Unsere moderne Welt wäre ohne Metalle nicht möglich. Das lässt sich bereits an den Bezeichnung der frühesten Entwicklungsphasen der Menschheit ablesen, bei der nach der Steinzeit die Bronzezeit und Eisenzeit die damit einhergehenden metallurgischen Fähigkeiten jeweils zu einem stetig optimierten Einsatz von landwirtschaftlichen Geräten, Werkzeugen und Waffen führte.
Metalle bilden die größte Gruppe der chemischen Elemente, etwa 80% der Elemente sind Metalle. Als metallische Werkstoffe werden technisch verwendete Metalle und deren Legierungen bezeichnet.
Metalle weisen mehr oder weniger alle die vier charakteristischen Eigenschaften auf:
Metalle werden im allgemeinen nicht hergestellt, sondern kommen von Natur aus auf der Erde vor.
Der Erdkern besteht z.B. zum Großteil aus Eisen, während Nichtmetalle wie Aluminium oder Titan überwiegend in der Erdkruste vorkommen. Sehr häufig werden aus Erzen, also Gesteinen, die abbauwürdige Konzentrationen von Metallen enthalten, Metalle gewonnen.
Edelmetalle wie z.B. Gold können in reiner Form in der Erde gefunden werden.
Metalle haben eine kristalline Anordnung, die durch das Erstarren der Schmelze entsteht. Diese geht beim Abkühlungsprozess in einen langsamen Verdichtungsprozess über. Die Metallatome machen in der ersten Abkühlungsstufe immer langsamere Bewegungen. Bei einer für jedes Material anders festgelegten Erstarrungstemperatur setzt die Kristallinbildung ein.Die Art der Zusammensetzung und die Größe der Körner beeinflussen die metallischen Eigenschaften.
Physikalische Eigenschaften
Zu den physikalischen Eigenschaften von Metallen gehören:
> gute Leiterfähigkeit von Wärme und elektrischem Strom
> metallischer Glanz und Reflexionsfähigkeit
> hohe Dichte und Festigkeit
> Maßabweichungen durch thermische Längenausdehnung
Chemische Eigenschaften
> Korrosionsbeständigkeit , was bedeutet dass sie gegen atmosphärische Einflüsse oder chemischen Substanzen beständig sind
Metalle finden seit Beginn der Zivilisation vielfältige Anwendungen als Werkstoffe und prägten die menschliche Entwicklung wesentlich, weshalb die zeitlichen Epochen nach Metallen benannt sind.In der Jungsteinzeit wurden die Metalle hauptsächlich für die Herstellung von Schmuck verwendet. Dazu wurde das Metall in reiner Form, wie es in der Natur vorkommt, verarbeitet. In der Kupferzeit wurden Metalle aus Erzen gewonnen. Man entdeckte den Metallguss und dessen Verwendung für die Werkzeugherstellung.Die Entwicklung von Bronze, einer Legierung aus Kupfer und Zinn, fand 3.500 v. Chr. statt. Da mehr Eisen als Bronze zur Verfügung stand, wurde dieses ca. 1200 v. Chr. vermehrt eingesetzt. Die Gewinnung von flüssigem Eisen in großen Mengen begann erst im 14. Jahrhundert durch die Entwicklung von Hochöfen, welche Temperaturen von bis zu 1500°C erreichen konnten. Im Zuge der Industrialisierung begann man im 19. Jahrhundert vermehrt Gusseisen für tragende Elemente in Gebäuden einzusetzen.
Metalle werden in Eisen- und Nichteisenwerkstoffe eingeteilt. Eisenguss und Stahllegierungen zählen zu den Eisenwerkstoffen und bestehen hauptsächlich aus Eisen. Zu den Nichteisenmetallen gehören Leicht- und Schwermetalle. Weist ein Metall eine Dichte kleiner als 5 kg/dm³ auf, so zählt es zu den Leichtmetallen. Sehr widerstandsfähig sind die Edelmetalle, die kaum oxidieren oder anlaufen. Zu ihnen gehören Gold, Silber, Germanium, Arsen, Antimon und Tellur.Metalle haben im Gegensatz zu Nichtmetallen die Eigenschaft elektrischen Strom zu leiten. Bei Halbmetallen ist diese Eigenschaft schwächer ausgeprägt. Durch zunehmende Erwärmung kann die Leitfähigkeit gesteigert werden.
