Legierungs- und Mikrostrukturoptimierung für hochkriechfeste Magnesiumlegierungen

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In bisherigen Arbeiten ist es gelungen, neue Magnesiumlegierungen zu entwickeln, die in ihrer Kriechbeständigkeit eine Erhöhung der Anwendungstemperatur um ca. 50°C gegenüber den konventionellen kriechbeständigen Legierungen der WE-Reihe bei gleicher Belastung ermöglichen. Ausgehend von den Systemen Mg-Sc und Mg-Gd wurden mit Hilfe thermodynamischer Modellierung, elektrischer Widerstandsmessungen sowie von umfangreichen Untersuchungen der Mikrostruktur, Ausscheidungssequenzen und mechanischen Eigenschaften, insbes. des Kriechverhaltens, Wege zur zielgerichteten Steigerung der Kriechfestigkeit aufgezeigt. Ein globales Ziel dieser Arbeit ist es, eine weitere Optimierung der hochkriechbeständigen Legierungen unter Beibehaltung von sinnvoll begrenztem Gehalt an Seltenen Erden vorzunehmen. Aufgrund der Erkenntnisse aus den Vorarbeiten und der Literatur bieten sich zur Untersuchung Magnesiumlegierungen an, bei denen wirksame Hindernisse für das Versetzungsgleiten in den Basis- sowie Nicht-Basisebenen vorliegen. Dieses soll durch gezielte Mikrostrukturentwicklung, insbes. durch Aushärtung, erreicht und gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften der Legierungen und die Kriechbeständigkeit weiter verbessert werden. Die thermodynamischen Berechnungen aus einem Parallelprojekt (Prof. Schmid-Fetzer) sollen dazu dienen, die Experimente zu optimieren. Ferner soll untersucht werden, ob die bei Al-Legierunen häufig verwendete thermomechanische Behandlung (Kaltverformung mit anschl. Wärmebehandlung) eine Erhöhung der Anzahl und eine Verbesserung der Morphologie von Ausscheidungen bewirken kann.