Legierung
Sammelbegriff für Gemische, die aus zwei oder mehr Komponenten bestehen, von denen
mindestens eine ein Metall ist. Den Hauptbestandteil einer Legierung bezeichnet man als
Grundmetall, die Nebenbestandteile als Zusätze. Der bedeutendste Vertreter der
kohlenstoffhaltigen Legierungen ist Stahl. Einfacher Carbonstahl enthält beispielsweise
etwa 0,5 Prozent Mangan und 0,8 Prozent Kohlenstoff.
Eigenschaften von Legierungen
Eigenschaften wie Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit können bei Legierungen
erheblich größer sein als bei irgendeinem einzelnen Metall. Beispielsweise ist
gewöhnlicher Stahl (Mischung aus Eisen und Kohlenstoff) fester und härter als
Schmiedeeisen (fast reines Eisen). Legierte Stähle, also Mischungen aus Stahl mit
Metallen wie Chrom, Mangan, und Vanadium, sind fester, härter und meist auch
korrosionsbeständiger als Eisen oder Stahl. Legierungen mit hohem Schmelzpunkt enthalten
u.a. hitzebeständige Metalle wie Wolfram, Cobalt und Nickel. Diese verwendet man
beispielsweise als Heizleiter. Im Gegensatz dazu nutzt man Schmelzlegierungen (niedriger
Schmelzpunkt) für Heizbäder oder in Schmelzsicherungen. So genannte Federlegierungen
besitzen elastische Eigenschaften.
Darüber hinaus gibt es eine Vielfalt spezieller Legierungen für unterschiedliche
Anwendungen, wie z.B. Niob-Zinn-Legierungen, die man bei extrem niedrigen Temperaturen als
Supraleiter einsetzt. |
Herstellung von Legierungen
Früher wurden die meisten Legierungen durch das Mischen von Metallschmelzen
hergestellt. Seit einiger Zeit spielt die Pulvermetallurgie eine große Rolle. Bei diesem
Verfahren werden trockene Pulver der Ausgangsmaterialien unter hohem Druck verdichtet und
dann bis knapp unter den Schmelzpunkt erhitzt. Auf diese Weise lässt sich eine feste,
homogene Legierung erzeugen. Mit Hilfe der Pulvermetallurgie kann man u. a. auch
keramische Materialien gewinnen. Diese Produkte aus Metall und Kohlenstoff (Carbide), Bor
(Boride), Sauerstoff (Oxide), Silicium (Silicide) oder Stickstoff (Nitride) verbinden die
Vorteile der Festigkeit bei hohen Temperaturen, der Stabilität und der
Oxidationsbeständigkeit der keramischen Verbindung mit der Stoßfestigkeit des Metalls.
Eine andere Legierungstechnik wurde von einem Verfahren für die Herstellung von
Computerchips abgeleitet. Dabei werden ausgewählte Metalle in einer Vakuumkammer mit
Ionenstrahlen (z. B. Kohlenstoff- oder Stickstoffionen) behandelt. So entsteht eine feste,
dünne Legierungsschicht auf der Metalloberfläche. Damit lässt sich z. B. aus Titan mit
Stickstoffionen eine hochwertige Legierung für prothetische Implantate erzeugen.
Sterlingsilber, Weißgold und Platin-Iridium sind Beispiele für Edelmetallegierungen.
Legierungen aus Quecksilber und anderen Metallen (z. B. Silber) werden als Amalgame
bezeichnet. Klassische Legierungen sind z.B. Messing (Kupfer plus Zink) und Bronze (Kupfer
plus Zinn).
Auszüge aus "Legierung", Microsoft(R) Encarta(R) 98
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