Dies ist eine unvollstandige Liste von Legierungselementen und ihrer erwunschten positiven als auch unerwunschten negativen Wirkungen auf das jeweilige Basismetall Legierungs element legierterStoff Einfluss BemerkungAluminium Al Eisen bzw Stahl Aluminium ist ein starkes Desoxidationsmittel zur Stahlberuhigung Es bildet mit Stickstoff Nitride Nitrierstahl und erhoht die Zunderbestandigkeit in hitzebestandigen Stahlen Durch Erhohung der Koerzitivkraft wird es in Dauermagnetlegierungen verwendet Aluminium Al Magnesium Festigkeitssteigerung Von den Magnesiumlegierungen gelten MgAl als wichtigste Gruppe Arsen As Kupfer Arsen bildet als Weisskupfer einen Silberersatz ist jedoch giftig Beryllium Be Eisen bzw Stahl positiv Beryllium schnurt das g Gebiet Austenit ab wirkt als starkes Desoxidationsmittel erhoht die Ausscheidungshartung negativ Beryllium senkt die Zahigkeit Beryllium Be Kupfer Beryllium erhoht die Elastizitat und Ermudungsbestandigkeit Uhrfedern aus dieser Legierung halten daher eine viel grossere Zahl von Lastwechseln aus als Stahlfedern Zudem ist diese Legierung kaum magnetisierbar Als Legierungszusatz ermoglicht es die Herstellung funkenfreier Werkzeuge im Kohlebergbau Beryllium Be Nickel Beryllium erhoht stark die Harte und Korrosionsbestandigkeit Beryllium Be Magnesium Beryllium verringert die Brandneigung Oxidation von Magnesiumschmelzen Blei Pb allgemein positiv Geringe Mengen Blei bis 2 erhohen die Zerspanbarkeit Wird in verschiedenen Legierungen zu diesem Zweck zugesetzt Diese werden allgemein als Automatenlegierung bezeichnet beispielsweise Automatenstahl negativ Gesundheitliche Probleme und gesetzliche Beschrankungen Blei Pb Kupfer Bleibronzen werden als Lagermetall fur Verbrennungsmotoren verwendet Bor B Eisen bzw Stahl positiv Bor ist ein starker Neutronen Absorber und findet bei der Herstellung von Stahlen fur den Atomkraftwerksbau Anwendung Es erhoht Streckgrenze und Festigkeit negativ Bor senkt die Korrosionsbestandigkeit Es vermindert bei Gusseisen mit Kugelgraphit die Perlitisierung bildet bei Gehalten uber 0 001 Carbide und fuhrt damit zur Versprodung Bor B Aluminium Erhoht die elektrische Leitfahigkeit in Aluminiumlegierungen Verfeinert in Verbindung mit Titan das Korngefuge Cer Ce Eisen bzw Stahl positiv Cer ist ein starkes Desoxidationsmittel und erhoht die Zunderbestandigkeit Bei Gusseisen mit Kugelgraphit fordert es die Bildung von Kugelgraphit Achtung Cer Eisen Legierungen bis 30 Eisen sind pyrophor Chrom Cr Eisen bzw Stahl positiv Chrom steigert Verschleissfestigkeit Warmfestigkeit und Zunderbestandigkeit Als Carbidbildner Chromcarbid steigert es stark die Zugfestigkeit Ab 12 2 Massengehalt steigert es die Korrosionsbestandigkeit nichtrostender Stahl Es wirkt Ferrit stabilisierend bei geringen Zugaben weitet es aber auch das Austenit Gebiet zu niedrigeren Temperaturen aus negativ Chrom verringert die Kerbschlagarbeit und Schweisseignung senkt Warme und elektrische Leitfahigkeit Haltepunkt A1 wird stark um 20 bis 30 K je 1 Cr jedoch nur bis 3 nach oben verschoben Chrom senkt stark die kritische Abkuhlgeschwindigkeit Kohlenstoff C Eisen bzw Stahl