Entwicklung magnetischer Magnesiumlegierungen mit sensorischen Eigenschaften

Magnetische Magnesiumlegierungen ermöglichen eine messtechnische Online-Erfassung von Bauteilbeanspruchungen aufgrund von Änderungen ihrer magnetischen Eigenschaften unter mechanischer Belastung. Dieses sensorische Verhalten wird durch das Legieren der Magnesiumschmelze mit dem ferromagnetischen Element Kobalt hervorgerufen, welches nicht zu den für Magnesium üblichen Legierungszusätzen gehört. Der hohe Schmelzpunkt und die schlechte Löslichkeit von Co in Mg führen zu einigen Herausforderungen an die gießtechnische Herstellung der magnetischen Magnesiumlegierungen. Darüber hinaus sind die Auswirkungen von Kobaltgehalten im Bereich einiger Massenprozent auf die magnetischen und mechanischen Eigenschaften von Mg-Co-Legierungen in der Literatur nur unzureichend dokumentiert. Zudem sind die Wechselwirkungen von Co mit nichtmagnetischen Legierungselementen wie Aluminium und Zink, die zur Festigkeitssteigerung von Magnesiumlegierungen eingesetzt werden, bislang ungeklärt. Im Rahmen dieser Arbeit werden deshalb kobalthaltige binäre und höherwertige Mg-Co-Legierungen hergestellt und bezüglich ihrer magnetischen und mechanischen Eigenschaften sowie des Korrosionsverhaltens charakterisiert. Der Einfluss relevanter Verfahren zur Herstellung von Magnesium-Gussbauteilen und Profilen auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften der geeigneten Legierungen wird ebenfalls untersucht. Das Ziel ist die Entwicklung neuer Leichtbauwerkstoffe zur Funktionalisierung von Magnesiumbauteilen mit sensorischen Eigenschaften.