Welche Rohstoffe werden beim Gießen von Magnesiumlegierungen verwendet?

Magnesiumlegierungsguss hat aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, darunter niedrige Dichte, hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ausgezeichnete Gießbarkeit und gute Korrosionsbeständigkeit, in verschiedenen Branchen eine bedeutende Bedeutung erlangt. Als führender Anbieter von Gussteilen aus Magnesiumlegierungen sind wir uns der Bedeutung der im Gussprozess verwendeten Rohstoffe bewusst. Diese Materialien bestimmen nicht nur die Endqualität der Gussprodukte, sondern beeinflussen auch deren Leistung in verschiedenen Anwendungen. In diesem Blog werden wir uns mit den wichtigsten Rohstoffen befassen, die beim Gießen von Magnesiumlegierungen verwendet werden, und ihre Eigenschaften und Rollen untersuchen.

Primärrohstoff: Magnesium

Magnesium ist das Grundelement beim Gießen von Magnesiumlegierungen und dient als Grundmetall. Es macht den Großteil der Legierungszusammensetzung aus. Mit einer Dichte von etwa 1,74 g/cm³ ist Magnesium eines der leichtesten Strukturmetalle und eignet sich daher ideal für Anwendungen, bei denen Gewichtsreduzierung von entscheidender Bedeutung ist, beispielsweise in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie.

Magnesium verfügt über mehrere wünschenswerte Eigenschaften, die zu seiner weit verbreiteten Verwendung beim Gießen beitragen. Es verfügt über eine gute Wärmeleitfähigkeit, die zur effizienten Wärmeableitung während des Gießvorgangs beiträgt und das Risiko von Hot Spots und Rissen verringert. Darüber hinaus zeichnen sich Magnesiumlegierungen durch eine hervorragende Bearbeitbarkeit aus, was die Herstellung komplexer Formen mit hoher Präzision ermöglicht.

Allerdings ist reines Magnesium relativ weich und hat eine begrenzte Festigkeit. Um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern, wird es mit anderen Elementen legiert.

Legierungselemente

Aluminium

Aluminium ist eines der am häufigsten verwendeten Legierungselemente in Magnesiumlegierungen. Es verbessert die Festigkeit und Härte der Legierung erheblich. Durch die Zugabe von Aluminium zu Magnesium bildet die resultierende Legierung eine Härtungsphase, die ihre mechanischen Eigenschaften verbessert. Aluminium verbessert außerdem die Fließfähigkeit der geschmolzenen Legierung beim Gießen, was das Füllen komplexer Formen erleichtert und eine gute Gießbarkeit gewährleistet.

Der Zusatz von Aluminium kann je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung zwischen einigen Prozent und etwa 10 % liegen. Legierungen mit einem höheren Aluminiumgehalt weisen im Allgemeinen eine höhere Festigkeit auf, können jedoch in bestimmten Umgebungen auch anfälliger für Korrosion sein. UnserAluminium-Präzisionsguss, Grauguss- und Magnesiumgusslegierungenbieten eine breite Palette an Magnesium-Aluminium-Legierungen an, die auf die unterschiedlichen Branchenanforderungen zugeschnitten sind.

Zink

Zink ist ein weiteres wichtiges Legierungselement in Magnesiumlegierungen. Es hat eine stärkende Wirkung auf Magnesium, ähnlich wie Aluminium. Zink verbessert außerdem die Duktilität der Legierung, wodurch sie formbarer und weniger spröde wird. Dies ist insbesondere bei Anwendungen von Vorteil, bei denen die Gussteile Verformungen oder Stoßbelastungen ausgesetzt sein können.

In Magnesium-Zink-Legierungen liegt der Zinkgehalt typischerweise zwischen 1 % und 5 %. Durch die Kombination von Zink mit anderen Legierungselementen können die Eigenschaften der Legierung weiter verbessert werden. Beispielsweise wird Zink häufig in Verbindung mit Aluminium und Mangan verwendet, um hochfeste Magnesiumlegierungen mit guter Korrosionsbeständigkeit herzustellen.

Mangan

Mangan spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Magnesiumlegierungen. Es bildet eine schützende Oxidschicht auf der Oberfläche der Legierung, die das Eindringen korrosiver Substanzen verhindert. Mangan verfeinert außerdem die Kornstruktur der Legierung und verbessert so deren mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit.

Der Manganzusatz liegt üblicherweise im Bereich von 0,1 % bis 1 %. Geringe Mengen Mangan können einen erheblichen Einfluss auf die Leistung der Legierung haben, insbesondere bei Anwendungen, bei denen Korrosionsbeständigkeit eine Schlüsselanforderung ist, wie z. B. Schiffs- und Automobilkomponenten.

Seltenerdelemente

Seltenerdelemente wie Cer, Neodym und Yttrium werden zunehmend beim Gießen von Magnesiumlegierungen verwendet. Diese Elemente bieten mehrere Vorteile. Sie können die Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit der Legierung verbessern und sie so für Anwendungen in rauen Umgebungen mit erhöhten Temperaturen geeignet machen, beispielsweise in Luft- und Raumfahrtmotoren und Gasturbinen.

