Eisenlegierungen

Eisenlegierungen sind Metalle, deren Hauptbestandteil Eisen ist. Durch das Hinzufügen von Kohlenstoff und weiteren Elementen erhält man Werkstoffe mit geänderten mechanischen Eigenschaften. Die wichtigsten Gruppen sind Gusseisen und Stahl.

Gusseisen zeichnet sich durch einen höheren Kohlenstoffgehalt aus (typisch mehr als 2 Gewichtsprozent) und oft Graphit; es lässt sich gut gießen, ist jedoch in der Regel spröder. Stahl besitzt weniger Kohlenstoff und wird durch Wärmebehandlung weiter angepasst. Er umfasst unlegierte Stähle sowie legierte Stähle, darunter Chromstahl, Nickelstahl und Legierungen mit Vanadium, Molybdän oder Wolfram. Edelstahl ist eine Untergruppe der Stähle mit einem Mindestanteil an Chrom (ca. 10,5 %) und häufig weiterer Legierungselemente, die Korrosionsbeständigkeit erhöhen.

Wichtige Legierungselemente: Chrom erhöht Härte und Korrosionsbeständigkeit; Nickel verbessert Zähigkeit; Vanadium, Molybdän, Wolfram steigern Härtbarkeit, Festigkeit und Verschleißbeständigkeit. Kohlenstoff steuert Härtbarkeit und Festigkeit; Silizium und Mangan können die Festigkeit unterstützen. Phosphor und Schwefel mindern oft Zähigkeit und Schmiedbarkeit und werden daher niedrig gehalten.

Herstellung: In Hochöfen wird Roheisen aus Eisenerz gewonnen; Roheisen lässt sich zu Stahl oder Gusseisen verarbeiten. Gusseisen wird gegossen, Stahl durch Gießen, Schmieden, Walzen und Wärmebehandlung veredelt.

Anwendungen: Eisenlegierungen finden sich im Bauwesen, Maschinenbau, Automobil- und Werkzeugbau, Haushalts- und Industriegüter.