Eisenlegierungen und Stahl können sehr günstig verarbeitet werden, weshalb sie bei über 90% aller Metallanwendungen zum Einsatz kommen.
Bei der Herstellung wird aus Eisenerzen in einem Hochofen Roheisen gewonnen. Luft mit Temperaturen von bis zu 1300°C wird von unten in den Ofen geblasen, während dieser von oben kontinuierlich mit Eisenerzen, Koks und weiteren Zuschlägen gefüllt wird. Wenn sich das Roheisen verflüssigt hat, wird es aus dem Ofen abgeführt. Erschwert wird die industrielle Nutzung des Werkstoffes durch Fremdbestandteile, die im Roheisen enthalten sind. Eisen ist in diesem Zustand noch spröde und würde sofort nach dem Erwärmen erweichen. Um dies zu verhindern wird der Kohlenstoffgehalt reduziert. Zu den bedeutendsten Techniken zählen das Sauerstoffaufblas- und das Elektrolichtbogenverfahren. Der Prozess wird unter Fachleuten als „Frischen“ bezeichnet.
Zu den Eisenwerkstoffen zählt unter anderem das Gusseisen, das einen Kohlenstoffgehalt von bis zu 4,5% aufweist, weshalb es sehr hart ist. Gusseisen neigt schnell zum Rosten und ist schlagempfindlich. Durch seine guten Fließeigenschaften ist Gusseisen gießtechnisch gut zu verarbeiten und wird daher gerne für komplexe Bauteile verwendet. Man unterscheidet generell zwischen Gusseisen mit Lamellengrafit, Gusseisen mit Kugelgrafit und Temperguss.Gusseisen mit Lamellengrafit haben gute Gleiteigenschaften, eine hohe Zähigkeit und hohe Dämpfungseigenschaften. Diese Gusseisenart wird auch gerne als Grauguss bezeichnet, da es graue Bruchstellen aufweist. Die kugelförmige Grafitstruktur besitzt eine erhöhte Festigkeit und ähnelt den Stahlwerkstoffen. Die Festigkeitswerte von Temperguss liegen zwischen denen von Grauguss und Gusseisen. Verwendung findet Gusseisen unter anderem als Gehäuse- und Maschinenbettmaterial, für Kanaldeckel, Kurbelwellen und Zahnräder.
Stahl hat einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 2,06%. Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt nimmt die Dehnbarkeit zu. Die Eigenschaften lassen sich je nach Anforderung mit Legierungen und Wärmebehandlungen einstellen. Stahl besitzt eine hohe Zähigkeit und lässt sich gut gießen. Die Bearbeitung von Stahl gestaltet sich auf Grund der höheren Härte schwieriger. Allerdings lässt sich Stahl relativ leicht durch eine Wärmebehandlung einfärben. Auch lassen sich die Stahlsorten unter Wärmeeinfluss umformen. Stahl wird in so gut wie allen Technologie- und Lebensbereichen eingesetzt. Zu den wichtigsten Stählen gehören die Grundstähle, Qualitätsstähle und Edelstähle.
Dieser Werkstoff wird durch zulegieren anderer Materialien und Veredelungsverfahren verbessert. Ein Merkmal von Edelstahl ist ein hoher Chromgehalt, der meist über 12% liegt. Zu den positiven Eigenschaften gehört außerdem, dass Edelstahl korrosionsbeständig und nicht rostend ist. Zudem weist Edelstahl eine hohe Festigkeit auf. Allerdings ist die Verarbeitung auf Grund seiner der hohen Festigkeit relativ schwierige. Der Werkstoff kann gewalzt und als dünne Bleche geformt werden. Die Oberfläche lässt sich qualitativ sehr hochwertig gestalten und mit gezielten Effekten schmücken. Die Effekte werden durch Polieren, feines Schleifen und durch Bürsten der Oberfläche erzielt. Außerdem besitzt Edelstahl eine gute Schweißneigung.
