Fachwörter-Lexikon
Das vollständige Fachwörter Lexikon ist nur für Abonnenten abrufbar. Sie sind nicht angemeldet, bitte loggen Sie sich ein oder schliessen Sie ein Abonnement ab.
Magnesium, mechanisches Verhalten
Die statischen und dynamischen Festigkeitskennwerte sowie der Elastizitätsmodul des Magnesiums und seiner Legierungen sind wesentlich schlechter im Vergleich zum Leichtbauwerkstoff Aluminium. Die Zugfestigkeit liegt bei 100 bis 200 MPa, die Bruchdehnurig zwischen 1 bis 12 %, der E-Modul bei 44,8 GPa.
Das hexagonale Gitter (nur sehr wenige Gleitebenen) ist für die schlechte Kaltumformbarkeit verantwortlich. Die Warmumformung ist oberhalb von 225 °C bedingt möglich. Die hohe Kerbempfindlichkeit, die Rissanfälligkeit bei zeitlich veränderlicher Beanspruchung sowie der relativ hohe thermische Wärmeausdehnungskoeffizient (und damit Wärmespannungen) ist dafür verantwortlich, dass das Magnesium oder dessen Legierungen für konstruktive Zwecke relativ selten eingesetzt wird.
Prüfung der Haftfestigkeit – Tiefungsversuch nach Erichsen
Aus dem beschichteten Material wird mit Hilfe einer Pressvorrichtung ein Napf hergestellt. Während der Umformung wird der Zeitpunkt des Abplatzens der Schicht festgehalten. Durch Zuführung eines geeigneten Elektrolyten auf den Prüfling kann der Augenblick der Rissbildung, die das Abblättern der Schicht einleitet, ermittelt werden. Die Bildung von Rissen oder lokaler Abplatzen in der Schicht führt dazu, dass der Elektrolyt zum Grundmetall vordringt und dort eine charakteristische chemische Reaktion auslöst. Ein Farbumschlag kann beispielsweise den Beginn der Reaktion anzeigen. Die aufgebracht Presskraft kann bei spezifisch festgelegten Prüfbedingungen als Maß für die Haftfestigkeit herangezogen werden. Das Verfahren eignet sich zur Prüfung metallischer Verbundsysteme. Bedingung: Die Dicke des blechförmigen Grundwerkstoffes darf 1 bis 2 mm nicht übersteigt.
Tiefungsversuch nach Erichsen / Bildquelle: Galvanotechnik/Hanser-Verlag
Randschichthärteverfahren
Ziel ist es, dem Werkstoff eine harte und verschleißbeständige Oberfläche zu verleihen. Die chemische Zusammensetzung der Randschicht wird bei diesen Verfahren nicht verändert, wohl aber das Gefüge. Die oberflächennahe Schicht wird durch eine intensive Energieeinwirkung auf Härtetemperatur erwärmt (austenitisiert). Für die Verfahren des Randschichthärtens (außer Tauchhärten) ist es dabei kennzeichnend, dass mit hoher Geschwindigkeit erwärmt und unmittelbar anschließend abgeschreckt wird. Es muss eine ausreichende Austenitisierung sichergestellen werden. Das Randschichthärten kann für alle Eisenwerkstoffe, die einen Mindestkohlenstoffgehalt von 0,3% und eine Austenitumwandlung aufweisen, angewandt werden. Hierzu zählen beispielsweise die unlegierten Baustähle, Vergütungsstähle, Werkzeugstähle und der Stahlguss. Der maximale Kohlenstoffgehalt sollte 0,75 % jedoch nicht überschreiten, da sonst die Rissneigung sowie die Gefahr der Bildung von Restaustenit zunimmt.
Nach dem angewandten Wärmverfahren unterscheidet man folgende Randschichthärteverfahren: Tauchhärten, Flammhärten, Induktionshärten, Laserstrahlhärten, Elektronenstrahlhärten
Die maximal erreichbare Oberflächenhärte ist im Wesentlichen nur von der Menge des im Austenit gelösten Kohlenstoffs, also vom Kohlenstoffgehalt des Stahls sowie von den Austenitisierungsbedingungen (Härtetemperatur und Aufheizgeschwindigkeit) abhängig. Im Gegensatz zur Oberflächenhärte, die im Wesentlichen von der Menge des im Austenit gelösten Kohlenstoffs abhängt, nimmt mit zunehmendem Gehalt bestimmter Legierungselemente wie Mn, Cr, Mo, Ni und V die Härte in einer bestimmten Tiefe, die Einhärtungstiefe, zu.