Eisen-, Stahl- und Metalllegierungen

Eisen-, Stahl- und Gusseisen-Klassifizierung

Eisen-Kohlenstoff-Legierungen:

• Eisen (0,01-0,03% C): Sehr geringe industrielle Anwendungen.
• Stahl (0,03-1,76% C): Kann auch andere Elemente enthalten.
• Gusseisen (1,76-6,67% C): Kann auch andere Elemente enthalten.
• Graphit (>6,67% C): Sehr spröde, keine Anwendungen.

Gusseisen-Klassifizierung:

• Regulär:
  • Weißes Gusseisen (hart, spröde; zur Herstellung von Temperguss).
  • Graues Gusseisen (für Formteile).
  • Geflecktes Gusseisen (Zwischenprodukt).
• Legiert: Enthält zusätzliche Elemente zur Verbesserung der Eigenschaften.
• Spezial:
  • Weißer Temperguss (langsame Abkühlung von weißem Gusseisen).
  • Schwarzer Temperguss (langsame Abkühlung in Sand).
  • Perlitischer Temperguss.
  • Sphäroguss (Grauguss + Cer + Magnesium).

Zinn-Gewinnung und -Legierungen

Zinn-Gewinnung:

1. Kassiterit wird gemahlen und durch Dekantieren vom Erz getrennt.
2. Oxidation von Sulfiden in einem Ofen.
3. Reduktion im Flammofen; Zinn (unten) und Schlacke (oben).
4. Elektrolyse für 99%iges Zinn.

Zinn-Legierungen:

• Bronze: Kupfer + Zinn.
• Weichlote: Zinn + Blei.

Kupfer-Gewinnung und -Legierungen

Kupfer-Gewinnung:

• Trockenverfahren (>10% Kupfer):
  1. Zerkleinern und Mahlen.
  2. Trennung von Erz und Gangart durch Flotation.
  3. Oxidation im Ofen (Eisen, nicht Kupfer).
  4. Schmelzen im Flammofen; Schlackenbildung.
  5. Rohkupfer (~40% Cu).
• Nassverfahren (<10% Kupfer):
  1. Zerkleinern und Behandeln mit Schwefelsäure.
  2. Elektrolyse.

Kupfer-Legierungen:

• Bronze: Kupfer + Zinn (regulär/spezial).
• Messing: Kupfer + Zink (regulär/spezial).
• Kupferaluminium: Aluminium + Kupfer.
• Neusilber: Kupfer + Nickel + Zink.
• Kupfernickel: Kupfer + Nickel.