Diese Werkstoffe weisen eine geringe Dichte, eine hohe Festigkeit und eine gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien auf. Außerdem sind sie gute Leiter für elektrischen Strom und Wärme. Durch die geringe Härte des Materials sind sie leicht zu verformen und gut gießbar. Aluminiumlegierungen haben eine silberweiß glänzende Oberfläche und sind hoch witterungsbeständig.
Magnesiumlegierungen sind keine besonders guten Leiter für elektrischen Strom und besitzen auch keine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien. Dieser Werkstoff ist weich und hat einen silberweißen Oberflächenglanz bei einem geringen Gewicht. Gerne werden Magnesiumlegierungen für Leichtbauwerkstoffe verwendet. Sie sind leicht zu gießen und gut zu zerspanen.
Titan weist eine stahlartige Festigkeit auf, ist aber wesentlich leichter. Es ist thermisch gut belastbar und äußerst hitzebeständig. Zudem hat es eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ist resistent gegenüber chemischen Einflüssen. Allerdings besitzt es keine gute elektrische Leitfähigkeit und ist teuer im Herstellungsprozess. Titanlegierungen sind schwer zu zerspanen und werden bei Temperaturen von über 950°C spröde.
Kupfer besitzt eine gute Dehnbarkeit und ist gut beständig gegenüber Feuchtigkeit und Meerwasser. Kupfer ist hellrot, bekommt aber durch Oxidation mit Kohlensäure aus der Luft, eine hellgrüne Schicht. Das Material ist ein guter elektrischer Leiter und ein guter Wärmeleiter. Kupfer ist ein zäher Werkstoff und daher schwer zu zerspanen. Für den Umformprozess sollten die Temperaturen nicht über 350°C steigen, da das Material sonst brechen kann.
Als Bronze werden alle Kupferlegierungen bezeichnet, die mehr als 60% Kupfergehalt besitzen. Man unterscheidet dabei zwischen Zinnbronze (Legierung Kupfer und Zinn), Aluminiumbronze (Verbindung von Kupfer und Aluminium) und Rotguss (Mehrstoffbronze aus Kupfer, Zinn und Zink). Bei den Verbindungen ist Zinn für die Festigkeitswerte und Verschleißeigenschaften verantwortlich und Aluminium für die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Für das Verformen von Bronze verwendet man das Kaltverformungsverfahren. Bronze lässt sich zerspanend Verarbeiten und ist gut zum Löten geeignet. Hauptsächlich wird es gießtechnisch verarbeitet. Das Schweißen von Bronze ist nur eingeschränkt möglich.
Das verschleißarme Messing besteht aus einer Verbindung von Kupfer und Zink. Wobei hier der Anteil von Zink bei 45% liegt. Messing hat sich als guter elektrischer Leiter und guter Wärmeleiter erwiesen. Es ist korrosions- und witterungsbeständig. Farblich erscheint Messing, je nach seinem Kupferanteil, goldbraun bis hin zu goldgelb. Das Material lässt sich leicht umformen und ist einfacher zu zerspanen und zu schweißen als reines Kupfer.
Die Zinklegierung ist ein sprödes Schwermetall mit einer hohen Festigkeit und Härte. Es lässt sich leicht mit anderen Materialien verbinden und ist ein guter elektrischer Leiter. Zink ist sowohl kalt als auch warm umformbar und kann poliert und geschliffen werden.
Zinn gehört zu den eher weichen Schwermetallen. Es besitzt einen hohen Siedepunkt bei einer niedrigen Schmelze. Das Material lässt sich gut gießen und ist dehnbar. Auch ist das Erstellen komplexer Formgeometrien möglich. Zinnlegierungen werden zudem auch als Lötmaterial verwendet.
Nickel ist ein zähes und dehnbares Material mit einem Schmelzpunkt von 1453°C. Das Material hat eine hohe Temperaturbeständigkeit und dient als Legierungselement zur Erhöhung der Festigkeit. Außerdem weist Nickel eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.
