ThyssenKrupp Magazin Werkstoffe - ThyssenKrupp Elevator AG

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Werkstoffe mit einem Blick gesehen
Was sie voneinander unterscheidet und wie viele dennoch zusammenhängen
Erz. Erze sind Mineralien, in denen nutzbares
Metall so stark angereichert vorkommt,
dass sie sich zur Metallgewinnung eignen.
Bestandteile der Erze sind aber nicht nur die
nutzbaren Metalle oder ihre chemischen
Verbindungen, sondern auch andere Minerale
(z.B. Kalk oder Quarz). Sie werden als
„taubes Gestein“ oder als „Gangart“ bezeichnet.
Eisenerze. Die wichtigsten Eisenerze sind
Eisen-Sauerstoff-Verbindungen wie Magneteisenstein,
Rot-und Brauneisenstein (Pyrit und
Eisenkies zählen zu den Eisen-Schwefel-Verbindungen).
Aus ihnen wird im Hochofen
durch Reduktion mit Kohlenstoff Eisen gewonnen.
Dazu setzt man in der Regel Koks ein.
Die Eisenoxide werden ferner mit Zuschlägen
wie Sand oder Kalkstein versetzt, damit diese
mit dem restlichen „tauben Gestein“ eine
Schlacke bilden, die sich gut vom Roheisen
trennen lässt.
Roheisen. Das Roheisen, das den Hochofen
verlässt, ist sehr hart und spröde. Es lässt
sich mechanisch nicht verformen. Der Grund
liegt darin, dass im Roheisen, welches zu 90
% aus Eisen besteht, auch noch bis zu 5 %
Kohlenstoff sowie andere Elemente wie beispielsweise
Mangan (2 %), Silicium (1 %),
Phosphor (0.3 %) und Schwefel (0.4 %) enthalten
sind.
Schlacke. Als Schlacke bezeichnet man das
Gemisch, das sich beim Hochofenprozess aus
dem „tauben Gestein“ und den Zuschlägen
bildet. Es besteht unter anderem aus Kieselsäure,
Metalloxiden und Kalk. Die Schlacke
schwimmt auf Grund ihrer geringeren Dichte
auf dem flüssigen Roheisen und erstarrt nach
dem Abkühlen zu einer glasigen Masse.
Schlacke wird zu Hochofenzement oder Düngemittel
verarbeitet. Als so genannte stabilisierte
Schlacke (die durch die Mischung zwischen
Sauerstoff und Quarzsand zu LiDonit verarbeitet
wird) kommt sie im Straßenbau als
Deckschichtbelag mit hoher Griffigkeit und
Belastungsfähigkeit zum Einsatz.
Stahl. Stahl ist ein Sammelbegriff für eine
sehr große Gruppe von Eisenwerkstoffen,
die durch ihre Festigkeit, ihre gute Verarbeitbarkeit
und Zähigkeit zu den wertvollen
Werkstoffen zählen. Entfernt man weitestgehend
die Verunreinigungen aus dem Roheisen
und senkt den Kohlenstoffgehalt auf
höchstens 2 %, erhält man ein schmiedbares
Eisen – eben den Stahl. Der Kohlenstoff ist
wichtigstes Legierungselement des Stahls.
Er beeinflusst schon in geringen Mengen die
Verformbarkeit und Härtbarkeit des Stahls.
Man unterscheidet heute zwischen rund 2000
Sorten Stahl. Die Einteilung der Stahlsorten
richtet sich nach ihrer chemischen Zusammensetzung
und nach ihren Gebrauchseigenschaften:
Es gibt entsprechend der
chemischen Zusammensetzung unlegierte
und legierte Stähle sowie im Hinblick auf
die Gebrauchseigenschaften Grundstähle,
Qualitätsstähle und Edelstähle.
Edelstahl. 1912 wurde der Firma Fried. Krupp
erstmals in der Welt ein Patent zur Herstellung
von rostbeständigem Stahl erteilt. Von diesem
Zeitpunkt an wurde Edelstahl Rostfrei in die
gesamte Welt geliefert. Seit 1922 wird Edelstahl
Rostfrei unter der Marke NIROSTA ® vertrieben
– eine Abkürzung für Nicht Rostender
Stahl. Beim Edelstahl werden die physikalischen
und chemischen Eigenschaften durch
andere Legierungsmetalle, die Stahlveredler,
verbessert. Chrom trägt zur Korrosionsbeständigkeit
bei und steigert die Härte. Zusammen
mit Nickel verbessert es die Korrosionsbeständigkeit
(Nirosta-Stahl). Molybdän und Wolfram
vergrößern die Hitzebeständigkeit, so dass der
Stahl auch bei Rotglut noch fest bleibt. Vanadium
erhöht zum Beispiel die Festigkeit, Mangan
vermindert die Abnutzung von Stahlwerkzeugen.
Je nach Kohlenstoffgehalt und
zulegierten Metallen weisen die verschiedenen
Edelstähle je unterschiedliche Eigenschaften
auf. ThyssenKrupp Stainless bietet sämtliche
nichtrostende metallische Werkstoffe an: Edelstahl
Rostfrei, Nickelbasislegierungen und
Titan.
Das TK Magazin | 1 | 2004 |