Nichteisenmetalle und -legierungen
Relevanz
Der moderne technische Fortschritt geht Hand in Hand mit Fortschritten in der Nichteisenmetallurgie. Ohne Nichteisenlegierungen ist die moderne Industrie nicht denkbar. Die Verwendung von Nichteisenlegierungen in der Industrie nimmt heute von Tag zu Tag zu. Dank ihrer hervorragenden technischen Eigenschaften in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Wärme- und elektrische Leitfähigkeit, Plastizität, Festigkeit und Härte werden sie als Grundmaterial für die komplexesten und verantwortungsvollsten Strukturen in so wissensintensiven Branchen wie:
-Elektronik;
-Luftfahrttechnik
-Raumfahrtforschung.
Bronzen
Bronze ist eine Legierung auf Kupferbasis, deren wichtigster Legierungsbestandteil Zinn ist - sie dient der Menschheit seit vielen tausend Jahren... Es gibt Zusätze von Aluminium, Beryllium oder anderen Elementen, wie Phosphor, Aluminium, Zink und Blei. Ausnahmen sind Legierungen aus Kupfer und Zink (in diesem Fall erhält man Messing) und Legierungen aus Kupfer und Nickel. Kupferlegierungen ohne Zinn: Aluminiumbronze, (Cu-Zn)-Messing und (Cu-Ni)-Konstantan gehören zu den bekanntesten, sind aber keine Bronzen.
Nickellegierungen
Eine hitzebeständige Legierung aus Chrom und Nickel wird als Nichrom bezeichnet. Die Nichromsorten X15H60 und X20H80 sind in der modernen Elektrotechnik unverzichtbar. Die beliebteste Zusammensetzung mit 80 % Ni ist Kh20H80, das bis vor kurzem das hitzebeständigste Material war. Um Nichrom billiger zu machen, wurde der hohe Ni-Anteil durch eine Erhöhung des Eisenanteils reduziert. Die erfolgreichste Zusammensetzung ist 15% Cr, 60% Ni und 25% Fe. Ferronichrome sind billiger als Nichrome und werden im Allgemeinen bei niedrigeren Temperaturen verwendet. Ferronichrome und Nichrome bieten die seltene Kombination aus hohem elektrischen Widerstand (1,05-1,40 Ohmxmm2/m) und hoher Wärmebeständigkeit. Aus diesem Grund sind sie zusammen mit den Chromaten zwei der wichtigsten Legierungen, die in Band- oder Drahtform für elektrische Hochtemperaturheizungen verwendet werden. Hierfür werden in der Regel mit bis zu 1,5% Silizium, Seltenerdmetallen und Erdalkalimetallen legierte Nichrome verwendet. Die Betriebsgrenztemperatur dieser Nichromsorten liegt bei 1200 °C, bei einigen Sorten sogar bei 1250 °C.
Aluminium
Aluminium ist dreimal so leicht wie Stahl. Es ist korrosionsbeständig, lässt sich perfekt stanzen, schneiden und bohren, hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ist ungiftig. Es wird in der Lebensmittelindustrie zur Herstellung von Folien, Küchengeräten und verschiedenen Verpackungen verwendet. Fast der einzige Nachteil von Aluminium ist seine geringe Festigkeit. Um seine Festigkeit zu erhöhen, wird es mit Magnesium und Kupfer legiert.
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