ Zirkonium und mindestens einen der folgenden Bestandteile enthält, nämlich bis zu 4°/₀ Zink, bis zu 6% Silber, bis zu 1 % Calcium, bis zu 4°/₀ Seltene Erdmetalle, bis zu 4°/₀ Thorium, bis zu 5°/₀ Lithium, mit Aluminium oder einer Magnesium-Aluminium-Legierung vermischt und erfindungsgemäß wärmebehandelt und verformt werden.

Alle Metalle werden in Teilchenform verwendet. Die Magnesiumlegierung wird zweckmäßig in Form von feingemahlenen Körnern von 0,1 bis 1 mm Durchmesser verwendet. Die anderen Metalle werden gewöhnlich am besten in feinteiliger Form mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 44 μηι verwendet. Bei größeren Teilchen wird die vollständige Ausscheidungshärtung schwieriger, da sie ein längeres Erwärmen erfordert.

Die Mengenanteile an jeder der erfindungsgemäß verwendeten gemeinsam unlöslichen Komponenten sind nicht sehr wesentlich. Es ist wichtig, daß von jeder Komponente eine ausreichende Menge vorhanden ist, um eine feste, unlösliche Ausscheidung innerhalb der gesamten Magnesiumlegierung zu bilden. Wenn eine Magnesiumlegierung, die nur etwa 0,08 Gewichtsprozent Zirkonium enthält, erfindungsgemäß mit 1 Gewichtsprozent Aluminium verarbeitet wird, wird

5 6

ihre Festigkeit in überraschendem Maße gegenüber Legierungsbestandteile. Die Wärmebehandlung muß

einer Magnesiumlegierung erhöht, die entweder das energisch genug sein, daß alle unlöslichmachenden Aluminium oder das Zirkonium allein enthält. Es ist Bestandteile, die ursprünglich außerhalb der Legierung

sehr vorteilhaft, wenn die unlöslichmachende Kompo- sind, in ausreichendem Maße in die Magnesiumnente oder die unlöslichmachenden Komponenten, die 5 legierung diffundieren, so daß unerwünschte Verbin-

nicht Bestandteil der ersten Magnesiumlegierung sind, düngen, z. B. spröde intermetallische Phasen von

in einer ausreichend kleinen Teilchengröße und aus- Magnesium und Aluminium, aufgelöst werden, wo-

reichend inniger Verteilung angewendet werden, so durch der fertige Formkörper in der Wärme nicht

daß sie bei der Wärmebehandlungstemperatur in einer brüchig wird und ferner ausreichend feste, im Magne-

angemessenen Zeit in die Magnesiumlegierung hinein- io sium unlösliche Substanz gebildet wird, um die

diffundieren. Eigenschaften des Formkörpers wesentlich zu ver-

Die Magnesiumlegierung, die eine der gemeinsam bessern.

unlöslichen Legierungskomponenten enthält, kann im Wenn andererseits die Wärmebehandlung zu lange wesentlichen auf zwei verschiedene Weisen in innige ausgedehnt wird, führt dies zu einem Kornwachstum Berührung mit der anderen unlöslich werdenden 15 des Magnesiums und einer Zusammenballung der ausKomponente bzw. den Komponenten gebracht geschiedenen Komponenten, wobei nicht mehr die werden. größtmögliche Festigkeit erreicht wird.

Die Metalle, die erfindungsgemäß legiert werden Der Strangpreßbarren kann gegebenenfalls geteilt

sollen, werden pulverförmig gründlich homogen ver- werden, um das Aufgeben auf die Strangpresse zu

mischt, z. B. indem sie in einem zylindrischen Behälter 20 erleichtern.

15 Minuten oder länger umgewälzt werden. Das Das wärmebehandelte Metall wird dann entweder

homogene Gemisch wird dann in den vorgeheizten in der Form eines Barrens oder von Metallteilchen bei

Rezipienten einer Preßvorrichtung mit einer Abdeck- Temperaturen und Verpressungsverhältnissen ausge-

platte vor der Innenseite der Düse gegeben, und das preßt, wie sie bei der Verarbeitung von Magnesium

Pulvergemisch wird in der Wärme unter Druck zu 25 üblich sind. Die Preßgeschwindigkeit kann jedoch von

einem Barren verdichtet. Der Barren wird im allge- etwa 0,3 oder 0,6 m/Min. — wie sie bisher beim

meinen bei 260 bis 427 ⁰C unter einem Druck von etwa Strangpressen von derartigen teilchenförmigen Ge-

7030 kg/cm² hergestellt. mischen üblich war — bis auf 30,5 m/Min, erhöht

In Abänderung des Verdichtungsverfahrens zur werden.

