Einführung:
Metallische WerkstoffeMetalle, eine vielfältige Kategorie, die reine Metalle, Legierungen, intermetallische Verbindungen und Spezialmetallwerkstoffe umfasst, weisen einzigartige Eigenschaften auf, die den metallischen Elementen zugeschrieben werden. Diese Klassifizierung umfasst Eisenmetalle, Nichteisenmetalle und Sondermetalle, die jeweils unterschiedlichen industriellen Zwecken dienen.
- Eisenhaltige Metalle (Schwarzmetalle):
Zu den Eisenmetallen, die gemeinhin als Schwarzmetalle bezeichnet werden, gehören industrielles Reineisen mit einem Eisengehalt von mehr als 90%, Gusseisen mit einem Kohlenstoffgehalt von 2% bis 4%, Kohlenstoffstahl mit weniger als 2% Kohlenstoff sowie verschiedene Baustähle, rostfreie Stähle, hitzebeständige Stähle, Hochtemperaturlegierungen und Präzisionslegierungen. Zu den Eisenmetallen gehören im Allgemeinen auch Chrom, Mangan und deren Legierungen.
- Nicht-Eisen-Metalle:
Nichteisenmetallemit Ausnahme von Eisen, Chrom und Mangan, bestehen aus Leichtmetallen, Schwermetallen, Edelmetallen, Halbmetallen, seltenen Metallen und Seltenerdmetallen. Die Legierungen von Nichteisenmetallen weisen im Allgemeinen eine höhere Festigkeit und Härte auf als reine Metalle und haben einen hohen elektrischen Widerstand und einen niedrigen Temperaturkoeffizienten.
- Spezialisierte Metallwerkstoffe:
Spezielle metallische Werkstoffe umfassen strukturelle und funktionelle Metalle, die für bestimmte Anwendungen maßgeschneidert sind.
Verarbeitungseigenschaften von Metallwerkstoffen:
- Bearbeitbarkeit:
Die Bearbeitbarkeit bezieht sich auf die Leichtigkeit, mit der metallische Werkstoffe mit Werkzeugen wie Drehen, Fräsen, Hobeln und Schleifen bearbeitet werden können.
- Fälschbarkeit:
Die Fälschbarkeit spiegelt die Leichtigkeit wider, mit der metallische Werkstoffe bei Umformprozessen unter Druck geformt werden können. Zu den Faktoren gehören die Plastizität bei erhöhten Temperaturen, der Temperaturbereich für die Warmumformung, die thermischen Ausdehnungs- und Kontraktionseigenschaften, die kritischen Verformungsgrenzen im Zusammenhang mit dem Gefüge und die Fließfähigkeit während der thermischen Verformung.
- Gießbarkeit:
Gießbarkeit gibt an, wie leicht sich metallische Werkstoffe schmelzen und in die gewünschten Formen gießen lassen. Zu den Faktoren gehören Fließfähigkeit, Gasaufnahme, Oxidationsbeständigkeit, Schmelzpunkt, Gleichmäßigkeit, Dichte des gegossenen Gefüges und Kühlschrumpfung.
- Schweißeignung:
Schweißeignung bewertet, wie gut sich metallische Werkstoffe durch örtlich begrenzte, schnelle Erwärmung miteinander verbinden lassen, so dass eine feste Verbindung entsteht. Dabei werden Schmelzpunkt, Gasabsorption, Oxidationsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung und -kontraktion, Plastizität und die Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften in der Nähe von Verbindungen berücksichtigt.
Schlussfolgerung:
Verständnis für die verschiedenen Arten von metallische Werkstoffe und ihre Verarbeitungseigenschaften sind entscheidend für die Auswahl und den Einsatz dieser Materialien in verschiedenen Branchen. Von Eisenmetallen bis hin zu Nichteisenmetallen bietet jede Kategorie einzigartige Vorteile und Herausforderungen, so dass eine fundierte Auswahl für effiziente und effektive Anwendungen unerlässlich ist.