(WT1-09) – Unterscheidung der Metalle

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext unterteilen wir für dich als angehenden Techniker die Metallwerkstoffe in Gruppen und dabei stellen wir dir die wichtigsten Vertreter der jeweiligen Gruppe vor.

“Metallwerkstoffe können in Eisenwerkstoffe, Nichteisenhaltige Werkstoffe und Metallkeramische Werkstoffe unterschieden werden.” 

 

 

Metallwerkstoffe - Kupfer - Kesselmaterial
Metallwerkstoffe – Kupfer – Kesselmaterial

 

Grob unterscheiden können wir:

 


Metallwerkstoffe – Eisenwerkstoffe


Eisenwerkstoffe beinhalten als Ausgangsmaterial immer Eisen (chem. Fe [Ferrum]) oder eine Abwandlung des Eisens in sich. Zwei Formen betrachten wir genauer:

  • Eisen mit den Formen Gusseisen, Grauguss oder Weißguss.

sowie

  • Stahl mit den Formen, die je nach Kohlenstoffgehalt (chem. C [Kohlenstoff]) unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

 

Videoclip – Eisen

Im nächsten Video findest du noch mal eine Zusammenfassung des Kurstextes sowie zusätzliche Informationen zum Thema. 


Eisen 

 


Metallwerkstoffe – Nichteisenhaltige Werkstoffe


Die Gruppe der nichteisenhaltigen Werkstoffe ist im Vergleich zu den eisenhaltigen Werkstoffen wesentlich umfangreicher. Hier werden alle Metalle außer Eisen berücksichtigt oder Metalle in denen Eisen nur als geringfügiges Begleitmetall (also weniger als 50 %) vorhanden ist.

Wir unterscheiden zwischen

  • Aluminium,

sowie

  • Kupfer,

sowie

  • Zink,

sowie

  • Messing,

sowie

  • Bronze,

und

  • weiteren.

 

In der Literatur findest du hin und wieder auch die Bezeichnung Buntmetall oder Weißmetall. Alle drei Bezeichnungen meinen aber das Gleiche. Der Begriff Buntmetall ergibt sich daraus, dass diese Metalle zumeist eine spezifische Farbe besitzen.

 

In der Gruppe der Nichteisenmetalle können wir weiter differenzieren zwischen:


Reinmetalle


  • Edelmetalle

sowie

  • Unedle Metalle

sowie

  • Schwermetalle

und

  • Leichtmetalle

 


Nichteisenlegierungen (weniger als 50 % Fe (Eisen))


  • Knetlegierungen

sowie

  • Gusslegierungen

sowie

  • Lagermetalle

sowie

  • Buntmetalllegierungen

 


Metallwerkstoffe – Metallkeramische Werkstoffe – Sintern


In dieser Werkstoffgruppe finden sich alle Verbundwerkstoffe, die sich aus einem metallischen und einem nichtmetallischen Werkstoff zusammensetzen, wieder.

 

undefiniert
Backe, backe... Sintern...

Damit beide Werkstoffe überhaupt in Verbindung gebracht werden können, wird vorrangig die Pulvermetallurgie eingesetzt. Dabei werden die Werkstoffe in Pulverform miteinander gemischt und anschließend mit Hilfe des Sintern fest in eine dauerhafte Verbindung gebracht. Das Sintern beinhaltet direkt aufeinander folgende Herstellungsschritte:

  1. Erzeugung eines Sinterpulvers. Dieses besteht aus den den gewünschten Eingangsmetallen. Meistens kombiniert man hier einen Grundwerkstoff wie Stahl mit Legierungselementen, die mit unterschiedlichen Gehalten eingehen.
  2. Pressen des Grünlings. Der Grünling oder auch Pressling stellt die sog. Rohform des späteren Bauteils dar. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Pulverbestandteilen noch fertigungsbedingte Hohlräume bestehen. 
  3. Durchführung des Sinterns. Hier wird der Pressling einer hohen Temperatur im Ofen ausgesetzt, wodurch sich eine dauerhafte Verbindung zwischen den Pulverpartikeln einstellt. 
  4. (optional) Nachpressen und Nachsintern. Falls gewünscht werden die beiden Vorgänge 2. und 3. wiederholt.
  5. Abkühlen und Beginn der Gebrauchszeit. 

 

Metall-Keramik - Sintern
Metall-Keramik – Sintern

 

Im englischen Sprachgebrauch finden sich diese Werkstoffe unter dem Begriff „Cerments“ wieder.

Cerments werden kategorisiert in

  • Metalle mit Hartstoffen (Boride, Nitride, Karbide und Silizide)

sowie

  • Metalle mit Metalloxiden

 



wie gehts weiter?
Nachdem du nun die Metallwerkstoffe kennengelernt hast, macht es Sinn, dass wir dir im kommenden Kurstext ausführlich erklären in welchem Umfang Metalle verfügbar sind und wo sie auf unserem Planeten vorkommen. Denn nicht selten richtet sich der Preis eines Metalls nach seinen Eigenschaften und ganz besonders nach dessen Verfügbarkeit. 

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