Magnesium: Ein Problemszenario

5. Oktober 2009, 16:31

Magnesium ist bei ähnlichen Eigenschaften um gut ein Drittel leichter als Aluminium. Warum also wird es nicht häufiger im Automobilbau eingesetzt

Immerhin war schon das Getriebegehäuse des VW Käfer aus diesem Leichtbauwerkstoff.

Doch es gibt im Wesentlichen zwei Gründe, warum Magnesium nur eine Nebenrolle spielt, und daran wird sich auch künftig nicht viel ändern: Magnesium ist extrem heikel in der Verarbeitung, und die Verfügbarkeit ist extrem begrenzt. Der gesamte Weltmarkt für Magnesium liegt nämlich nur bei 400.000 Tonnen pro Jahr, das ist die Dimension eines einzigen kleinen Elektrostahlwerks zum Eisenschrotteinschmelzen. Die Lieferanten kann man an einer Hand abzählen, deshalb wird Magnesium auch nicht an der Börse gehandelt. Jeder größere Auftrag aus der Autoindustrie würde nach den Gesetzen des Marktes den Preis sofort in astronomische Höhen treiben. Das heißt, die Verwendung von Magnesium in der Autoindustrie ist schon rein kaufmännisch nicht sinnvoll darstellbar. In seltenen Fällen wird es für Armaturenträger, Lenkradgerippe oder Sitzgestelle eingesetzt.

Zur Verarbeitung: Magnesium muss unter einer Schutzatmosphäre geschmolzen werden, weil es sofort lichterloh in Flammen aufgeht, wenn Sauerstoff dazukommt. Gefährlich sind auch Magnesium-Späne, sie können sich explosionsartig entzünden. Übrigens: Der überwiegende Teil des weltweit erschmolzenen Magnesiums landet in der Getränkeindustrie als Legierungsbestandteil der Dosendeckel, damit man sie gut und gefahrlos aufreißen kann. (Rudolf Skarics/DER STANDARD/Automobil/2.10.2009)

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Was stimmt wohl?

Es wurden 2007 alleine in China ca. 653.000 t Magnesium gewonnen lt. Wikipedia...

gewonnen =! verbraucht

kann also beides stimmen

Schutzgas

>Zur Verarbeitung: Magnesium muss unter
>einer Schutzatmosphäre geschmolzen werden,
>weil es sofort lichterloh in Flammen aufgeht,
>wenn Sauerstoff dazukommt.

Genau, und dieses Schutzgas ist Schwefelhexaflourid, eines oder gar das schlimmst Treibhausgas das der Mensch kennt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Schw... exafluorid
Die Magnesiumindustrie ist übrigens der Hauptverursacher von SF6 in der Erdatmosphäre.

Neben Motorblöcken und Getränkedosen und manche Autofelgen geht ein großer Teil übrigens für Gehäuse für zum Beispiel Mobiltelefone.

Naja...

SF6 ist so dicht ("schwer"), dass es sich wohl kaum in höherer Konzentration in der Athmosphäre ablagern wird. Zudem ist es verhältnismäßig teuer, man wird also tunlichst danach trachten, möglichst wenig Verlust zu haben.

CO2 ist hingegen ein Abfallprodukt, das jeder bedenkenlos in die Athmosphäre pumpt...

Halbwertszeit

Das Zeug hat ja auch genug Zeit dort raufzukommen.
Da es erst durch UV Strahlung und das auch nur nach langer Zeit zerlegt wird tritt der Zerfall erst ein wenn es bereits oben ist.
"Der Abbau des SF6-Gases in der Atmosphäre durch energiereiche UV-Strahlung der Sonne dauert ca. 3.200 Jahre." steht in der WP, andere Medien geben vergleichbare Zeiträume an.
Und man hat schon ganz andere (oftmals feste Substanzen beobachtet wie sie quer über den Globus transportiert wurden wie etwa bestimmte PEstizide aus der Gegend um den Aralsee die in der Antarktis gemessen wurden)

aber

SO2 und N2 gehen auch sehr gut und sind nicht so schädlich wie SF6

Alternativen

Nur sind SOx und N2 wirklich nicht für alle Fälle geeignet bei denen SF6 eingesetzt wird.
Sobald Metalle heiß werden will man beide nicht dort haben, N2 erst recht nicht da es die meisten glühenden Metalle negativ verändert.
Und ein extrem inertes und schweres Gas hat einfach Vorteile.
Wo man andere Gase einsetzen kann tut man das schon alleine wegen des Preise vermutlich eh schon immer.

stimmt nicht ganz

ich war bei den weltweit ersten test mit so2 und n2 aktiv beteiligt und nun ist es bereits jahrelang in serie verwendet.

stickstoff ist inert - was ist "extrem inert"? entweder inert oder reaktiv bzw. redaktionsfreudig

auch argon geht sehr gut zur beaufschlagung bei mg.

wir sprechen hier aber nur von mg.

N2

Stickstoff geht bei flüssigen MEtallen und auch glühenden Metallen in "Lösung".
Beim Stahl zum Beispiel kann man mit nitrieren eine glasharte oberfläche erreichen, für Laufbahnen von Nockenwellen zum Beispiel.
Ansonst mag man den Stickstoff in fast allen Metallen überhaupt nicht da er die Eigenschaften meist negativ verändert.
Schutzgas beim schweissen verwendet man ja nicht hauptsächlich wegen dem Sauerstoff der Luft sondern weil man sonst Nitrite in der Scheissnaht hat und das macht den Stahl brüchig.

blödsinn

berufschulwissen, oder?

