Metall - Technik - Werkzeug

Grundwissen und Fachwissen im Bereich Metall-Technik

Archiv für die Kategorie ‘Metalle

Werkstoff-Hauptgruppen

Die Einteilung der Werkstoffe erfolgt nach ihrer Zusammensetzung und ihrer gemeinsammen Eigenschaften.

Die Hauptgruppen allgemeiner Werkstoffe unterteilen sich in Metalle, Nichtmetalle und Verbundswerkstoffe.

  • Metalle

Bei den Metallen wird zwischen den Untergruppen  Eisen-Werkstoffe und Nichteisen Metalle unterschieden.

Die Eisen-Werkstoffe unterteilen sich in Stähle (Baustahl, Vergütungsstahl, Werkzeugstahl,…) und Eisen-Gusswerkstoffe (Stahlguss, Gusseisen, Temperguss,…).

Bei den Nichteisen-Metallen wird zwischen Schwermetallen und Leichtmetallen unterteilt.

Schwermetalle zeichen sich durch eine Dichte von mehr als 5kg/dm³. Kupfer, Zink, Chrom, Blei und Nickel sind als Schwermetall anzusehen.

Leichtmetalle wiederrum besitzen eine Dichte von weniger als 5kg/dm³. Hierzu zählen Beispielsweise Aluminium, Titan, Calcium und Magnesium.

 

  • Nichtmetalle

Nichtmetalle werden in Naturwerkstoffe wie Holz, Grafit und Granit, sowie in künstliche Werkstoffe wie Glas, Keramik und diverse Kunststoffe geteilt.

 

  • Verbundswerkstoffe

Aus mehreren Werkstoffen zusammengesetzt verbinden die Verbundswerkstoffe die jeweiligen positiven Eigenschaften aller Einzelwerkstoffe in einem Werkstoff.

Faserverbundwerkstoffe wie glasfaserverstärktes Glas, Faserzement, Stahlbeton und zahlreiche Faser-Kunststoff-Verbunde haben sich klar bewährt.

 Schichtverbundwerkstoffe finden häufig ihre verwendung in Verbundrohren und als Verbundplatten. Auch glasfaserverstärktes Aluminuium wird als Schicht-Verbundsstoff bezeichnet.

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  • Stoffeigenschaften der Metalle

    Die chemischen Elemente Metalle zeichen sich durch vier Eigenschaften der Metalle aus:

    1. Die elektrische Leitfähigkeit
    2. Die Wärmeleitfähigkeit
    3. Die Duktilität
    4. Der metallische Glanz

    Zu 1.: Die elektrische Leitfähigkeit, auch Konduktivität genannt, nimmt bei allen Metallen mit steigender Temperatur ab. Silber hat die beste elektrische Leitfähigkeit.

    Zu 2.: Die Wärmeleitfähigkeit λ, auch Wärmeleitzahl genannt, beschreibt die Fähigkeit thermische Energie (Wärme) zu transportieren. Leicht verschiebbare Elektronen sind Bestandteil dieser Wärmebewegung.

    Zu 3.: Die Duktilität beschreibt die Eigenschaft eines Werkstoffes sich erst plastisch zu verformen ohne sofort zu brechen. Einige Stahlsorten können sich bis zu einem viertel plastisch verformen bis der Werkstoff schliesslich reißt. Diese Eigenschaft ist in erster Linie von de Gittertyp abhängig. Diese Eigenschaft der Duktilität ermöglicht ein vorzeitiges erkennen einer zu hohen Belastung des Materials. Auch die Automobil-Industrie nutzt diese Eigenschaft der plastischen Verformung - Die Knautschzone. Hierbei wird Energie durch Verformung absorbiert.

    Zu 4.: Der metallische Glanz, auch Reflexion genannt, wird durch frei bewegliche Elektronen ermöglicht. Diese können die eingestrahlte oder besser die aufgenommene Energie in allen Wellenlängen unverändert wiedergeben.

    Den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle besitzt Wolfram, welcher als Spezialstahl in Glühbirnen zur Verwendung kommt.

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