positiv Kohlenstoff senkt den Schmelzpunkt erhoht durch Zementit Fe3C Bildung Harte und Zugfestigkeit Stahl lasst sich erst ab einem Gehalt von 0 2 harten negativ Kohlenstoff erhoht bei hoheren Gehalten die Sprodigkeit und senkt deshalb Schmiedbarkeit Schweisseignung Bruchdehnung und Kerbschlagarbeit Siehe auch KohlenstoffstahlKupfer Cu Aluminium positiv Kupfer erhoht die Harte und Festigkeit deutlich es entsteht durch Ausscheidungshartung die Legierung Duraluminium Hauptlegierungselement in Aluminium Kupfer Legierungen und als Zusatz in vielen weiteren 1 negativ Erhoht die KorrosionKupfer Cu Eisen bzw Stahl Positiv Kupfer erhoht die Witterungsbestandigkeit In Bau und Qualitatsstahlen werden 0 2 0 35 Kupfer hinzulegiert um die Rostbestandigkeit zu steigern Ausserdem kann in Chrom Nickel Stahlen durch Cu Konzentrationen von 1 2 die Bestandigkeit gegen Salz und Schwefelsaure erhoht werden negativ Bei der Warmverarbeitung von kupferhaltigen Stahlen kann an der Oberflache angereichertes Kupfer unter Wirkung von Zugspannungen in die Korngrenzen eindringen und zu Oberflachenrissen fuhrenKupfer Cu Gold positiv Kupfer erhoht die Harte und elektrische Leitfahigkeit verandert den Farbton dunkler rotlicher zudem ist die Legierung billiger als reines Gold negativ Kupfer senkt die Korrosionsbestandigkeit Kupfer Cu Zink Kupfer verbessert das Kriechverhalten erhoht die Dauerfestigkeit und zusammen mit Blei die Zerspanbarkeit Magnesium Mg Eisen bzw Stahl Desoxidations und Entschwefelungsmittel In Gusseisen erzeugt Magnesium Kugelgraphit Magnesium Mg Aluminium Erhoht zusammen mit Mangan die Festigkeit und Korrosionsbestandigkeit Mangan Mn Eisen bzw Stahl positiv Mangan bildet tropfenformige hoherschmelzende MnS FeS Mischsulfide die die Rotbruch Neigung mindern negativ Der Haltepunkt A1 wird um 10 K je 1 Mn nach unten verschoben Mangan Mn Magnesium Mangan erhoht die Korrosionsbestandigkeit Mangan Mn Aluminium Erhoht die Festigkeit Siehe Aluminium Mangan Legierung Molybdan Mo Eisen bzw Stahl positiv Molybdan verbessert Hartbarkeit und Zugfestigkeit Wichtiges Legierungselement in vielen Schnellarbeitsstahlen negativ Molybdan verschiebt den Haltepunkt A1 schwach nach oben senkt Schmiedbarkeit und Dehnung Nickel Ni Eisen bzw Stahl positiv Nickel erhoht bei Baustahlen die Streckgrenze und Kerbschlagzahigkeit und bei Einsatzstahlen sowie bei Vergutungsstahlen die Zahigkeit erweitert das g Gebiet und bewirkt dadurch in korrosions und zunderbestandigen Chrom Nickel Stahlen die Austenitstruktur Hohe Nickelgehalte im Invar bewirken kleine oder zum Teil negative Warmeausdehnungskoeffizienten negativ Nickel senkt den Haltepunkt A1 um 10 K je 1 Ni nach unten Phosphor P Eisen bzw Stahl positiv Phosphor erhoht Zugfestigkeit Harte Korrosionsbestandigkeit Spanbarkeit und Giessbarkeit Wird in manchen Stahlgusssorten und Automatenstahl bewusst zulegiert negativ Phosphor verschiebt den Haltepunkt A1 schwach nach oben und sorgt fur eine starke Abschnurung des Gamma Gebietes was zu einer Erhohung der Seigerung fuhrt Schon geringste Mengen erhohen die Empfindlichkeit gegen Anlassversprodung Schwefel S Eisen bzw Stahl