Werkstoffe

Kohlenstoffstahl oder Stahl mit einfachem Kohlenstoffgehalt ist eine Metalllegierung. Er ist eine Kombination aus zwei Elementen, Eisen und Kohlenstoff. Andere Elemente sind in zu geringen Mengen vorhanden, um seine Eigenschaften zu beeinflussen. Die einzigen anderen Elemente, die in unlegiertem Stahl enthalten sein dürfen, sind Mangan (max. 1,65 %), Silizium (max. 0,60 %) und Kupfer (max. 0,60 %). Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt hat die gleichen Eigenschaften wie Eisen, er ist weich, aber leicht verformbar. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt gewinnt das Metall an Härte und Festigkeit, wird aber weniger dehnbar und schwieriger zu schweißen. Ein höherer Kohlenstoffgehalt senkt den Schmelzpunkt des Stahls und seine Temperaturbeständigkeit im Allgemeinen.

Kohlenstoffstahl wird in drei Untergruppen unterteilt, je nach Kohlenstoffgehalt des Metalls: Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (bis zu 0,3 % Kohlenstoff), Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt (0,3-0,6 % Kohlenstoff) und Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt (mehr als 0,6 % Kohlenstoff)

• Un- und niedriglegierter Stahl
• Feinkörniger Stahl
• Plattierter Stahl
• Legierter und hochlegierter Stahl
• Hoch zugfester Stahl
• Einige Beispiele: P265 / P355 / P460 / 16Mo3 / P690 / 13CrMo4-5 / 10CrMo9-10 / X8Ni9; SA516 / SA537 / SA387 / SA204 / SA203 / SA353 / SA553

Rostfreier Stahl Nichtrostende Stähle sind Stähle mit mindestens 10,5 % Chrom, weniger als 1,2 % Kohlenstoff und anderen Legierungselementen. Die Korrosionsbeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften von rostfreiem Stahl können durch Zugabe anderer Elemente wie Nickel, Molybdän, Titan, Niob, Mangan usw. weiter verbessert werden.

Rostfreier Stahl ist eine korrosionsbeständige Legierung aus Eisen, Chrom und in einigen Fällen Nickel und anderen Metallen.
Da er vollständig und unendlich oft recycelt werden kann, ist er das „grüne Material“ schlechthin. Im Bausektor liegt seine tatsächliche Verwertungsquote bei nahezu 100 %. Nichtrostender Stahl ist außerdem umweltneutral und inert, und seine Langlebigkeit gewährleistet, dass er den Anforderungen des nachhaltigen Bauens gerecht wird. Außerdem laugt er keine Verbindungen aus, die seine Zusammensetzung verändern könnten, wenn er mit Elementen wie Wasser in Berührung kommt.

Neben diesen Vorteilen für die Umwelt ist nichtrostender Stahl auch ästhetisch ansprechend, äußerst hygienisch, pflegeleicht, äußerst langlebig und bietet eine große Vielfalt an Aspekten. Aus diesem Grund findet man Edelstahl in vielen Gegenständen des täglichen Lebens. Außerdem spielt er eine wichtige Rolle in einer Reihe von Industriezweigen, darunter Energie, Transport, Bauwesen, Forschung, Medizin, Lebensmittel und Logistik.

Bei Kontakt mit Sauerstoff bildet sich auf der Oberfläche des Materials eine Chromoxidschicht. Diese passive Schicht schützt das Material und hat die einzigartige Fähigkeit, sich selbst zu reparieren.

• Standard-Edelstahl,
  Einige Beispiele: 304 / 304L / 321/347 / 304H, 1.4301 / 1.4306 / 1.4541 / 1.4550, 316 / 316L / 316Ti, 1.4401 / 1.4404 / 1.4571
• Duplex- und Superduplexstahl,
  Einige Beispiele: S31803 / S32205 / 1.4462, S32101 / 1.4162, S32304 / 1.4362, S32750 / 1.4410, S32760 / 1.4501
• Ferritischer rostfreier Stahl,
  Einige Beispiele: 405 / 1.4002, 410 / 1.4006, 410S / 1.4000
• Superaustenitischer Stahl
  Einige Beispiele: 904L / 1.4539 / N08904, 6Mo / 1.4529 / N08926, 254SMO / 1.4547 / S31254, 310L / 1.4335, 310S / 1.4845

Nickel und Nickellegierungen Nickel ist ein natürlich vorkommendes metallisches Element mit einem silbrig-weißen, glänzenden Aussehen. Es ist das fünfthäufigste Element der Erde und kommt in der Erdkruste und im Erdkern in großen Mengen vor. Zusammen mit Eisen ist Nickel auch ein häufiges Element in Meteoriten und kann sogar in geringen Mengen in Pflanzen, Tieren und Meerwasser gefunden werden. Während die Konzentration von Nickel in der Erdkruste bei 80 Teilen pro Million liegt, besteht der Erdkern hauptsächlich aus einer Nickel-Eisen-Legierung.

