SFB 653 - Teilprojekt E2: Magnetische Magnesiumlegierungen

Die Erhöhung der Geschwindigkeit bewegter Maschinenkomponenten im Arbeitsprozess erfordert die Nutzung leichter Konstruktionswerkstoffe, unter denen sich die Magnesiumlegierungen dank hoher spezifischer Festigkeit hervorheben. Zunehmende Arbeitsgeschwindigkeiten führen jedoch zu erhöhten Belastungen der Bauteile, wodurch eine Notwendigkeit der Überwachung am Bauteil angreifender Spannungen eintritt. Verfügt das Bauteil über magnetische Eigenschaften, kann es selbst als Sensor dienen, da sich in diesem Fall relevante Informationen über die Betriebsbedingungen mit dem Magnetwerkstoff sammeln lassen. Diese können mit Hilfe moderner Methoden zur zerstörungsfreien Kontrolle, etwa dem Wirbelstromverfahren, ausgelesen und verarbeitet werden. Die Auswertung dieser Daten führt schließlich zur Modellierung optimaler Betriebsbedingungen. Darüber hinaus ist auch die Speicherung statischer Informationen in speziellen bauteilinhärenten Magnetspeichern möglich.

Im Mittelpunkt der Untersuchungen des Teilprojekts E2 stehen Magnesiumwerkstoffe. Da Mg und die bisher bekannten Legierungen nicht über ferromagnetische Eigenschaften verfügen, wurden im Institut für Werkstoffkunde neuartige Legierungen auf Basis von Magnesium und Samarium-Kobalt-Kupfer entwickelt, deren Gefüge intermetallische Phasen mit deutlich messbaren weichmagnetischen Eigenschaften enthält. Diese sind ausreichend stark ausgeprägt, um über messtechnisch erfassbare Änderungen des Bauteilmagnetfeldes Rückschlüsse auf die aktuelle mechanische Belastung ziehen zu können (Villari-Effekt).