Gefügemodifizierung durch Bornitrid

Durch die Kornfeinung von Magnesiumlegierungen wird das Ziel einer Festigkeitssteigerung, einer verbesserten Umformbarkeit und einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit verfolgt. Neben mechanischen Lösungswegen (Strangpressen etc.) besteht die Möglichkeit legierungstechnisch durch den Einsatz keimbildender Stoffe eine Kornfeinung zu erzielen. Neben dem Einsatz von Kalzium oder Seltenen Erden bietet Bornitrid eine kostengünstige Möglichkeit eine Kornfeinung für aluminiumhaltige Magnesiumlegierungen zu erzeugen. Die Kornfeinung beruht dabei auf der Reaktion des Bornitrids mit dem Aluminium in der Schmelze, durch welche das Bornitrid zersetzt wird und mit dem freiwerdenden Stickstoff zu Aluminiumnitrid reagiert, während sich das Bor mit Magnesium zu Magnesiumboriden verbindet. Bei beiden Produkten handelt es sich um hochschmelzende, in dieser Umgebung stabile Verbindungen, die als Kristallisationskeime wirken können. Die Zugabe des Bornitrid erfolgt in Form von Presslingen aus Bornitrid‐ und Aluminiumpulver, um den Kontakt mit Aluminium und daraus folgend die Reaktion zu verbessern. Desweiteren, da Bornitrid aufgrund der schlechten Benetzbarkeit mit metallischen Schmelzen auf dieser aufschwimmen würde. Grain refinement by boron nitride Grain refinement of magnesium alloys aims at better deformation behaviour, higher strength and improved corrosion resistance. Besides mechanical treatment like pressing, it is possible to refine the grainsize by using nucleation materials. Whereas calcium and rare earth elements are already widely used, the use of boron nitride offers a cheap alternative to refine grains of magnesium aluminum alloys. The effect is achieved by the reaction of boron nitride with aluminum which cracks the chemical compound to form aluminum nitride with the nitrogen while boron is forming different magnesium borides. These two compounds both exhibit very high melting points and are stable in this environment so that they can act as seed crystals. Because boron nitride shows a bad wettability to metal molds, it would float on top of the mold. Therefore, it is necessary to produce pellets out of boron nitride and aluminum powder to improve contact to the mold and enhance reaction velocity.