Nickel hat herausragende physikalische und chemische Eigenschaften, die es in Hunderttausenden von Produkten unentbehrlich machen. Seine wichtigste Verwendung ist die Legierung – insbesondere mit Chrom und anderen Metallen zur Herstellung von rostfreien und hitzebeständigen Stählen. Nickel in elementarer Form oder in Legierungen mit anderen Metallen und Werkstoffen hat einen bedeutenden Beitrag zu unserer heutigen Gesellschaft geleistet und verspricht, auch in Zukunft Werkstoffe für eine noch anspruchsvollere Zukunft zu liefern. Nickel ist seit jeher ein unverzichtbares Metall für eine Vielzahl von Industriezweigen, und zwar aus dem einfachen Grund, dass es ein äußerst vielseitiges Material ist, das sich mit den meisten anderen Metallen legieren lässt.
Nickel ist ein vielseitiges Element und lässt sich mit den meisten Metallen legieren. Nickellegierungen sind Legierungen mit Nickel als Hauptelement. Zwischen Nickel und Kupfer besteht eine vollständige Feststofflöslichkeit. Große Löslichkeitsbereiche zwischen Eisen, Chrom und Nickel ermöglichen viele Legierungskombinationen. Seine hohe Vielseitigkeit in Verbindung mit seiner hervorragenden Hitze- und Korrosionsbeständigkeit hat zu einer Vielzahl von Anwendungen geführt, wie z. B. Gasturbinen in Flugzeugen, Dampfturbinen in Kraftwerken und seine umfassende Verwendung im Energie- und Kernkraftmarkt.
Nickel ist eine natürliche Ressource, die nicht verbraucht werden kann. Wie viele andere Metalle ist auch Nickel vollständig recycelbar. Es kann ohne Qualitätsverlust immer wieder recycelt werden.

Etwa 69 % des produzierten Nickels werden zur Herstellung von rostfreien Stählen verwendet. Weitere 15 % werden in anderen Stahl- und Nichteisenlegierungen verwendet – oft für hochspezialisierte Anwendungen in Industrie, Luft- und Raumfahrt und Militär. Etwa 8 % werden für Beschichtungen und weitere 3 % in Gießereien und Gussstücken verwendet. Etwa 3 % des Nickels werden in Elektronikbatterien und in Batterien für tragbare Geräte und Hybridautos verwendet, und etwa 2 % werden in Chemikalien, Katalysatoren und Farbstoffen eingesetzt.

• Einige Beispiele: Monel 400 / N04400 / 2.4360, Inconel Alloy 31 / N08031 / 1.4562, Alloy 625 / N06625 / 2.4856, Alloy 825 / N08825 / 2.4858, Hastelloy C22 / N06022 / 2.4602, C276 / N10276 / 2.4819
• Some examples: Monel 400 / N04400 / 2.4360, Inconel Alloy 31 / N08031 / 1.4562, Alloy 625 / N06625 / 2.4856, Alloy 825 / N08825 / 2.4858, Hastelloy C22 / N06022 / 2.4602, C276 / N10276 / 2.4819

Aluminium (Aluminium im amerikanischen und kanadischen Englisch) ist ein chemisches Element mit dem Symbol Al und der Ordnungszahl 13. Die Dichte von Aluminium ist geringer als die anderer üblicher Metalle und beträgt etwa ein Drittel der Dichte von Stahl. Es hat eine große Affinität zu Sauerstoff und bildet an der Oberfläche eine schützende Oxidschicht, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Optisch ähnelt Aluminium dem Silber, sowohl in seiner Farbe als auch in seiner großen Fähigkeit, Licht zu reflektieren. Es ist weich, nicht magnetisch und dehnbar.
Die starke Affinität zu Sauerstoff führt dazu, dass sich Aluminium in der Natur häufig mit Sauerstoff in Form von Oxiden verbindet; aus diesem Grund findet man Aluminium auf der Erde vor allem in Gesteinen der Erdkruste, wo es nach Sauerstoff und Silizium das dritthäufigste Element ist, und weniger im Erdmantel, und praktisch nie als freies Metall.
Aluminium und Aluminiumlegierungen haben viele herausragende Eigenschaften, die zu einer breiten Palette von Anwendungen führen, darunter gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, geringe Dichte, hohes Reflexionsvermögen, hohe Duktilität und relativ hohe Festigkeit sowie relativ geringe Kosten.