:-) wenn man eine "scheissnaht" hat liegts meist am schweisser

wissen sie das ca. 78% von luft N2 ist?

man will oxydbildung durch O2 vermeiden (zb beim schmelzen, schweissen,...)

eine eindiffundierung in geglühte stahloberfläche ändert ferritische werkstoffe in austenit an der oberfl. um - hat nichts mit schmelzenbehandlung zu tun = aufsticken

übrigens:
der in der technik übl. begriff "nitrieren" führt oft zu missverst., da in der chemie so üblicherw. verfahren bezeichnet werden, die zu nitraten oder nitroverbindungen führen...

zurüch z. thema:
http://www.breitenfeld.at/esu-techn... logie.html

http://www.messergroup.com/de/Produk... index.html

N2

Fortsetzung:

Und bei Magnesium geht N2 nicht so gut, spätestens wenn man ihn nicht über der Schmelze halten kann wird es kompliziert, das SF6 bleibt alleine durch die Schwerkraft dort, bei N2 müsste man das ganze Abschotten und ich bin mir nicht sicher dass N" bei Mg nicht auch Probleme macht.

N2 gilt zwar als inertes Gas aber das gilt nicht für alle Situationen.
Argon würde auch gehen, aber wie hoch ist dessen Dichte?
SF6 ist schon sehr schwer, möglich dass ARgon eben nicht von alleine über der Schmelze bleibt.

Noch ein möglicher Grund: Wie verhält sich brennendes Mg unter N", mit CO2 darf man es ja auch nicht löschen, reagiert Mg mit N2?

SF6 ist sauteuer, es MUSS also einen Grund für dessen Einsatz geben.
N2 ist eher spottbillig.

und nitrierung

Der in der Technik übliche Begriff des Nitrierens oder der Nitrierung führt häufig zu Missverständnissen, da in der Chemie so üblicherweise Verfahren bezeichnet werden, die zu Nitraten oder Nitroverbindungen führen.

Nitrieren hingegen = Aufsticken (Zufuhr von Stickstoff analog der Zufuhr von Kohlenstoff bei der Aufkohlung) bei der Härtung von Stahl

N

Genau dieser Effekt ist es warum bei Stahl der heiß wird der Stickstoff ferngehalten werden soll.
Egal ob es jetzt die Stahlherstellung ist wo mit reinem Sauerstoff gearbeitet wird oder ob es Schweißnähte sind die nicht brechen sollen.
Nitrite sind hart und es gibt halt nur sehr wenige Anwendungsgebiete wo wie erwünscht sind (glasharte Oberflächen bei bestimmten Stellen mancher Bauteile, auf den restlichen Stellen müssen sie durch Schutz vermieden werden)

äh

hab grad sehr ausf. drauf geantwortet aber die bringen das nicht, freut mich nicht nochmal aber bitte studier mal in anderen büchern als von der berufschule bzgl. unterschied zw. "nitrieren" und "nitrierung"

hat alles nichts mit schmelzebehandlung zu tun sondern mit oberfläche und glühen und austenit und ferritisch und stählen..

übrigens: eine (zitat) "scheissnaht" liegt meistens am schweisser :-)

Stahl und Stickstoff

Von glühendem Stahl hält man den Stickstoff gerne fern.
Ich könnte mir vorstellen dass man das bei mehreren Metallen gerne so macht da es Probleme gibt.
Und man nimmt für Schutzgas eher CO2 (der macht weniger Ärger) oder gar inertes Argon da hier garkeine Reaktion stattfindet.
Nur dort wird das Schutzgas draufgeblasen und muss nicht durch höhere Dichte drüberschweben.
Ausserdem ist flüssiges Magnesium nicht so arg heiss wie Stahl.
Ist es billiger die MG Schmelze unter ARgon zu halten oder gar N2?
Da muss ja die Wanne und die verarbeitenden Maschinen komplett abgedichtet werden, bei SF6 bleibt dieses ja durch die Dichte darüber.
Geht zwar was verloren aber es wird sich schon rechnen.
Welche MG Verarbeiter arbeiten denn derzeit SF6 frei?

stahl und O2

das frischen mit sauerstoff fördert eigentl. nur die kohlenstoffdurchdringung - klar bei stahlerzeugung sollte stickstoff weg aber das bringt ohnehin das verfahren mit sich

google mal exakt: "schutzgas schmelze stickstoff" und studiere was hier über magnesium so kommt

und suche nach den firmen meltec und rauch fertigungstechnik, die geben antw. bzgl. mg-schmelzen

mg-öfen sind immer abgedeckt und gasdicht

IS JA WURSCHT JETZT!

Mit einem CO2 Löscher ...

... heizt man einen Magnesiumbrand übrigens nur noch weiter an.

Bericht aus den USA

wenn der Magnesium Motorblock brennt bitte gar nicht erst zu loeschen versuchen!

…aus den USA, klingt so weltläufig.

Sie müssen aber schon viel rumgekommen sein!

ich kenn keinen europaeischen Hersteller!

kenne sie einen?

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