Legierung
AZ80 im Detail.
AZ80 ist eine Magnesium-Knetlegierung mit rund acht Prozent Aluminium, bis zu einem Prozent Zink und einem Mangan-Zusatz. Der Aluminiumanteil ermöglicht Ausscheidungshärtung; die Legierung bleibt bei Schmiedetemperatur umformbar.
Das Technische Reglement der Formel 1 schreibt für Räder Magnesium der Klassen AZ70 oder AZ80 vor. Im mbDESIGN Programm arbeitet AZ80 in straßenzugelassenen Rädern.
Umformung
Schmieden statt Gießen.
Gießen hinterlässt Mikroporosität im Werkstoff – bevorzugte Ausgangspunkte für Ermüdungsrisse. Schmieden schließt Poren unter hohem Druck und richtet das Gefüge entlang der Bauteilgeometrie aus.
Bei AZ80 ist der Effekt messbar: Die Zugfestigkeit steigt von rund 168 MPa im Gusszustand auf 345 bis 380 MPa im geschmiedeten Zustand. Die Dehnung wächst von zwei bis drei auf sechs bis dreizehn Prozent, die Dauerfestigkeit steigt zweistellig.
Konstruktion
Steifigkeit bestimmt die Geometrie.
Magnesium ist ein Drittel leichter als Aluminium – aber auch sein Elastizitätsmodul ist niedriger: 44 gegenüber 69 GPa. Die spezifische Steifigkeit beider Werkstoffe ist nahezu gleich.
Ein Magnesiumrad kopiert deshalb keine Aluminium-Konstruktion. Steifigkeitskritische Querschnitte werden bewusst stärker ausgelegt. Das Ergebnis am fertigen Rad: 20 bis 30 Prozent weniger Gewicht bei eingehaltenen Steifigkeits- und Festigkeitszielen.
Prüfung
Geprüft wie jedes Straßenrad.
Die Straßenzulassung unterscheidet nicht nach Werkstoff. Das geschmiedete mbDESIGN Magnesiumrad hat die für Straßenräder vorgeschriebenen Prüfverfahren bestanden – darunter Biegeumlauf-, Abroll- und Schlagprüfung – und wurde 2018 vom Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) zugelassen.
Die Zulassung ist unbefristet. Aus dem Motorsport bekannte Prüfintervalle sind eine Folge minimaler Sicherheitsreserven von Rennrädern, keine Eigenschaft des Werkstoffs.
Oberfläche
Korrosionsschutz, dokumentiert.
Magnesium erfordert für den Straßeneinsatz einen wirksamen Oberflächenschutz. Der Schutzaufbau des mbDESIGN Programms ist seit 2018 im Straßenbetrieb; sein Verhalten ist unter realen Bedingungen dokumentiert.
