Legierung

Eine Legierung ist ein Stoff, der aus mindestens zwei Elementen besteht, von denen mindestens eines Metall ist. Die Bestandteile werden typischerweise im geschmolzenen Zustand vermischt und das Gemisch anschließend erstarrt, wodurch eine feste Lösung oder eine mehrphasige Struktur entsteht. Legierungen zeichnen sich im Allgemeinen durch Eigenschaften aus, die sich von den reinen Metallen unterscheiden: höhere Festigkeit, größere Härte, verbesserte Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit oder eine andere Verformbarkeit.

Typische Beispiele sind Stahl und Edelstahl: Stahl ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung, oft mit Chrom, Nickel oder Molybdän; Edelstahl enthält zusätzlich Chrom und Nickel. Aluminiumlegierungen, bei denen Aluminium mit Magnesium oder Silizium legiert wird, erhöhen die Leichtbaufähigkeit. Kupferlegierungen umfassen Bronze (Kupfer-Zinn) und Messing (Kupfer-Zink). Es gibt auch Titanlegierungen und Nickelbasis-Superlegierungen, die bei hohen Temperaturen Stabilität bieten.

Herstellung: Legierungen entstehen durch das Zusammenführen der Ausgangselemente in definierten Verhältnissen, oft nach dem Schmelzen der Metalle, gefolgt von Abkühlen oder formgebenden Prozessen. Durch Wärmebehandlung wie Lösungsglühen, Abschrecken und Anlassen lassen sich Mikrostruktur und Eigenschaften gezielt steuern.

Anwendungen und Struktur: Legierungen können homogen sein (eine feste Lösung) oder mehrphasig auftreten. Eigenschaften hängen von Zusammensetzung, Mikrostruktur und Wärmebehandlung ab. Anwendungen finden sich im Maschinenbau, Bauwesen, Fahrzeugbau, Elektronik und Schmuck. Historisch prägten Bronze und Stahl Technik und Zivilisation; Recycling spielt eine zentrale Rolle in der Legierungswirtschaft.