Blei gehört zu den am längsten verwendeten Metallen überhaupt. Das Material ist eines der weicheren Schwermetalle und ist daher leicht verformbar. Blei lässt sich einfach bearbeiten und ist säurebeständig. Es ist wie viele Schwermetalle giftig.
Chrom ist ein sprödes, zähes, sehr hartes aber elastisches Schwermetall, das besonders beständig ist gegenüber atmosphärischen Einflüssen. Die Verbindungen von Chrom haben viele verschiedene Farben und werden oft als Pigmente in Farben und Lacken verwendet.
Gold ist ein weiches Material mit einer farbigen Erscheinung. Es ist extrem dehnbar und ein guter Leiter für Wärme und elektrischen Strom. Auf Grund seines hohen Wertes und seiner geringen Härte wird Gold häufig mit Kupfer und Silber legiert. So unterscheidet man zwischen Rotgold, Gelbgold und Weißgold. Rotgold entsteht aus einer Verbindung von Gold und Kupfer, wobei der Kupfergehalt einen sehr hohen Anteil einnimmt. Gelbgold besitzt in etwa die gleiche Menge Silber und Kupfer. Ein Legierungsprodukt aus Gold, Palladium, Kupfer und Zink stellt das Weißgold dar. Nach Berechnungen der Deutschen Bank beträgt das gesamte verfügbare Gold der Erde 153.000 Tonnen.
Silber kommt in der Natur 20-Mal häufiger vor als Gold und ist daher weniger wertvoll. Es ist aber wie Gold weich und gut verarbeitbar. Der Werkstoff kann gegossen werden und ist zerspanend zu bearbeiten. Seine Oberflächen können problemlos poliert werden. Silber ist ein sehr guter Leiter für Wärme und elektrischen Strom und zeigt gute Reflexionseigenschaften. Silber wird gerne mit anderen Materialien verbunden. So ist das bei Schmuck bekannte Sterling Silber eine Legierung aus 7,5% Kupfer und 92,5% Silber. Zu den weiteren Legierungselementen gehören Zinn, Zink und Nickel.
Wie Silber und Gold ist Platin ein sehr weiches Material, besitzt aber eine hohe Widerstandsfähigkeit und ist verhältnismäßig schwer. Platin ist beständig gegenüber atmosphärischen Einflüssen und läuft wenig an. Auch Platin wird mit anderen Materialien auflegiert, da es für die Schmuckherstellung als reiner Werkstoff zu weich ist. Gießtechnisch kann es bei einigen Platinwerkstoffen zu Schwierigkeiten kommen, aber Schweißen und das Polieren der Oberfläche ist problemlos machbar.
Silizium kommt in der Natur als Oxid vor und ist Hauptbestandteil vieler Gesteine. Neben Sauerstoff ist es das zweithäufigste Element in der Erdkruste. Silizium ist ein Halbleiter und spielt in der Elektronikindustrie eine wichtige Rolle. Durch die Einlagerung von Bor, Phosphor oder Arsen kann die elektrische Leitfähigkeit von Silizium gezielt verändert werden. So entstehen leitende und nicht leitende Bereiche.
Metall wird in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt und verarbeitet. Je nach seiner Legierung und der Art des Einsatzgebietes wird Metall unterschiedlich bearbeitet. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen spanabhebenden, nicht spanabhebenden und verbindenden Verfahren.
Zu den spanabhebenden Verfahren gehören unter anderem das Drehen, Fräsen, Schleifen, Sägen, Gewindeschneiden, Gravieren, Stanzen und Ätzen.
Zu den nicht spanabhebenden Verfahren gehören das Walzen, Ziehen, Prägen, Punzieren, Treiben und Gießen.
Verbunden werden Metalle durch schweißen, löten und kleben.
Zusätzlich wird unterschieden, in welchem Zustand das Metall verformt wird. Beim Kaltverfahren wird die Geometrie des atomaren Metallgitters mechanisch verändert. Eine Neuanordnung des Kristallgitters findet beim Wärmeverfahren statt.
