Liste der Legierungselemente
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Dies ist eine unvollständige, alphabetisch geordnete Liste von Legierungselementen und ihrer erwünschten (positiven) als auch unerwünschten (negativen) Wirkungen auf das jeweilige Basismetall:
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Aluminium [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: ist ein starkes Desoxidationsmittel zur Stahlberuhigung. Es bildet mit Stickstoff Nitride (Nitrierstahl) und erhöht die Zunderbeständigkeit in hitzebeständigen Stählen. Durch Erhöhung der Koerzitivkraft wird es in Dauermagnetlegierungen verwendet.
- Wirkung in Zink:
- positiv: verbessert die mechanischen Eigenschaften, macht die Schmelze dünnflüssiger.
- Wirkung in Magnesium:
- positiv: steigert die Zugfestigkeit und Härte.
Beryllium [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: schnürt das γ-Gebiet (Austenit) ab; wirkt als starkes Desoxidationsmittel; erhöht die Ausscheidungshärtung
- negativ: senkt die Zähigkeit
- Wirkung in Kupfer:
- positiv: erhöht Elastizität und Ermüdungsbeständigkeit (Uhrfedern)
- Wirkung in Nickel:
- positiv: erhöht stark die Härte und Korrosionsbeständigkeit.
Blei [Bearbeiten]
- Wirkung in Kupfer:
- positiv: geringe Mengen (bis 2%) erhöhen die Zerspanbarkeit.
Bor [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: ist ein starker Neutronen-Absorber und findet bei der Herstellung von Stählen für den Atomkraftwerksbau Anwendung. Es erhöht Streckgrenze und Festigkeit.
- negativ: senkt die Korrosionsbeständigkeit. Vermindert bei GJS die Perlitisierung, bildet bei Gehalten über 0,001% Karbide und führt damit zur Versprödung
Cer [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: ist ein starkes Desoxidationsmittel und erhöht die Zunderbeständigkeit. Bei Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG) fördert es die Bildung von Kugelgraphit. Cer-Eisen-Legierungen (bis 30% Eisen) sind pyrophor.
Chrom [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: senkt stark die kritische Abkühlgeschwindigkeit, steigert Verschleißfestigkeit, Warmfestigkeit und Zunderbeständigkeit. Als Karbidbildner steigert es stark die Zugfestigkeit. Ab 12,2% Massengehalt steigert es die Korrosionsbeständigkeit. Es schnürt das γ-Gebiet ein, wirkt aber auch Austenit-stabilisierend.
- negativ: verringert die Kerbschlagarbeit und Schweißeignung, senkt Wärme- und elektrische Leitfähigkeit, Haltepunkt A1 wird stark (um 20 bis 30 K je 1% Cr, jedoch nur bis 3%) nach oben verschoben
Kohlenstoff [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: senkt den Schmelzpunkt, erhöht durch Fe3C-Bildung Härte und Zugfestigkeit. Stahl lässt sich erst ab einem Gehalt von 0,3% härten.
- negativ: erhöht bei höheren Gehalten die Sprödigkeit und senkt deshalb Schmiedbarkeit, Schweißeignung, Bruchdehnung und Kerbschlagarbeit.
Siehe auch: Kohlenstoffstahl
Kupfer [Bearbeiten]
- Wirkung in Aluminium:
- positiv: erhöht die Härte deutlich, es entsteht durch Ausscheidungshärtung die Legierung Duraluminium
- Wirkung in Gold:
- positiv: erhöht die Härte und elektrische Leitfähigkeit, verändert den Farbton (dunkler, rötlicher), zudem ist die Legierung billiger als reines Gold
- negativ: senkt die Korrosionsbeständigkeit
- Wirkung in Zink:
- positiv: verbessert das Kriechverhalten, erhöht die Dauerfestigkeit und zusammen mit Blei die Zerspanbarkeit
Mangan [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: bildet tropfenförmige, höherschmelzende MnS-FeS-Mischsulfide, die die Rotbruch-Neigung mindern.
- negativ: Haltepunkt A1 wird um 10 K je 1% Mn nach unten verschoben
- Wirkung in Magnesium:
- positiv: erhöht die Korrosionsbeständigkeit.
Molybdän [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben, senkt Schmiedbarkeit und Dehnung
- positiv: verbessert Härtbarkeit und Zugfestigkeit
Nickel [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: Ein Zusatz von mindestens 8% Nickel macht einen Stahl korrosionsbeständig
- negativ: Haltepunkt A1 wird um 10 K je 1% Ni nach unten verschoben
Phosphor [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben
Schwefel [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: erhöht die Zerspanbarkeit.
- negativ: mindert die Duktilität
Silicium [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: ist ein Desoxidationsmittel zur Stahlberuhigung; erhöht die Zunderbeständigkeit; macht die Schmelze dünnflüssiger, ist ein Mischkristallhärter und behindert die Bildung von Carbiden
- negativ: mindert die Zähigkeit, Haltepunkt A1 wird stark (um 20 - 30 K je 1% Si, jedoch nur bis 3%) nach oben verschoben
Vanadium [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: Als Karbidbildner steigert es stark die Zugfestigkeit.
- negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben
Wolfram [Bearbeiten]
- Wirkung in Eisen:
- positiv: Als Karbidbildner steigert es stark die Zugfestigkeit.
- negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben