Metallurgie: Prozesse, Legierungen, Stahl und Wärmebehandlung

Der Prozess der Metallurgie und Bergbau

"Der Prozess der Metallurgie" im Bergbau: Extraktion von Erzlagerstätten, angemessene Aufbereitung und die Trennung der reichen Anteile von anderen Metallen, die sie begleiten.

Definitionen: Metallurgie, Metallindustrie, Mineralien

"Metallurgie": Trennung von Metallen von anderen Elementen, mit denen sie chemisch gebunden sind.

"Metal Industries": Metallproduktion zur Herstellung nützlicher Gegenstände.

"Minerals": Ein Mineral ist ein Bereich mit einem reichen und nutzbaren Anteil des gesuchten Metalls; andere Vorkommen sind nicht nutzbar, da sie sehr arm an Metall sind, genannt zu verhandeln.

Legierungen und ihre Eigenschaften

"Legierung": Eine Legierung ist ein Produkt aus der Vereinigung von zwei oder mehreren chemischen Elementen (mindestens eines davon muss ein Metall). Einmal gebildet, zeigt die Legierung die Eigenschaften eines Metalls.

"Alloys" - Legierung: Das gleiche Konzept auf Englisch: ein Produkt aus der Vereinigung von zwei oder mehr Chemischen Elementen (eines von ihnen muss ein Metall), das nach dem Bilden metallische Eigenschaften zeigt.

Phasenbereiche und Verfestigung von Legierungen

Bereich der flüssigen Phase: Über der Liquiduslinie befindet sich die Legierung vollständig in der flüssigen Phase.

"Feste + flüssige Phase"-Bereich: Für jeden Punkt in diesem Bereich enthält die Legierung stets einen Anteil der festen Phase und einen Anteil der flüssigen Phase.

Raum der festen Phase: Unterhalb der Soliduslinie befindet sich die Legierung vollständig in der festen Phase.

Eisen, Stahl und Gusseisen

"Iron": Eisen als Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Wenn der Kohlenstoffanteil weniger als 0,03 Prozent beträgt, nutzt man besondere magnetische Eigenschaften des Materials.

"Stahl": Stähle sind Legierungen aus Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen ca. 0,10 und 1,76 Prozent und werden als Baustoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften klassifiziert.

"Cast Iron": Im Hochofen (Alt-Ofen) erhält man Gusseisen: eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff mit rund 4 Prozent Kohlenstoff, etwa 2 Prozent Silizium und kleineren Mengen Phosphor, Schwefel und Sauerstoff.

Wärmebehandlung von Stahl

thermische Behandlung beschreibt das kontrollierte Erwärmen und Abkühlen von Stahl, um gezielte Änderungen in den Anteilen der konstituierenden Phasen und damit in den Eigenschaften zu erreichen.

"Tempera" (Härten): Gilt, wenn durch Abschrecken ein Stahl mit hoher Härte und hoher mechanischer Festigkeit erzielt wird.

"Revingut" (Anlassen / Revingut): Besteht aus einer Erwärmung auf eine Temperatur unter 723 °C und anschließender Luftkühlung, um Spannungen abzubauen und Zähigkeit zu erhöhen.

"Glühen": Wird verwendet, um die Härte zu reduzieren und die Elastizität (Verformbarkeit) des Stahls zu erhöhen; dabei wird der Stahl auf eine erhöhte Temperatur erhitzt und langsam abgekühlt.

"Normalisierte" (Normalisieren): Wird durch Aufwärmen auf die Austenitisierungstemperatur und anschließende Luftkühlung durchgeführt, um ein feinkörniges und gleichmäßiges Gefüge zu erzielen.