Einstellbare Korrosions- und mechanische Eigenschaften von Mg-Zn-Ca-Ni-Legierungen für Frakturiermaterialien

Zwei Legierungsgruppen, Mg-Zn-Ca-xNi (0 ≤ x ≤ 5), wurden mit einstellbaren Korrosions- und mechanischen Eigenschaften entwickelt, die für Frakturiermaterialien optimiert sind. Die hochzinkhaltige, künstlich gealterte (T6) Mg-12Zn-0,5Ca-xNi (0 ≤ x ≤ 5) Reihe, die sich durch ein einfaches Vorbereitungsverfahren und das Potenzial für die Herstellung großflächiger Komponenten auszeichnet, zeigt bemerkenswerte Korrosionsraten von bis zu 29 mg cm−2 h−1 bei 25 °C und 643 mg cm−2 h−1 bei 93 °C. Die hohe Korrosionsrate ist hauptsächlich auf die Ni-haltigen zweiten Phasen zurückzuführen, die die galvanische Korrosion verstärken und deren Korrosionsbarriereffekt überwältigen. Die niedrigzinkhaltige, gewalzte Mg-1,5Zn-0,2Ca-xNi (0 ≤ x ≤ 5) Reihe, die sich durch ausgezeichnete Verformbarkeit mit einer Bruchdehnung von ∼26 % auszeichnet, weist beschleunigte Korrosionsraten von bis zu 34 mg cm−2 h−1 bei 25 °C und 942 mg cm−2 h−1 bei 93 °C auf. Die Beseitigung des Korrosionsbarriereeffekts durch Verformung trägt zu einem weiteren Anstieg der Korrosionsrate im Vergleich zur T6-Reihe bei. Darüber hinaus weisen die Mg-Zn-Ca-xNi (0 ≤ x ≤ 5) Legierungen einstellbare Zugfestigkeiten im Bereich von ∼190 bis ∼237 MPa auf, abhängig von ihrer spezifischen Zusammensetzung. Die einstellbare Korrosionsrate und mechanischen Eigenschaften machen die Mg-Zn-Ca-xNi (0 ≤ x ≤ 5) Legierungen geeignet für Frakturiermaterialien.