Fachgruppe Magnesium

Allgemein

Abschirmung gegen Handystrahlung allein schon durch das Gehäuse?
Massereduktion von Auto- oder Flugzeugbauteilen um 35 % gegenüber Aluminiumlegierungen?

Mit den dafür notwendigen Magnesiumwerkstoffen befassen sich die Wissenschaftler der Arbeitsgruppe Magnesium am Institut für Metallformung. Dabei steht die Entwicklung und Optimierung von Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen in Form von Draht und Blech im Vordergrund.

Warum Magnesium? Mit einer Dichte von 1,74 g/cm³ ist Magnesium der leichteste verfügbare metallische Konstruktionswerkstoff. Zudem haben Magnesiumwerkstoffe zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften:

  • hohe spezifische Festigkeit
  • nahezu unbegrenzte Verfügbarkeit
  • hohes Schwingungsdämpfungsvermögen
  • Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung
  • sehr gute Bearbeitbarkeit
  • sehr gute Recyclebarkeit
  • gute Biokompatibilität

Demgegenüber stehen allerdings einige Vorurteile, die wir gern ausräumen möchten:

Magnesium ist leicht entzündlich und daher sehr gefährlich:

Bauteile aus Magnesium sind aufgrund ihres geringen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen kaum entflammbar. Ledglich Magnesiumspäne und -stäube, die bei großer Oberfläche ein kleines Volumen haben, sowie schmelzflüssiges Magnesium können sich entzünden. Daher sind im Umgang mit Magnesiumschmelzen entsprechende Sicherheitsmaßnahmen einzuhalten.

Magnesium ist stark korrosionsanfällig:

Durch den Einsatz von High-Purity-Legierungen oder ein entsprechendes Legierungsdesign kann die Anfälligkeit gegen korrosive Umwelteinflüsse erheblich vermindert werden. Zudem kann die Oberfläche von Magnesiumwerkstoffen durch entsprechende Beschichtungen geschützt werden, wodurch die Anwendung von Magnesium-Bauteilen in vielen Bereichen möglich ist.

Magnesium ist spröde:

Ganz im Gegenteil. In Abhängigkeit der gewählten Legierung sowie durch eine gezielte thermomechanische Behandlung können Flachprodukte aus Magnesiumlegierungen mit Bruchdehnungswerten von 20 % bis 25 % hergestellt werden.

Dennoch gibt es auch Nachteile, die bei der Werkstoffauswahl zu berücksichtigen sind, wie beispielsweise das begrenzte Umformvermögen bei Raumtemperatur infolge der hexagonalen Gitterstruktur und die hohe Korrosionsneigung.

Weitere Informationen über Magnesium und die Aktivitäten des Institutes für Metallformung im Bereich Magnesiumwerkstoffe finden Sie unter: Zentrum Magnesiumwerkstoffe

Arbeitsschwerpunkte

  • Gießwalzen von Magnesiumlegierungen
  • Herstellung von Halbzeugen durch Walzen (Band und Draht) und Schmieden
  • Legierungsentwicklung für Flach-, Lang- und Massivprodukte
  • Thermomechanische Untersuchungen zum Gießwalz-, Walz-, Zieh- und Schmiedeverhalten
  • Untersuchungen zur Gefüge- und Texturentwicklung von Halbzeugen und Bauteilen
  • Analyse und Modellierung des Umform- und Rekristallisationsverhaltens von Magnesiumknetlegierungen
  • Accumulative Roll Bonding (ARB)
  • Walzplattieren mit verschiedenen metallischen Werkstoffen