Es kann entweder von Hand oder maschinell geschmiedet werden. Dies funktioniert entweder im Kalt- oder Warmverformungsprozess. Hierfür verwendete Werkzeuge sind Hammer, Amboss und Pressformen.
Durch das Gießen ist es möglich dem Material jede Form zu geben. Allerdings sind manche Metalle nur schlecht gießbar. Stahlguss kann nur spanabhebend gegossen werden. Für feinteilige Gussteile sind Zinn und Bronze gut zu verwenden.
Durch den hohen Anpressdruck zweier Walzen kann das durchlaufende Metall verformt werden. Hierbei werden allerdings mehrere Arbeitsschritte benötigt.
Dieser Prozess kann sowohl kalt- als auch warmverformend sein. Hierbei wird das Material durch die gewünschte Form gedrückt. Für dieses Verfahren eignen sich besonders gut Nichteisenmetalle.
Mit Hilfe dieses Kaltverformungsverfahrens können Drähte und Stangen hergestellt werden.
Metallschaum besitzt die Steifigkeit von Metallen und die Leichtigkeit eines Naturschaums. Er kommt häufig bei Leichtbauten zum Einsatz. In der Autoindustrie glänzt er nicht nur durch seine Leichtigkeit, sonder auch durch sein Energieabsorptionsvermögen, wodurch er als Crashschutz eingesetzt werden kann. Außerdem weist Metallschaum gute Dämpfungseigenschaften, sowie Schall- und Wärmeabsorptionsvermögen auf. Metallschaum aus Aluminium hat eine so geringe Dichte, dass er im Wasser schwimmt. Hergestellt wird der Schaum mit Metallpulver und Metallhydrid, welches vermischt und durch pressen verdichtet wird. Anschlie0end wir das verdichtete Material auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erhitzt. Das Gemenge wird durch das Titandihydid, welches gasförmigen Sauerstoff freisetzt, aufgeschäumt.
Metallische Gläser entstehen durch ein schnelles Abkühlen der Schmelze. Das Metall hat nicht genügend Zeit um seine normale strukturierte Anordnung anzunehmen und erstarrt in einem amorphen Zustand, wodurch sich seine besonderen Eigenschaften ergeben. Metallische Gläser weisen eine geringe Dichte auf, sind hochfest und besitzen eine hohe Zugfestigkeit. Wird das Material einer Temperatur von über 500°C ausgesetzt, so findet eine Entglasung statt. Das heißt das Material geht von einem amorphen in einen kristallinen Zustand über.
Metalle sind bei Raumtemperatur nicht wirklich kälter als andere Materialien, es fühlt sich lediglich so an. Die Begründung liegt darin, dass Metalle gute Wärmeleiter sind und daher die Wärme von der Haut direkt ableiten.
Formgedächtnislegierungen oder auch Memorymetalle speichern eine frühere Formgebung ab, die sie nach erneuter Verformung wieder abrufen können. Diese Funktion beruht auf der temperaturabhängigen Gitterumwandlung zweier verschiedener Kristallstrukturen eines Werkstoffes. Zu den Memorymetallen gehören Nickel-, Titan-, Kupfer- und Zinklegierungen. Man unterscheidet zwischen dem Zweiweg- Memory- Effekt und dem Einweg- Memory- Effekt. Metalle mit dem Einwegeffekt können sich nur einmalig an ihre Ursprüngliche Form zurück besinnen, während Metalle mit Zweiwegeffekt den mehrfachen Formwechsel möglich machen.
Bei diesem Vorgang wird der Stahl, der nach dem Abschrecken Gefügespannungen aufgebaut hat, entspannt. Um durch die Spannungen entstehende Risse zu vermeiden, wird das frisch gehärtete Material auf Anlasstemperatur erwärmt und langsam abgekühlt.
Durch einzelne Schweißlagen werden Zusatzwerkstoffe aufgetragen, um abgenutzte Stellen an Werkstücken auszubessern. Das neu aufgetragene Material, sollte dem Grundstoff gleich oder ähnlich sein.
