Eisen und Eisenlegierungen: Stahl

Eisen und seine Legierungen sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Eisenerze werden nach dem bergmännischen Abbau von anderem Gestein getrennt und im Hochofen zu Roheisen geschmolzen. Im Hochofen, der bis zu 50 Meter hoch sein kann, herrschen Temperaturen von bis zu 1600 °C und während dieses Vorgangs werden durch bestimmte Verfahren die im Eisenerz enthaltenen Eisenoxide reduziert. Am Ende sammelt sich das Roheisen am Boden des Hochofens, welches noch Verunreinigungen von Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel aufweist und daher aufgrund der besonderen Härte als Gusseisen verwendet wird.

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Eisenlegierungen

Eine Legierung ist ein metallischer Werkstoff aus zwei oder mehreren elementaren Metallen oder auch einem Metall und einem Nichtmetall. Die unterschiedlichen Legierungen sorgen für unterschiedliche Eigenschaften des Metalls, das an die jeweilige Verwendung angepasst ist.

Stahl

Stahl ist eine Legierung aus Eisen mit einem geringen Kohlenstoffanteil von maximal 1,7%, was in den besonderen Eigenschaften von Stahl resultiert: Es lässt sich in warmem und kaltem Zustand umformen, ist nahezu unbegrenzt wiederverwendbar und damit eines der vielseitigsten Konstruktionswerkstoffe, die es gibt. Generell gilt, je höher der Kohlenstoffanteil ist, desto härter und fester ist der Stahl.

Der Stahl und seine Eigenschaften kann durch die Vermischung mit verschiedenen Legierungselementen, wie Chrom, Wolfram oder Nickel, zudem verändert werden. Zum Beispiel kann Stahl durch die Legierung mit Chrom und Nickel zu hartem, hitze- und rostbeständigem Besteck verarbeitet werden.

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