positiv Schwefel erhoht die Zerspanbarkeit vor allem zusammen mit Mangan mit dem es Mangansulfid bildet Wird in Automatenstahl genutzt negativ Schwefel mindert die Duktilitat und Festigkeit durch Bildung von Eisensulfid Silicium Si Eisen bzw Stahl positiv Silicium ist ein Desoxidationsmittel zur Stahlberuhigung erhoht die Zunderbestandigkeit macht die Schmelze dunnflussiger ist ein Mischkristallharter und behindert die Bildung von Carbiden Viele Stahlguss und alle Gusseisensorten enthalten 1 bis 2 Silicium negativ Silicium mindert die Zahigkeit der Haltepunkt A1 wird stark um 20 30 K je 1 Si jedoch nur bis 3 nach oben verschoben Silicium Si Aluminium Wird als Hauptlegierungselement genutzt in den Aluminium Silicium Legierungen die vor allem als Gusslegierung verwendet werden Senkt den Schmelzpunkt und die Volumendifferenz beim Erstarren Bildet zusammen mit Magnesium intermetallische Phasen die zum Ausharten von Aluminium Magnesium Silicium Legierungen verwendet werden Stickstoff N Eisen bzw Stahl positiv Stickstoff erweitert das g Gebiet im Eisen Kohlenstoff Diagramm stabilisiert das austenitische Gefuge erhoht in austenitischen Stahlen die Streckgrenze die Festigkeit und die Korrosionsfestigkeit PREN negativ Verminderung der Zahigkeit begunstigt interkristalline Spannungsrisskorrosion in unlegierten und niedriglegierten Stahlen Titan Ti Eisen bzw Stahl Titan verhindert interkristalline Korrosion durch Bildung von Titancarbid TiC Vanadium V Eisen bzw Stahl positiv Als Carbidbildner steigert Vanadium stark die Zugfestigkeit negativ Vanadium verschiebt den Haltepunkt A1 schwach nach oben Wolfram W Eisen bzw Stahl positiv Als Carbidbildner Wolframcarbid steigert Wolfram stark die Zugfestigkeit und die Harte da es viele seiner Eigenschaften mehr oder weniger gut auf seine Legierungen ubertragt Auch die Warmfestigkeit und Verschleissfestigkeit nimmt zu Hauptlegierungselement in einigen Schnellarbeitsstahlen negativ Der Haltepunkt A1 wird durch Wolfram schwach nach oben verschoben Wolfram W Hartmetall Durch Bildung von Wolframcarbid als Hartetrager und Hauptbestandteil in vielen Hartmetallsorten Zink Zn Kupfer Als Legierungsbestandteil in Messing ca 30 40 erhoht es dessen Festigkeit verbessert Verformbarkeit Kalt Verfestigung Korrosionsbestandigkeit und Gleiteigenschaften Zusammen mit Nickel bildet es das Neusilber Zinn Sn Kupfer Als Legierungsbestandteil bis zu 22 in Bronze erhoht es Elastizitat Zahigkeit Korrosionsbestandigkeit und Giessbarkeit Weblinks BearbeitenBenjamin Aunkofer Wirkung von Legierungselementen Metalllegierung In der wirtschaftsingenieur de 23 September 2009 abgerufen am 11 Mai 2020 Wissenswertes uber die Legierungs und Begleitelemente im Stahl In stahlschluessel de Abgerufen am 11 Mai 2020 Legierungselemente Einfluss der Legierungen auf Stahl PDF 446 7 kB Memento vom 11 Dezember 2015 im Internet Archive Einzelnachweise Bearbeiten Prof Dr Ing Uwe Reinert Einfluss von Legierungselementen auf Eisenwerkstoffe In Hochschule Bremen Abgerufen am 23 August 2019 deutsch Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Liste von Legierungselementen amp oldid 237143813