Belüftungskorrosion tritt auf, wenn Behälter nicht bis an die Kante mit Wasser gefüllt sind, sondern nur teilweise. Die Korrosion erfolgt meist etwas unterhalb des Flüssigkeitsstandes. Ursache hierfür ist die unterschiedliche Sauerstoffkonzentration an der Oberfläche und im Wasser.
Bimetall besteht aus zwei zusammengeschweißten Blechen unterschiedlicher Metalle. Wenn nun das Bimetall erwärmt wird, ist die Ausdehnung von einem Blech stärker als die vom anderen. Dadurch verbiegt sich das Bimetall zu der Seite des Werkstoffes mit der geringeren Wärmeausdehnung.
Blei gehört zu den am längsten verwendeten Metallen. Das Material zählt zu den weicheren Schwermetallen und ist daher leicht verformbar. Blei lässt sich einfach spanend bearbeiten und ist säurebeständig. Es ist wie viele Schwermetalle giftig.
Computer unterstütztes Zeichnen und Konstruieren. Das Programm kann aber auch dynamische Berechnungen vornehmen.
Bei diesem Prozess tritt eine Korrosion ohne Mitwirkung von Wasser auf. Bei erhöhter Temperatur reagieren Metalle mit trockener Luft. Hochtemperaturkorrosionen treten beim Schmieden, Glühen und Härten von Werkstücken auf.
Unter Desoxidation versteht man das Entfernen von Sauerstoff aus der Metallschmelze durch reduzierend wirkende Mittel. Während dem Erstarren der Schmelze passiert der Sauerstoffentzug. Hierbei erstarrt der Stahl beruhigt.
Unter der Dichte versteht man das Verhältnis der Masse eines Körpers zu seinem Volumen.
Edelmetalle sind Metalle, die von der Luft und den meisten Chemikalien nicht angegriffen werden können. Zu den wichtigsten Edelmetallen zählen Gold, Silber und Platin.
Eisenerze kommen in der Natur als Gemenge aus chemischen Verbindungen vor. Hauptsächlich bestehen die Verbindung aus Sauerstoff und Eisencarbonaten.
Stahl der für die Herstellung von Federn benutzt wird. Zu den Anforderungen von Federstählen gehören Elastizität, Dauerschwindfestigkeit und eine hohe Festigkeit.
Als Frischen wird der Vorgang zur Herabsetzung des Kohlenstoffsgehalts in Roheisen und die Beseitigung unerwünschter Bestandteile bezeichnet.
Bei diesem Vorgang wird Metall in ein elektrolytisches Bad gegeben, durch das Strom geschleitet wird. Am Pluspol befindet sich das aufzubringende Material und am Minuspol das zu beschichtende Metall. Der Strom hat die Aufgabe die Metallionen von der Verbrauchselektrode abzulösen und sie durch Reduktion auf der Ware abzulagern. Die Dichte der Beschichtung ist abhängig von der Stromstärke und von der Dauer, die sich der Gegenstand im Bad befindet.
Glühen beschreibt eine Wärmebehandlung, die auf langsamem Erwärmen des Materials und dem Halten auf Glühtemperatur, basiert.
Durch diesen Vorgang erhält das Material seine Gebrauchshärte. Erreicht wird die Härte durch eine Wärmebehandlung, bei der das Material zuerst auf Härtetemperatur erwärmt und bis zum Durchwärmen auf der Temperatur gehalten wird. Anschließend wird das nun erwärmte Material abgeschreckt. Nach diesem Prozess kann man das Material nicht mehr verformen, sondern es nur noch durch Schleifen bearbeiten.
Honen ist ein Prozess bei dem eine Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit hervorgeht. Das zerspanende Feinbearbeitungsverfahren ist der letzte Prozess in der Produktion.
Bei diesem Verfahren wird durch einen hochfrequenten, induzierten Wirbelstrom die Außenschicht eines Werkzeuges gehärtet.
Unter Korrosion versteht man den Angriff und die Zerstörung von Metalloberflächen unter dem Einfluss des umgebenden Mediums.
Kupfer gehört zu den Edelmetallen. Es ist weich, gut dehnbar und ein hervorragender Leiter für Wärme und elektrischen Strom. Kupfer ist korrosionsbeständig und gut formbar.
