Einfluss von keramischen Partikeln auf die Texturausbildung von Magnesiumknetlegierungen

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von keramischen Partikeln auf die Texturausbildung beim Warmwalzen von Magnesiumknetlegierungen untersucht. Das Ausgangsmaterial für die Umformung wurde schmelzmetallurgisch hergestellt. Dazu waren zunächst grundlegende Untersuchungen zur Herstellung des Ausgangsmaterials im Schwerkraftkokillenguss erforderlich. Hierbei erwies sich die Agglomeration der keramischen Partikel als zentrales Problem. Für das Walzen mit einem anwendungsnahen Walzplan wurden daraufhin Legierungen auf Basis der Knetlegierung AZ31 ausgewählt. Dabei zeigt sich, dass die gewünschte Abschwächung der Blechtextur durch die Modifikation mit keramischen Partikeln aus verschiedenen Gründen nicht erreicht werden kann. Zum einen sind die erreichbaren Verformungsschritte in einem praxisüblichen nichtisothermen Walzprozess für die Aktivierung texturabschwächender Mechanismen wie der partikelstimulierten Keimbildung zu gering. Als weitere kritische Parameter für eine Texturabschwächung konnten der Partikelgehalt und die Partikelmorphologie identifiziert werden. Die in dieser Arbeit gesammelten Erkenntnisse stellen eine wesentliche Erweiterung des Kenntnisstandes zur Wirkungsweise von Partikeln bei der Rekristallisation von Magnesiumknetlegierungen dar und erlauben zukünftig eine gezieltere Entwicklung von partikelmodifizierten Legierungen mit vorteilhafterer Texturausbildung.

The influence of ceramic particles on texture formation during hot rolling of magnesium wrought alloys has been investigated. The starting material for deformation has been produced by casting. For this purpose basic experiments concerning the fabrication of particle modified alloys in gravity die casting were necessary. Agglomeration of particles proved to be a central problem. AZ31 based alloys have been selected for an application oriented rolling procedure. The desired weakening of the texture of the sheet material could not be accomplished. This is because the deformation degree obtained in the passes of a conventional nonisothermal rolling process is too low to activate mechanisms like particle stimulated nucleation. Furthermore the content and morphology of the ceramic particles could be identified as critical parameters for texture weakening. The findings of this work expand the state of knowledge concerning the influence of particles on recrystallization of magnesium wrought alloys and allows for a more purposeful development of alloys with improved texture formation.