Metalle und Legierungen: Eigenschaften und Arten

Metalle und Legierungen

Metalle und Legierungen sind mineralische Materialien, die aus einem oder mehreren metallischen Elementen zusammengesetzt sind; sie können auch nicht-metallische Elemente in geringen Mengen enthalten. Besteht ein Material aus einem einzigen chemischen Element, ist es ein reines metallisches Material. Sofern es aus mehr als einem chemischen Element besteht, ist es eine Legierung.

Reinmetalle

Reinmetalle können selten direkt aus der Natur gewonnen werden. Um sie aus den Mineralien, in denen sie enthalten sind, zu isolieren, sind komplexe Transformationsprozesse erforderlich.

Eigenschaften:

• Sie haben eine hohe Härte.
• Sie können mit Gießverfahren verarbeitet werden.
• Sie sind gute Leiter von Wärme und Strom.
• Ihre mechanische Festigkeitsstruktur ermöglicht es, sie in Anwendungen mit hoher Belastung zu verwenden.
• Sie können problemlos recycelt werden.

Beispiele sind Kupfer, Eisen, Aluminium, Gold und Silber.

Legierungen (Alloys)

Eine Legierung ist eine Kombination aus verschiedenen Metallen, wobei auch kleine Mengen bestimmter nicht-metallischer Elemente beteiligt sein können. Sie wurden entwickelt, um die Eigenschaften der ursprünglichen Komponenten zu verbessern. Sie sind in der Regel in Klassen eingeteilt:

• Eisenlegierungen: Der wichtigste Vertreter ist Stahl, der durch die Zugabe eines Kohlenstoffanteils von stets weniger als 2 % zu Eisen gewonnen wird. Fast 90 % des in der Industrie verwendeten Stahls sind Kohlenstoffstähle. Diese sind widerstandsfähig und werden für die Herstellung von Teilen für hohe Belastungen verwendet. Zudem werden andere Legierungselemente integriert, wie bei Edelstahl durch die Aufnahme von Chrom.
• NE-Legierungen: Hierbei ragen Kupfer und Aluminium heraus.
• Bronze: Eine Legierung aus Kupfer und Zinn, wobei der Zinnanteil meist weniger als 20 % beträgt. Sie wird für dekorative Schnitzereien und die Herstellung von Bauteilen verwendet.
• Messing (Brass): Es wird aus einer Kupfer-Zink-Legierung gebildet, die eine höhere Härte und Zähigkeit als reines Kupfer aufweist und im kalten Zustand sehr dehnbar ist.
• Dural: Dazu gehören Aluminiumlegierungen mit anderen Metallen, die helfen, den Mangel an Zähigkeit und Festigkeit von reinem Aluminium auszugleichen.

Metalle und Legierungen

Metalle und Legierungen sind mineralische Materialien, die aus einem oder mehreren metallischen Elementen zusammengesetzt sind; sie können auch nicht-metallische Elemente in geringen Mengen enthalten. Besteht ein Material aus einem einzigen chemischen Element, ist es ein reines metallisches Material. Sofern es aus mehr als einem chemischen Element besteht, ist es eine Legierung.

Reinmetalle

Reinmetalle können selten direkt aus der Natur gewonnen werden. Um sie aus den Mineralien, in denen sie enthalten sind, zu isolieren, sind komplexe Transformationsprozesse erforderlich.

Eigenschaften:

• Sie haben eine hohe Härte.
• Sie können mit Gießverfahren verarbeitet werden.
• Sie sind gute Leiter von Wärme und Strom.
• Ihre mechanische Festigkeitsstruktur ermöglicht es, sie in Anwendungen mit hoher Belastung zu verwenden.
• Sie können problemlos recycelt werden.

Beispiele sind Kupfer, Eisen, Aluminium, Gold und Silber.

Legierungen (Alloys)

Eine Legierung ist eine Kombination aus verschiedenen Metallen, wobei auch kleine Mengen bestimmter nicht-metallischer Elemente beteiligt sein können. Sie wurden entwickelt, um die Eigenschaften der ursprünglichen Komponenten zu verbessern. Sie sind in der Regel in Klassen eingeteilt:

• Eisenlegierungen: Der wichtigste Vertreter ist Stahl, der durch die Zugabe eines Kohlenstoffanteils von stets weniger als 2 % zu Eisen gewonnen wird. Fast 90 % des in der Industrie verwendeten Stahls sind Kohlenstoffstähle. Diese sind widerstandsfähig und werden für die Herstellung von Teilen für hohe Belastungen verwendet. Zudem werden andere Legierungselemente integriert, wie bei Edelstahl durch die Aufnahme von Chrom.
• NE-Legierungen: Hierbei ragen Kupfer und Aluminium heraus.
• Bronze: Eine Legierung aus Kupfer und Zinn, wobei der Zinnanteil meist weniger als 20 % beträgt. Sie wird für dekorative Schnitzereien und die Herstellung von Bauteilen verwendet.
• Messing (Brass): Es wird aus einer Kupfer-Zink-Legierung gebildet, die eine höhere Härte und Zähigkeit als reines Kupfer aufweist und im kalten Zustand sehr dehnbar ist.
• Dural: Dazu gehören Aluminiumlegierungen mit anderen Metallen, die helfen, den Mangel an Zähigkeit und Festigkeit von reinem Aluminium auszugleichen.