Herstellung eines Strangpreßbarrens kann das Gemisch 30 Gegebenenfalls kann der nach dem erfindungs-

auch mit einem kleinen Verpressungsverhältnis, z. B. gemäßen Verfahren erhaltene Strangpreßbarren in

5:1, und einer Geschwindigkeit von 0,6 m/Min, oder einen dichtsitzenden Mantel geschoben werden, der

weniger und zweckmäßig bei einer tiefen Temperatur entweder aus einer üblichen Magnesiumlegierung oder

im Rezipienten zur Vermeidung des Brüchigwerdens in einer Aluminiumlegierung besteht, und durch wieder-

der Hitze vorverpreßt werden. Dieses Vorpressen 35 holte Durchgänge bei erhöhter Temperatur ausgewalzt

kann z.B. bei 316 bis 372⁰C bei einer Rezipienten- werden. Der Preßbarren kann ferner auf andere Weise

temperatur von 316⁰C mit einer Geschwindigkeit von verarbeitet werden, z. B. durch Schmieden in bekann-

etwa 0,3 m/Min, erfolgen. ter Weise.

Um die Substanzen in innige Berührung zu bringen,

kann auch die Magnesiumlegierung in Form von 40 Beispiele
festen Teilchen in das andere Metall oder die andere

Legierung in geschmolzener Form eingetaucht oder Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens damit besprüht werden oder durch Dampf oder im wurden verschiedene gekörnte Magnesiumlegierungen, Vakuum mit Metall überzogen bzw. beschichtet wer- die Zirkonium enthielten und einen Teilchendurchden, wobei ein dünner Film des anderen Metalls oder ₄₅ messer von etwa 1 bis 0,1 mm hatten, gründlich mit der anderen Legierung auf praktisch jedem Teilchen feinem Aluminiumpulver mit weniger als 44 μΐη Teilder Magnesiumlegierung abgeschieden wird. Ein Vor- cbendurchmesser vermischt. Die Gemische wurden jeteil des Überzugsverfahrens besteht darin, daß die weils bei etwa 344° C unter einem Druck von 7031 kg/ überzogenen Teilchen gegebenenfalls in Teilchenform cm² zu Strangpreßbarren verdichtet. Die Barren wurwärmebehandelt und anschließend in die fertige Form ₅o den 16 Stunden im Temperaturbereich von 399 bis stranggepreßt werden können, so daß ein Verdichten 427° C wärmebehandelt. Die in dieser Weise behandel- oder Vorverpressen wegfällt. ten Barren wurden dann zur Verkleinerung ihrer Ab-

Das in dieser Weise erhaltene verdichtete oder vor- messungen abgedreht, so daß sie in den Rezipienten verpreßte Produkt oder die in beschriebener Weise von 76 mm Durchmesser einer Strangpresse paßten, überzogenen Teilchen werden dann längere Zeit wärme- 55 Die Barren wurden dann durch eine Düsenöffnung behandelt, um die gemeinsam unlöslichen Legierungs- von 1,6 · 19,6 mm verpreßt. Die Rezipiententemperatur bestandteile diffundieren zu lassen, wobei sie sich betrug 316° C und diejenige des Streifens 344° C. Die treffen und feste, in festem Magnesium unlöslichen Preßgeschwindigkeiten sind in den Tabellen angegeben. Teilchen bilden, gewöhnlich als intermetallische Ver- Die mechanischen Eigenschaften der in dieser Weise bindungen. Eine Wärmebehandlung der Metalle wäh- 60 behandelten Formkörper wurden experimentell berend 12 bis 48 Stunden bei 372 bis 482° C reicht ge- stimmt. Die Versuchsergebnisse und die jeweiligen wohnlich für die Zwecke des erfindungsgemäßen Ver- Zusammensetzungen sind in Tabelle I zusammenfahrens aus, obgleich auch kürzere Zeiten bei Ge- gestellt. Einer der Formkörper erhielt eine genormte mischen ausreichen, die aus feinem Pulver bereitet ASTM-Wärmebehandlung T₅, die darin bestand, daß worden sind. Die günstigsten Temperaturen und Zeiten 65 er 24 Stunden auf 149° C erwärmt wurde. Die Eigenschwanken etwas mit der jeweiligen Magnesium- schäften des in dieser Weise behandelten Produktes legierung und mit den Diffusionsgeschwindigkeiten sind als Versuch 18 in der folgenden Tabelle an- und Teilchengrößen der Ausscheidungen bildenden gegeben.

