Pulver- und Präzisionsschmieden von Superleichtlegierungen auf Magnesium-Lithium-Basis:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| adam_text | Titel: Pulver- und Präzisionsschmieden von Superleichtlegierungen auf Magnesium-Lithium-Basis
Autor: Papke, Matthias
Jahr: 1996
BERICHTE AUS DEM INSTITUT FÜR UMFORMTECHNIK UND UMFORMMASCHINEN wm UNIVERSITÄT HANNOVER PRODUKTIONSTECHNIK Dipl.-Ing. Matthias Papke, Hannover Pulver- und Präzisionsschmieden von Superleichtlegierungen auf Magnesium-Lithium-Basis Fortschritt-Berichte VDI Reihe 2 : Fertigungstechnik Nr. 404 VDI VERLAG
V Inhaltsverzeichnis Formelzeichen und Abkürzungen 1 Einleitung..............................................................................................................................1 2 Zielsetzung und Problemstellung........................................................................................3 3 Stand der Technik................................................................................................................5 3.1 Magnesium......................................................................................................................5 3.2 Magnesiumlegierungen des Typs Mg-Al-Zn................................................................10 3.2.1 Magnesium-Aluminium....................................................................................12 3.2.2 Magnesium-Zink...............................................................................................14 3.2.3 Das ternäre System Magnesium-Aluminium-Zink...........................................15 3.3 Magnesiumlegierungen des Typs Mg-Li......................................................................16 3.3.1 Magnesium-Lithium..........................................................................................18 3.3.2 Legierungen auf MgLi40-Basis.........................................................................21 3.3.3 Mechanismen zur Festigkeitssteigerung von MgLi40-X-Legierungen.............22 3.4 Umformen von Magnesiumlegierungen........................................................................27 4 Experimentelle Untersuchungen.......................................................................................29 4.1 Auswahl der Versuchs Werkstoffe..................................................................................29 4.2 Versuchseinrichtungen..................................................................................................35 4.2.1
Plastometer........................................................................................................35 4.2.2 Versuchsaggregate zur Herstellung von Probekörpem.....................................39 4.2.2.1 Werkzeugsystem Vorform Probekörper ..........................................40 4.2.2.2 Werkzeugsystem Endform Probekörper ..........................................41 4.2.3 Versuchsaggregate zur Herstellung eines Realbauteiles...................................42 4.2.3.1 Werkzeugsystem Vorform Riementrieb ..........................................43 4.2.3.2 Werkzeugsystem Endform Riementrieb ..........................................43 4.2.3.3 Werkzeugsystem zum Präzisionsschmieden eines Riementriebs.......45 4.3 Versuchsdurchführung..................................................................................................46 4.3.1 Ermittlung von Fließkurven im einachsigen Zylinderstauchversuch................47 4.3.2 Pulverschmieden von MgLi40-X- und MgAlZn-Legierungen.........................48 4.3.2.1 Ermittlung des Mindestverdichtungsgrades zur Handhabung von Grünlingen....................................................................................52 4.3.2.2 Einfluß der oxidischen Oberflächenkontamination der Ausgangspulver...................................................................................53 4.3.2.3 Ermittlung der geeigneten Umformtemperatur zum Pulverschmieden.................................................................................54 4.3.3 Pulverschmieden der Probekörper.....................................................................54 4.3.4 Pulverschmieden des Realbauteiles Riementrieb ...........................................54
VI 4.3.5 Präzisionsschmieden von MgLi40-X- und MgAlZn-Legierungen...................55 4.3.5.1 Einfluß der Handhabungszeit auf die sich im Bauteil einstellende Temperatur......................................................................56 4.3.5.2 Ermittlung der Umformtemperatur zum Präzisionsschmieden...........57 4.3.6 Präzisionsschmieden des Realbauteil Riementrieb ........................................58 5 Versuchsergebnisse.................................................... 58 5.1 Fließkurven....................................................................................................................58 5.2 Ergebnisse der Versuche zum Pulverschmieden...........................................................61 5.2.1 Einfluß des Verdichtungsgrades auf die Grünkörperfestigkeit.........................61 5.2.2 Einfluß des Deformationsgrades und der oxidischen Oberflächenkontamination der Ausgangspulver auf die Gefügeausbildung.........................63 5.2.3 Einfluß der Umformtemperatur auf das Formfüllungsverhalten der pulvergeschmiedeten Probekörper....................................................................65 5.2.4 Ergebnisse der Härteuntersuchungen................................................................66 5.2.5 Prozeßparameter zum Pulverschmieden von MgLi40-X- und MgAlZn-Legierungen........................................................................................69 5.2.6 Ergebnisse der Versuche zum Pulverschmieden des Realbauteiles..................69 5.3 Ergebnisse der Versuche zum Präzisionsschmieden.....................................................71 5.3.1 Bestimmung der Erwärmungstemperatur..........................................................71 5.3.2 Einfluß der Umformtemperatur auf das Formfüllungsverhalten der präzisionsgeschmiedeten Riementriebe................................................ 72 5.3.3 Ergebnisse der
Härteuntersuchungen................................................................77 5.4 Ergebnisse der Maß- und Formgenauigkeit pulver- und präzisionsgeschmiedeter Riementriebe.........................................................................................78 6 Schlußfolgerungen und Ausblick......................................................................................80 6.1 Bestimmung von Fließkurven.......................................................................................80 6.2 Pulverschmieden von MgLi40-X- und MgAlZn-Legierungen.....................................80 6.3 Präzisionsschmieden von MgLi40-X- und MgAlZn- Legierungen..............................83 6.4 Ausblick........................................................................................................................84 7 Zusammenfassung..............................................................................................................86 8 Fließkurven.........................................................................................................................88 9 Schriftum.............................................................................................................................97
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