Stahl, Guss & Metallurgie: Ein umfassender Leitfaden
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**Was ist Stahl? Was ist Guss?**
Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff, wobei der Kohlenstoffanteil in der Legierungszusammensetzung nicht mehr als 2,1 % beträgt und üblicherweise zwischen 0,2 % und 0,3 % liegt.
Guss ist der Umformprozess, bei dem geschmolzenes Metall in eine Form mit der gewünschten Form gegossen wird, um es dort erstarren zu lassen.
Gussarten: Temperguss, weißes Gusseisen, Grauguss, duktiles Gusseisen und Kugelgraphitguss.
**Streckgrenze**
Wenn ein Material äußeren Belastungen ausgesetzt wird, besteht eine lineare Beziehung zwischen Spannung und Dehnung. Diese lineare Beziehung bleibt bestehen, bis ein bestimmter Bereich erreicht wird, in dem die Verformungen im Material irreversibel werden. Daher ist die Streckgrenze der Wert der Dehnung oder Spannung, ab dem die Verformungen dauerhaft sind.
**Alterung**
Verfahren, bei dem die Gussteile für eine gewisse Zeit bei Raumtemperatur gelagert werden, um die Maßhaltigkeit zu verbessern oder die mechanischen Eigenschaften (Härte und Streckgrenze) durch strukturelle Veränderungen zu erhöhen. Dieses Phänomen wird auch als Reifung bezeichnet.
**Impfung**
Die Impfung ist eine Zugabe von Keimbildnern zum flüssigen Metall, die als Saatgut für die Kristallisation oder zur Kornfeinung dienen.
**Roheisen**
Roheisen ist das erste Gussprodukt. Die Stahlindustrie gewinnt es im Hochofen aus Eisenerzen.
**Bronze**
Bronze ist die Bezeichnung für eine Reihe von Metalllegierungen, die auf Kupfer mit 3 bis 20 % Zinn basieren.
**System**
Die Menge der Chemikalien, die für eine Studie isoliert von der äußeren Umgebung ausgewählt werden. Es ist eine Mischung aus einfachen und zusammengesetzten Körpern in unterschiedlichen Verhältnissen, die physikalische, chemische oder physikalisch-chemische Eigenschaften aufweisen können.
**Phasen**
Ein Teil eines physikalischen Systems, der sich in seinen Eigenschaften von den anderen unterscheidet.
**Komponente**
Einfache oder zusammengesetzte Körper, die das System ursprünglich bilden.
**Bestandteile**
Jeder der Teile, die im Gleichgewichtssystem unterschieden werden können.
**Sintern**
Agglomeration sehr feiner Partikel durch Formen und Erhitzen für eine gewisse Zeit unterhalb der Schmelztemperatur der Hauptkomponente. Das Verfahren basiert auf der Diffusion.
**Peritektikum**
Eine peritektische Reaktion tritt auf, wenn die Mischung einer Flüssigkeit und eines Feststoffs eine neue Art von Feststoff ergibt.
**Segregation**
Chemische Inhomogenitäten, die während der Erstarrung entstehen.
**Alatropie**
Was um das Korn herum verbleibt, ist das überschüssige Material.
**Aluminium-Magnesium-Legierung + Ultraleicht**
**Diffusion**
Erzeugt ungeordnete Atome im Kristallgitter, die sich von ihrer Gleichgewichtslage zu einer anderen in der Nähe bewegen.
**Bainit**
Diffuse Mischung aus Ferrit und Zementit, die durch die isotherme Umwandlung von Austenit erhalten wird und mit der Bildung von Ferrit beginnt.
**Widerstandsfähigkeit**
Eine Größenordnung, die die Menge an Energie quantifiziert, die von einem Material unter der Einwirkung eines Aufpralls pro Bruchfläche absorbiert wird.
**Esteadita**
Eine Art von eutektischem Guss, hart und spröde, mit einer Schmelztemperatur von 960 ºC. In Gießereien wird es als Grauguss 20 bezeichnet.
**Anisotropie**
Die allgemeine Eigenschaft der Materie, durch die bestimmte physikalische Eigenschaften wie Elastizität, Temperatur, Leitfähigkeit, Lichtausbreitungsgeschwindigkeit usw. von der Richtung abhängen, in der sie untersucht werden.
**Lunker**
Hohlräume, die durch Gase in einer Legierung entstehen, wenn diese nach dem Erstarren eingeschlossen werden.
**Härtbarkeit**
Fähigkeit eines Materials, sich zu vergüten.
**Aufkohlen**
Verfahren, bei dem Kohlenstoff und Eisen zu Stahl verbunden werden.
**Graphit**
Verbindung, die Fe und C enthält. Es kristallisiert im hexagonalen System. Es ist sehr weich, grau und spröde. Der Span ist nicht nur Staub, sondern neigt dazu, sich zu zersetzen.
**Ermüdungsbruch**
Bruch des Materials bei Belastungen unterhalb der Bruchgrenze, der immer in einem bestimmten Zeitraum auftritt.
**Dendriten**
Wenn ein reines Metall gleichmäßig abgekühlt wird, entstehen beim Erreichen der Erstarrungstemperatur Keimkerne, die sich in Richtung bestimmter Kristallachsen entwickeln und baumartige Formen bilden, die Dendriten genannt werden.
**Kornverfeinerung**
Umwandlung, die in Stahl durch Glühen erreicht wird, um eine kleinere Korngröße und damit bessere Metalleigenschaften zu erzielen.
**Verbundwerkstoffe**
Auch als Hybride bezeichnet, sind eine Reihe von ursprünglichen Materialien und in erster Linie von Technikern entwickelt, die aus der Integration von zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei jedes seine unterschiedlichen Eigenschaften beibehält.
**Chemische Affinität**
Die Elektronenaffinität A ist die Energie, die in dem Prozess ausgetauscht wird, bei dem ein neutrales Atom X im gasförmigen Zustand und in seinem elektronischen Grundzustand ein Elektron aufnimmt und ein einfach negativ geladenes Ion X- bildet, ebenfalls im gasförmigen Zustand und in seinem elektronischen Grundzustand.
**Umkristallisation**
Prozess, bei dem ein kaltverfestigtes Metall auf eine ausreichend hohe Temperatur für eine ausreichende Zeit erhitzt wird, um eine neue Kornstruktur ohne Verzerrungen zu erhalten. Durch diesen Prozess werden Atome, Ionen, Moleküle oder Moleküle gemeinsam organisiert, um das Kristallgitter zu bilden. Dabei wird die Versetzungsdichte des Metalls stark reduziert.
**Kornwachstum**
Nach dem Prozess der Kristallisation ist die Korngröße groß, aber wenn wir die Temperatur über die Umkristallisationstemperatur hinaus erhöhen, beginnt das Kornwachstum.
**Kühltemperaturen Ac0, Ac1, Ac2, Ac3 und Ac4**
- Ac0 - 210 ºC: Magnetischer Austausch von Zementit.
- Ac1 - 723 ºC: Grenze zu Perlit.
- Ac2 - 768 ºC: Magnetischer Austausch von Ferrit.
- Ac3 - 723 ºC bis 910 ºC: Grenze zu Ferrit.
- Ac4 - 1492 ºC: Keine Obergrenze für Austenit.