Tabelle I

Versuch Nr.	Al-Anteil der Mischung*	Zusammensetzung der Mg-Legierung* *	%Zr	Preß geschwindig keit	(%)	Mechanische Eigenschaften (kp/mma)	OiF	Ob
	(7.)	•/.Zn	0,24	(m/Min.)	4	<V«	20,4	33,0
1	0,25	1	0,24	15,2	4	28,1	18,3	33,0
2	0,25	1	0,24	30,5	5	28,1	21,8	33,7
3	0,5	1	0,24	30,5	4	28,8	25,3	33,7
4	1	1	0,24	15,2	6	28,8	23,2	33,7
5	1	1	0,24	30,5	9	29,5	28,1	33,7
6	2	1	0,24 S	30,5	12	28,8	28,1	33,7
7	2	1	0,24	30,5	8	28,8	29,5	35,9
8	3,6	1	0,24	12,5	8	31,6	30,3	35,9
9	3,6	1	0,24	30,5	10	30,9	30,9	37,3
10	4,4	1	0,24	27,4	8	33,0	32,4	38,0
11	6,2	1	0,05	12,2	11	33,7	9,9	25,3
12	1	1	0,08	30,5	4	17,6	15,5	32,4
13	1	1	0,32	30,5	10	28,8	27,4	33,7
14	1	1	0,64	30,5	6	28,8	33,7	38,7
15	1	1	0,64	15,2	8	33,7	31,6	35,9
16	1	1	0,64	30,5	4	30,9	35,9	39,4
17	2	4,3	0,64	12,2	6	35,0	38,0	34,5
18	2	4,3	0,57	12,2 T 5	6	36,6	31,6	38,0
19	2	—	0,24	30,5	9	30,3	10,6	26,0
Vergleich A	—	1	0,24	15,2	10	20,4	9,2	25,3
Vergleich B	—	1	1,3·/βΑ1,0,3·/βΜη (AZ 11)	30,5	11	19,0	7,8	23,9
Vergleich C		0,6	30,5	16,2

* = Rest Magnesiumlegierung. ** = Rest Magnesium. OdF = Quetschgrenze.

T5 = genormte ASTM -Wärmebehandlung nach dem Verpressen (149°C/24 Stunden).

S = gesiebt; nur Teilchen, die ein Sieb Nr. 100 passierten, wurden verwendet.

Zu Vergleichszwecken wurden Formkörper herge- geprüften Gemische. Die Zusammensetzung, die Preßstellt, die Zink und Zirkonium, aber kein Aluminium geschwindigkeit und die mechanischen Eigenschaften (Versuche A und B), und Aluminium und Zink, aber 45 der erhaltenen Produkte sind in Tabelle II angegeben, kein Zirkonium (Versuch C) enthielten, und ihre Bei einer dritten Versuchsreihe wurde eine weitere Eigenschaften wurden bestimmt. Die Eigenschaften Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahsind in Tabelle I angegeben. Ferner erlauben die An- rens angewendet. Körner von Zirkonium enthaltender gaben in der vorstehenden Tabelle einen Vergleich mit Magnesiumlegierung wurden mit Körnern von Magneden Eigenschaften eines Formkörpers, der durch 50 sium-Aluminium-Legierung vermischt, und das Gegleichzeitiges Strangpressen von Magnesium -Zirko- misch wurde verdichtet, wärmebehandelt, abgedreht nium-Legierung und Aluminium nach dem Verfahren
der obengenannten USA.-Patentschrift 2 659131 erhalten worden ist. Die Eigenschaften eines solchen
Formkörpers sind in Tabelle I dieser USA.-Patent- 55
schrift angegeben. Es sei noch vermerkt, daß die
Strangpreßgeschwindigkeiten bei dem Verfahren der
USA.-Patentschrift nur bei 30,5 bis 61 cm/Min, liegen.
Im Gegensatz dazu betragen die Strangpreßgeschwindigkeiten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bis 60 wurden Körner von Magnesiumlegierung mit Alumizu 30,5 m/Min. niumkörnern vermischt. Das Gemisch wurde dann in