Seltenerdelemente verbessern außerdem die Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit von Magnesiumlegierungen. Sie können die Kornstruktur verfeinern und die mechanischen Eigenschaften der Legierung insgesamt verbessern. Aufgrund ihrer relativ hohen Kosten und begrenzten Verfügbarkeit wird der Einsatz von Seltenerdelementen jedoch häufig sorgfältig auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen der Anwendung kontrolliert.

Andere Zusatzstoffe

Zusätzlich zu den Hauptlegierungselementen werden beim Gießen von Magnesiumlegierungen häufig weitere Zusatzstoffe verwendet, um die Eigenschaften der Legierung weiter zu optimieren.

Getreideveredler

Kornfeiner werden verwendet, um die Korngröße der Legierung während der Erstarrung zu kontrollieren. Eine feinere Korngröße führt im Allgemeinen zu verbesserten mechanischen Eigenschaften, wie z. B. höherer Festigkeit und besserer Duktilität. Zu den üblichen Kornverfeinerern gehören Titan und Bor. Diese Elemente werden der geschmolzenen Legierung in kleinen Mengen zugesetzt, um die Bildung kleiner, gleichmäßiger Körner zu fördern.

Entgasungsmittel

Entgasungsmittel werden verwendet, um gelöste Gase, wie zum Beispiel Wasserstoff, aus der geschmolzenen Magnesiumlegierung zu entfernen. Wasserstoff kann zu Porosität in den Gussteilen führen, was deren Festigkeit und Zuverlässigkeit erheblich beeinträchtigen kann. Entgasungsmittel wie Hexachlorethan reagieren mit dem Wasserstoff in der geschmolzenen Legierung und bilden flüchtige Verbindungen, die leicht entfernt werden können.

Qualitätskontrolle von Rohstoffen

Als Lieferant von Gussteilen aus Magnesiumlegierungen legen wir großen Wert auf die Qualitätskontrolle der Rohstoffe. Wir beziehen unsere Rohstoffe von zuverlässigen Lieferanten, die strenge Qualitätsstandards einhalten. Bevor wir die Rohstoffe im Gussprozess verwenden, führen wir gründliche Kontrollen und Tests durch, um sicherzustellen, dass ihre chemische Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften unseren Anforderungen entsprechen.

Wir nutzen fortschrittliche Analysetechniken wie Spektroskopie und Mikroskopie, um die chemische Zusammensetzung und Mikrostruktur der Rohstoffe zu analysieren. Dadurch können wir etwaige Verunreinigungen oder Abweichungen von der vorgegebenen Legierungszusammensetzung erkennen. Darüber hinaus führen wir mechanische Tests wie Zug- und Härtetests durch, um die mechanischen Eigenschaften der Rohstoffe zu überprüfen.

Anwendungen von Magnesiumlegierungsgussteilen

Durch die Verwendung hochwertiger Rohstoffe beim Magnesiumlegierungsguss können wir Gussteile mit hervorragenden Eigenschaften herstellen, die für ein breites Anwendungsspektrum geeignet sind.

In der Automobilindustrie werden Gussteile aus Magnesiumlegierungen in Motorkomponenten, Getriebegehäusen und Strukturteilen verwendet. Ihr geringes Gewicht trägt dazu bei, das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu reduzieren und so die Kraftstoffeffizienz und Leistung zu verbessern.

In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden Gussteile aus Magnesiumlegierungen in Flugzeugkomponenten wie Fahrwerksteilen und Triebwerkslagern verwendet. Ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ihre gute Korrosionsbeständigkeit machen sie ideal für diese kritischen Anwendungen.

In der Elektronikindustrie werden Gussteile aus Magnesiumlegierungen in Laptoptaschen, Mobiltelefonrahmen und anderen elektronischen Gehäusen verwendet. Ihre elektromagnetischen Abschirmeigenschaften und ihr geringes Gewicht machen sie zu einer beliebten Wahl für diese Anwendungen.

Kontaktieren Sie uns für Ihre Anforderungen an den Guss von Magnesiumlegierungen

Wenn Sie hochwertige Gussteile aus Magnesiumlegierung benötigen, sind wir für Sie da. Unser Team aus erfahrenen Ingenieuren und Technikern kann mit Ihnen zusammenarbeiten, um Ihre spezifischen Anforderungen zu verstehen und maßgeschneiderte Lösungen bereitzustellen. Wir verfügen über hochmoderne Gussanlagen und fortschrittliche Qualitätskontrollsysteme, um die Produktion zuverlässiger und leistungsstarker Gussteile aus Magnesiumlegierungen sicherzustellen.

Ganz gleich, ob Sie in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- oder einer anderen Branche tätig sind, wir können Ihnen erstklassige Gussteile aus Magnesiumlegierungen anbieten. Kontaktieren Sie uns noch heute, um ein Gespräch über Ihr Projekt zu beginnen und herauszufinden, wie unsere Gusslösungen aus Magnesiumlegierungen Ihre Anforderungen erfüllen können.

Referenzen

• „Magnesiumlegierungen und ihre Anwendungen“ von BL Mordike und T. Ebert.
• „Light Metals: Economics, Technology, Environment“, herausgegeben von MP Taylor.
• „Gießereitechnik“ von R. John T. Holt.