• Einige Beispiele: 1060/5083

Kupfer und Kupferlegierungen Kupfer, Messing und Bronze sind Metalle, die aufgrund ihres rötlichen Farbtons auch als „rote Metalle“ bezeichnet werden. Während Kupfer ein reines Metall ist, sind Messing und Bronze Kupferlegierungen (Messing ist eine Kombination aus Kupfer und Zink; Bronze ist eine Kombination aus Kupfer und Zinn). Alle drei Metalle weisen phänomenale Eigenschaften auf, die sie ideal für die Herstellung von Blechen machen.

Es gehört zu den wenigen in der Natur vorkommenden Metallen, die direkt verarbeitet werden können. Es kann entweder allein verwendet oder mit anderen Metallen und Legierungen zu einer eigenen Untergruppe von Legierungen kombiniert werden.
Die wichtigsten Vorteile von Kupfer und Kupferlegierungen:

Widerstandsfähigkeit gegen viele Arten von Schäden – Schlag, Verschleiß und Korrosion. Auch bei Biegung und Verformung behält es ein hohes Maß an Elastizität bei.

Hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit.

Bakterielle antimikrobielle Resistenz, ohne sich zu zersetzen. Es tötet sogar Bakterien ab, die mit seiner Oberfläche in Berührung kommen. Diese Eigenschaft macht es ideal für den Einsatz in lebensmittelsicheren Geräten.

Die wichtigsten Vorteile von Kupfer und Kupferlegierungen:

• Widerstandsfähigkeit gegen viele Arten von Schäden – Schlag, Verschleiß und Korrosion. Auch bei Biegung und Verformung behält es ein hohes Maß an Elastizität bei.
• Hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit.
• Bakterielle antimikrobielle Resistenz, ohne sich zu zersetzen. Es tötet sogar Bakterien ab, die mit seiner Oberfläche in Berührung kommen. Diese Eigenschaft macht es ideal für den Einsatz in lebensmittelsicheren Geräten.
• Some examples: Cu / Ni, Cu / Al

Eines der wichtigsten Metalle in der modernen Fertigung ist Titan. Es wird auf der ganzen Welt in allen erdenklichen Industriezweigen in großem Umfang verwendet. Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit und seines geringen Gewichts werden Titan und seine Legierungen in vielen Bereichen der Luft- und Raumfahrt, in Hochleistungsrennwagen, medizinischen Geräten und anderen eingesetzt. Titan ist außerdem extrem korrosionsbeständig und hat das beste Verhältnis von Festigkeit zu Dichte aller anderen Metalle.
Durch die Verbindung von Titan mit anderen Metallen entstehen starke und leichte Legierungen, die in militärischer Ausrüstung, Düsentriebwerken und Raketen verwendet werden können.

Titan und seine Legierungen werden unter anderem in folgenden Branchen eingesetzt:

• Gas- und Ölexploration für Tiefseebohrungen
• Triebwerke für die Luft- und Raumfahrt
• Agrar- und Lebensmittelproduktion
• Schiffspropellerwellen und Takelage für Entsalzungsanlagen
• Hochleistungsfahrradrahmen und -teile
• Medizinische Ausrüstung
• Telekommunikation, z. B. Mobiltelefone und -geräte
• SB265 Klasse 1/2/5/7/9/11/12

Zirkonium

Zirconium ist ein silbergraues Übergangsmetall, das leicht stabile Verbindungen bildet. Zirkonium ist ein Element, das sich durch Hämmern oder durch den Druck von Walzen dehnen oder formen lässt. Der Schmelzpunkt von Zirkonium liegt bei 1855 °C und wird in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt. Aufgrund seiner ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit kann es als Legierungsmittel in Werkstoffen verwendet werden, die einer robusten Umgebung ausgesetzt sind.

Anwendungen und Branchen, in denen Zirkonium verwendet wird:

• Hochtemperaturbeständige Geräte oder Teile wie Schaufeln, Brennkammern und Leitschaufeln in Düsentriebwerken und stationären Gasturbinen.
• Zirkonium wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet, wo die Beständigkeit gegen extreme Hitze entscheidend ist.
• SB551 R60700 / R60702