Bei einer zweiten Versuchsreihe wurde eine fein- einem zylindrischen Behälter umgewälzt, um die gepulvertes Zirkonium enthaltende Magnesiumlegie- Körner mit Aluminium zu überziehen. Die beiden rung, die einen oder mehrere weitere Legierungs- Mischungen wurden verdichtet, wärmebehandelt, abbestandteile enthielt, gründlich mit feinteiligem Alu- 65 geschält und stranggepreßt wie die der ersten Versuchsminium vermischt. Die in dieser Weise hergestellten reihe. Die physikalischen Eigenschaften dieser Form-Gemische wurden verdichtet, wärmebehandelt, abge- körper wurden bestimmt und sind auch in Tabelle III dreht und verpreßt wie die bei der ersten Versuchsreihe angegeben.

und verpreßt wie bei der ersten Versuchsreihe. Die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Produkte wurden bestimmt und sind in Tabelle III angegeben. Bei einem weiteren Versuch wurde Aluminiumblättchenpulver, das ein Sieb mit der größten Maschenweite von 44 μηι passierte, mit Spänen einer Magnesiumlegierung vermischt, die aus einem Gußstück hergestellt worden waren. Bei einem weiteren Versuch

Tabelle II

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Versuch Nr.	Al-Anteil des Gemisches*	Zusammensetzung der Mg-Legierung**	7.Zn	Andere Bestand teil a	%	Preß geschwindig keit	(7o)	Mechanische Eigenschaften (kp/mm2)	32,4	Ob
	(°/o)	°/eZr	_	LClLC		(m/Min.)	4,5	«0.»	30,9	38,0
20	2	0,6	—	Bi	2	30,5	2	33,7	34,5	36,6
21	2	0,6	—	Ca	1	9,1	6	32,4	32,4	39,4
22	2	0,6	—	Th	3	30,5	8	30,9	33,7	38,0
23	2	0,6	—	Di	2	30,5	10	28,1		38,7
24	2	0,6		Di	2	30,5		34,5	33,7
			—	Ag	3		6			37,3
25	2	0,6		Di	2	21,3		32,4	33,7
			3,1	Ag	6		6		35,9	37,3
26	1	0,42	3,1	Ag	3,1	6,1	4	32,4	33,7	38,7
27	1	0,42	2,6	Ag	3,1	6,1 T5	4	33,0	34,5	36,6
28	1	0,36	—	Ag	5,6	4,1	3	31,6	36,6	37,3
29	2	0,48	—	Ag	2,8	30,5	7	34,5	36,6	39,4
30	2	0,47	5,9	Ag	5,5	15,2	9	34,5	39,4	40,0
31	1	0,84	5,9	Th	3,3	15,2	8	33,0	41,5	40,8
32	2	0,84	5,9	Th	3,3	9,1	4	34,5	42,2
33	2	0,84	Th	3,3	9,1 T 5	35,0

Di = Gemisch von Neodym, Praseodym und kleinen Mengen anderer Seltener Erdmetalle.
* = Rest Magnesiumlegierung. ** = Rest Magnesium. T5 = wärmebehandelt bei 149°C während 24 Stunden.

