Bruchzahigkeit von druckgegossenen Magnesium-Lithium-Legierungen

摘要

Der Einsatz von Magnesiumlegierun-gen im Automobilbau hat in den letzten Jahren standig zugenommen und ein Ende dieser Entwicklung ist noch nicht abzusehen [1 bis 4]. Die Motivation dafur ergibt sich aus deren Leichtbaupotential und der damit verbundenen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Eine herausragende Stellung nehmen dabei die Magnesium-Druckgusslegierungen ein [5]. Wegen ihrer guten Formfull- und Giesseigenschaften begunstigen sie die Fertigung dunnwandiger, endmassnaher Bauteile, Allerdings ist die Anzahl der derzeit kommerziellen Magnesium-Druckgusslegierungen, die auf den Dreistoffsystemen Mg-Al-Zn, Mg-Al-Mn, Mg-Al-Si und Mg-Al-RE basieren, noch beschrankt. Eigenschaftserweiterungen dieser Legierungsgruppe hinsichtlich weiterer Reduzierung der Dichte, Verbesserung des Korrosionswiderstandes, Erhohung der Temperaturbestandigkeit und Steigerung der plastischen Verformungsfahigkeit bieten daher ein grosses Forschungspotential. Hier lassen sich auch die in jungster Zeit forcierten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an Mg-Li-Legierungen mit ihrer sehr geringen Dichte und ihren hervorragenden plastischen Eigenschaften einordnen [3 bis 5]. Die grosste Aufmerksamkeit wurde bisher der Verarbeitbar-keit dieser Legierungsgruppe als Knetlegierungen gewidmet. Uber ihre Verarbeitung als Druckgusslegierung sind nur wenige Untersuchungen bekannt [8 bis 10]. Diese zeigen jedoch, dass das System Mg-Li eine gute Basis fur die Entwicklung von gegossenen Leichtbaukomponenten mit einer optimalen Kombination von Festigkeit und Verformbarkeit bildet. Interessant ist dieses Verhalten des Werkstoffs vor allem hinsichtlich dessen Fahigkeit, bei einer Crashbelastung von Bauteilen Energie zu absorbieren, zumal beim gegenwartigen Stand der Giesstechnik stets mit Fehlstellen wie Mikrolunkern, Mikropo-ren und Einschlussen zu rechnen ist. Um das schadenstolerante Werkstoffverhalten von druckgegossenen Mg-Li-Legierungen einschatzen zu konnen, wurden daher bruchmechanische Untersuchungen durchgefuhrt.