Liste der Legierungselemente

Dies ist eine unvollständige, alphabetisch geordnete Liste von Legierungselementen und ihrer erwünschten (positiven) als auch unerwünschten (negativen) Wirkungen auf das jeweilige Basismetall:

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Aluminium

• Wirkung in Eisen:

positiv: ist ein starkes Desoxidationsmittel zur Stahlberuhigung. Es bildet mit Stickstoff Nitride (Nitrierstahl) und erhöht die Zunderbeständigkeit in hitzebeständigen Stählen. Durch Erhöhung der Koerzitivkraft wird es in Dauermagnetlegierungen verwendet.

• Wirkung in Zink:

positiv: verbessert die mechanischen Eigenschaften, macht die Schmelze dünnflüssiger.

• Wirkung in Magnesium:

positiv: steigert die Zugfestigkeit und Härte.

Beryllium

• Wirkung in Eisen:

positiv: schnürt das γ-Gebiet (Austenit) ab; wirkt als starkes Desoxidationsmittel; erhöht die Ausscheidungshärtung

negativ: senkt die Zähigkeit

• Wirkung in Kupfer:

positiv: erhöht Elastizität und Ermüdungsbeständigkeit (Uhrfedern)

• Wirkung in Nickel:

positiv: erhöht stark die Härte und Korrosionsbeständigkeit.

Blei

• Wirkung in Kupfer:

positiv: geringe Mengen (bis 2%) erhöhen die Zerspanbarkeit.

Bor

• Wirkung in Eisen:

positiv: ist ein starker Neutronen-Absorber und findet bei der Herstellung von Stählen für den Atomkraftwerksbau Anwendung. Es erhöht Streckgrenze und Festigkeit.

negativ: senkt die Korrosionsbeständigkeit. Vermindert bei GJS die Perlitisierung, bildet bei Gehalten über 0,001% Karbide und führt damit zur Versprödung

Cer

• Wirkung in Eisen:

positiv: ist ein starkes Desoxidationsmittel und erhöht die Zunderbeständigkeit. Bei Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG) fördert es die Bildung von Kugelgraphit. Cer-Eisen-Legierungen (bis 30% Eisen) sind pyrophor.

Chrom

• Wirkung in Eisen:

positiv: senkt stark die kritische Abkühlgeschwindigkeit, steigert Verschleißfestigkeit, Warmfestigkeit und Zunderbeständigkeit. Als Karbidbildner steigert es stark die Zugfestigkeit. Ab 12,2% Massengehalt steigert es die Korrosionsbeständigkeit. Es schnürt das γ-Gebiet ein, wirkt aber auch Austenit-stabilisierend.

negativ: verringert die Kerbschlagarbeit und Schweißeignung, senkt Wärme- und elektrische Leitfähigkeit, Haltepunkt A1 wird stark (um 20 bis 30 K je 1% Cr, jedoch nur bis 3%) nach oben verschoben

Kohlenstoff

• Wirkung in Eisen:

positiv: senkt den Schmelzpunkt, erhöht durch Fe₃C-Bildung Härte und Zugfestigkeit. Stahl lässt sich erst ab einem Gehalt von 0,3% härten.

negativ: erhöht bei höheren Gehalten die Sprödigkeit und senkt deshalb Schmiedbarkeit, Schweißeignung, Bruchdehnung und Kerbschlagarbeit.

Siehe auch: Kohlenstoffstahl

Kupfer

• Wirkung in Aluminium:

positiv: erhöht die Härte deutlich, es entsteht durch Ausscheidungshärtung die Legierung Duraluminium

• Wirkung in Gold:

positiv: erhöht die Härte und elektrische Leitfähigkeit, verändert den Farbton (dunkler, rötlicher), zudem ist die Legierung billiger als reines Gold

negativ: senkt die Korrosionsbeständigkeit

• Wirkung in Zink:

positiv: verbessert das Kriechverhalten, erhöht die Dauerfestigkeit und zusammen mit Blei die Zerspanbarkeit

Mangan

• Wirkung in Eisen:

positiv: bildet tropfenförmige, höherschmelzende MnS-FeS-Mischsulfide, die die Rotbruch-Neigung mindern.

negativ: Haltepunkt A1 wird um 10 K je 1% Mn nach unten verschoben

• Wirkung in Magnesium:

positiv: erhöht die Korrosionsbeständigkeit.

Molybdän

• Wirkung in Eisen:

negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben, senkt Schmiedbarkeit und Dehnung

positiv: verbessert Härtbarkeit und Zugfestigkeit

Nickel

• Wirkung in Eisen:

positiv: Ein Zusatz von mindestens 8% Nickel macht einen Stahl korrosionsbeständig

negativ: Haltepunkt A1 wird um 10 K je 1% Ni nach unten verschoben

Phosphor

• Wirkung in Eisen:

negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben

Schwefel

• Wirkung in Eisen:

positiv: erhöht die Zerspanbarkeit.

negativ: mindert die Duktilität

Silicium

• Wirkung in Eisen:

positiv: ist ein Desoxidationsmittel zur Stahlberuhigung; erhöht die Zunderbeständigkeit; macht die Schmelze dünnflüssiger, ist ein Mischkristallhärter und behindert die Bildung von Carbiden

negativ: mindert die Zähigkeit, Haltepunkt A1 wird stark (um 20 - 30 K je 1% Si, jedoch nur bis 3%) nach oben verschoben

Vanadium

• Wirkung in Eisen:

positiv: Als Karbidbildner steigert es stark die Zugfestigkeit.

negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben

Wolfram

• Wirkung in Eisen:

positiv: Als Karbidbildner steigert es stark die Zugfestigkeit.

negativ: Haltepunkt A1 wird schwach nach oben verschoben