Tabelle III

Versuch Nr.	Metall oder Legierung	Aluminiu Gewichts prozent*	mquelle Teilchen form	größte Teilchen größe (mm)	Zusamm der ver Mg-Lej %Zn	ensetzung wendeten derung** %Zr	Preß geschwin digkeit (m/Min.)	Ss (%)	Mechani	sehe Eige (kp/mm2) OdF	nschaften Ob
34	Mg 4Al	25	Pulver	0,84	1	0,24	30,5	5	27,4	21,1	32,4
35	Mg 10Al	10	Pulver	0,84	1	0,24	30,5	6	23,0	12,0	27,4
36	Mg 10Al	10	Pulver	0,21	1	0,24	30,5	5	27,4	19,7	32,4
37	Mg 15Al	7	Pulver	0,21	1	0,24	30,5	5	23,0	11,3	28,8
38	Mg 33Al	3	Pulver	0,84	1	0,24	30,5	2	17,6	11,3	21,8
39	Mg 33Al	3	Pulver	0,84	1	0,24	15,2	4	23,9	17,6	29,5
40	Mg 33Al	3	Pulver	0,84	1	0,24	30,5	2	23,0	16,9	27,4
41	Al	1	Flocken	0,044	1	0,5 (a)	30,5	4	29,5	24,6	35,2
42	Al	2,6	Pulver	0,044	1	0,24 (b)	30,5	5	26,7	20,4	31,7

(a) = Aus Guß hergestellte Späne, durchschnittlich 0,05 · 0,95 ■ 1,27 cm groß.

(b) = Magnesiiunlegierung mit den Aluminiumkörnern vermischt und in einem zylindrischen Behälter umgewälzt, um die Körner

mit Al zu überziehen.

= Rest des Gemisches Magnesiumlegierung.

** = Rest Magnesium.

Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehörte die wesentliche Erhöhung der mechanischen Festigkeit, der Duktilität und der zulässigen 65 Preßgeschwindigkeit sowie das Fehlen von warmbrüchigen Stellen und Oberfiächenfehlern bei dem erfindungsgemäß verpreßten Material.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Magnesiumlegierungen durch Strangpressen oder ähnliche Warmverformung, bei dem ein oder mehrere Metalle bzw. eine oder mehrere Legierungen in feinteiligem Zustand mit mindestens einer

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feinteiligen Magnesiumlegierung innig vermischt werden, wobei das Metall oder die Legierung eine Komponente enthält, die mit mindestens einer Komponente der Magnesiumlegierung(en) im Magnesium unlösliche Ausscheidungen zu bilden vermag und bei dem vor dem Strangpressen bzw. der Warmverformung vorzugsweise das Gemisch zu einem Barren verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausscheidungsvorgang mindestens teilweise durch eine Wärmebehandlung des Gemisches vor dem Strangpressen bzw. der Warmverformung herbeigeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere verschiedene Magnesiumlegierungen verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierung zwei oder mehrere ausscheidbare Komponenten enthält oder ein Gemisch von zwei oder mehreren Magnesiumlegierungen ist, von denen mindestens eine mindestens eine Komponente enthält, die durch ein übliches Ausscheidungsmetall bzw. eine Legierung desselben ausgeschieden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Magnesiumlegierungen, die Zirkonium, Mangan, Thorium, Seltene Erdmetalle, Lithium, Calcium oder ein Gemisch derselben enthalten, und Aluminium als Ausscheidungsmetall verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausscheidungsmetall Aluminium, Zinn, Silicium, Zink oder ein Gemisch und bzw. oder eine Legierung derselben und eine Zirkonium enthaltende Magnesiumlegierung verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausscheidungsmetall Aluminium, Silicium, Zirkonium oder ein Gemisch bzw. eine Legierung derselben und eine Mangan enthaltende Magnesiumlegierung verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die feinteilige Magnesiumlegierung mit dem Ausscheidungsmetall überzogen wird, ehe die Ausscheidungshärtung erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausscheidungshärtung bei Temperaturen im Bereich von 372 bis 482° C innerhalb von 12 bis 48 Stunden durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierung als Pulver mit 0,1 bis 1 mm Durchmesser und das Ausscheidungsmetall als Pulver von weniger als 44 μηι Durchmesser verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierung 0,05 bis lO°/o an ausscheidbaren Komponenten enthält und daß ausreichend Ausscheidungskomponente zugesetzt wird, so daß die fertige Legierung, die mindestens 75% Magnesium enthält, 0,5 bis 5°/₀ ausgeschiedene Gelierungskomponenten enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Britische Patentschriften Nr. 662 312, 690 783;
USA.-Patentschrift Nr. 2 659 131.

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