Läppen ist ein Verfahren zum Glätten der Oberflächen. Dazu verwendet man loses rollendes Korn, des, im Vergleich zum Schleifen, in mehrere Richtungen die Oberfläche abträgt.
Löten ist ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden zweier Werkzeuge. Das Lot ist das Verbindungsmaterial und ist meist eine schmelzbare Metalllegierung.
Zu den Nichteisenmetallen gehören alle Metalle, bei denen Eisen nicht den größten Anteil ausmacht.
Bei diesem Prozess wird nur die Randschicht eines Werkstückes gehärtet, der Kern bleibt unverändert. Dies geschieht durch eine Anreicherung der Randschicht mit Stickstoff.
Um kürzere Frischzeiten und höhere Schrottzusätze zu erlangen wird Sauerstoff durch den Boden und somit auch durch die Schmelze geblasen.
Aufbohrverfahren um eine passgenaue Bohrung zu erzielen.
Wenn der Luftzutritt an einem Spalt, zum Beispiel zwischen Durchgangsloch und Schraube, behindert wird und im Elektrolyt unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen auftreten, so kommt es zur Spaltkorrosion.
Die Sprödigkeit eines Materials gibt an in welchen Maß sich ein Material verformen lässt, bis Risse auftreten oder es ganz bricht.
Der Temperguss besteht aus einem Eisen-Kohlenstoff- Werkstoff und ist nach dem Gießen hart und spröde. Um ihn bearbeitbar und dehnbar zu machen, wird er einem Wärmeprozess unterzogen.
Titan weist eine stahlartige Festigkeit auf, ist aber wesentlich leichter. Es ist thermisch gut belastbar und äußerst hitzebeständig. Zu dem hat es eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ist resistent gegenüber chemischen Einflüssen. Allerdings besitzt es keine gute elektrische Leitfähigkeit und ist teuer im Herstellungsprozess. Titanlegierungen sind schwer zerspanbar und werden bei Temperaturen von über 950°C spröde
Um Fehler auch im Inneren eines Werkstückes feststellen zu können wird es ei ner Ultraschallprüfung unterzogen. Ein Schallkopf wird auf das Werkstück aufgesetzt und sendet Wellen durch das Material. Diese Schallwellen werden bei auftretendem Fehler zurückgeworfen und auf einem Bildschirm angezeigt die Lage und Größe des Fehlers können abgelesen werden.
Durch das Umformen wird der Werkstoff in die gewünschte Form gebracht und erhält durch das Verfahren eine höhere Festigkeit.
Erstarrter Stahl enthält gelöste Gase, die langsam entweichen und Spannungen und Risse im Material verursachen. Verhindert werden kann dies, wenn der Druck über den flüssigen Stahl vermindert wird wodurch die Gase aus der Schmelze fast vollständig entweichen können.
Unter dem Begriff Vergütung versteht man ein Wärmebehandlungsverfahren, das dazu dient, dem Material eine höhere Festigkeit und größere Zähigkeit zu geben.
Ein Werkstück wird zwischen zwei oder mehrere Walzen geführt und dadurch umgeformt.
Um Stahl leichter verformen und spannbar bearbeiten zu können, wird er auf eine Temperatur zwischen 680°-750° C gebracht und über mehrere Stunden auf der Temperatur gehalten.
Die Zähigkeit ist das Gegenteil von Sprödigkeit und beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Rissausbreitung oder Bruch.
Zink ist ein sprödes Schwermetall mit einer hohen Festigkeit und Härte. Es lässt sich leicht mit anderen Materialien verbinden und ist ein guter elektrischer Leiter. Zink ist sowohl kalt als auch warm formbar und kann poliert und geschliffen werden.
Zinn gehört zu den weicheren Schwermetallen. Es besitzt einen hohen Siedepunkt bei einer niedrigen Schmelztemperatur. Das Material lässt sich gut gießen und ist dehnbar. Auch ist das Erstellen komplexer Formgeometrien ist möglich. Zinnlegierungen werden zudem auch als Lötmaterial verwendet.
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