08. Metalle

(INFO)Übersicht wichtigste Metalle

(INFO)Ausgangsprodukte

- Eisen: erscheint als eisenhaltiges gestein

- Eisenerze: Eisen-Sauerstoff-Verbindungen die durch Silikate verunreinigt sind.

- Schrott

Roheisenherstellung

Eisenerze werden im Hochofen mit Koks und Schlackenbildern gemischt und bei 1600 bis 1800 Grad geschmolzen. Dabei sammelt sich das flüssige Roheisen am Boden, welches noch durch Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel verunreinigt ist. Nach dem Entleeren des Hochofens wird das weisse Roheisen zu Stahl und das graue Roheisen zu Graugus weiterverarbeitet.

Gusseisen

Rohmaterial: graues Roheisen

Fabrikation: im Elektro- oder Kupolofen umschmelzen bei 1200 Grad, in Sandformen giessen

Eigenschaften: hart, spröde, nicht schmied- / schweissbar, rostet weniger als Stahl

Zähle zwei Anwendungsbereiche von Gusseisen auf.

Temperguss

Rohmaterial: weisses Roheisen, Zusätze

Fabrikation: schmelzen, in Sandformen giessen, glühfrischen

Eigenschaften: leicht bearbeitbar

Zähle zwei Anwendungsbereiche von Temperguss auf.

Stahl

Das aus dem Hochofen kommende Roheisen ist noch verunreinigt. Es ist spröde und bricht leicht, lässt sich daher nicht weiterverarbeiten. Durch das Verbrennen von Fremdstoffen und der Senkung des Kohlenstoffgehalts unter 2% wird aus Roheisen Stahl.

Eigenschaften: hart, schmied- / schweissbar, lässt sich ziehen, walzen, pressen, biegen und drehen.

Zähle die vier Stahlgruppen auf.

(INFO)Stahllegierungen

Legierungen erhält man durch das Zusammenschmelzen verschiedener Metalle.

Legierungszusätze: Mangan, Chrom, Nickel, Wolfram, Silicium, Titan

Werkstoffe:

- Chrom-Nickel-Stahl:Kücheneinrichtungen, Spenglerarbeiten, Anker für Zweischalenmauerwerk.

- Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl: säurebeständiger Stahl für Kamine, Sanitärinstallationen

- Chrom-Nickel-Molybdän-Titan-Stahl: Stahlbewehrungen bei Kragplattenanschlüssen

- Uginox: Chrom-Nickel-Stahlblech mit Zinnberfläche für Spenglerarbeiten.

Aluminium

Gewinnung:Herstellung des Aluminiumoxids(Tonerde) aus Bauoxit und erzeugung des Metalls durch Schmelzflusselektrolyse der Tonerde

Fabrikation: Tonerde wird im Elektrolyseofen bei 950 Grad in einemgeschmolzenem Natrium-Aluminium-Salz gelöst.

Eigenschaften: leicht, geschmeidig, lässt sich gut walzen, ziehen, pressen.

Aluminiumlegierungen

Nicht aushärtbare oder naturharte Legierungen erhalten ihre Festigkeit durch recken, ziehen oder walzen.

Aushärtbare Legierungen verdanken ihre Festigkeit einer Wärmebehandlung.

Zähle drei Anwendungsbereiche von Aluminium auf.

Kupfer

Rohmaterial: Kupfererz/Rotkupfererz, Kupferkies

Fabrikation: Erzabbau, brechen, malen, rösten, Schmelzen, blasen

Eigenschaften: Weich, zäh, wetterbeständig, gut walzbar, pressbar, schmiedbar

- Patina: Kupferkarbonat, braune bis grünliche Schicht

- Grünspan: Kupferazetat, Verbindung mit organischen Säuren, giftig

Zähle zwei Anwendungsbereiche von Kupfer auf.

Zink

Rohmaterial: Zinkerz, Zinkblende, Zinkoxyd

Fabrikation: Reduktion und Destilation

Eigenschaften:  ziehbar, walzbar, giess- und lötbar

Zähle zwei Anwendungsbereiche von Zink auf.

Zinn

Rohmaterial: Zinnerz, Zinnstein

Fabrikation: Brechen, rösten, reduzieren oder Elektrolyse

Eigenschaften:  schweissbar, weich und dehnbar, giess- und lötbar

Zähle zwei Anwendungsbereiche von Zinn auf.

Blei

Rohmaterial: Bleierz, Bleiglanz

Fabrikation: Brechen, rösten, reduzieren oder Elektrolyse

Eigenschaften:  weich und dehnbar, giessbar

Zähle zwei Anwendungsbereiche von Blei auf.

(INFO) Betonstahl und Spannstahl

Drei Stahlsorten:

(A) Normale Duktilität

(B) Hohe Duktilität

(C) seismische Duktilität

Spannstahl

Die Spannstähle werden auf Grund des Prüfwertes der Zugfestigkeit, des Durchmessers und der Oberflächenbeschaffenheit klassifizert und bezeichnet:

- Drähte gezogen, Durchmesser 3-12mm, Zugfestigkeit: 1570-1860N/m2

- 7-drähtigeLitzen aus gezogenen Drähten 60-100mm, Zugfestigkeit: 1770-1860 N/mm2

(INFO)Walzprofile

(INFO)Bleche