Legierung

Einen metallischen Werkstoff, der aus mindestens zwei verschiedenen Elementen besteht, nennt man Legierung. Dabei müssen beide Elemente das typische Merkmal des Metalls und einen kristallinen Aufbau mit Metallbindung besitzen. In der Regel bestimmen drei Faktoren das Verhalten der verschiedenen Elemente einer Legierung und deren Einfluss auf die Eigenschaften. Entscheidend sind Anzahl und Art der Legierungspartner, ihr Masseanteil an der Legierung und die Temperatur. Durch diese Faktoren wird die Aufnahmefähigkeit bzw. Löslichkeit der Elemente bestimmt und gleichzeitig festgelegt, ob die verschiedenen Legierungspartner Gemische oder Mischkristalle in Verbindung mit Primärkristallen eines Legierungsbestandteils bilden. Das Wort "legieren" hat seinen Ursprung im lateinischen ligare und meint vereinigen, verbinden oder auch zusammenbinden. Das im 17. Jahrhundert leicht abgewandelte "legare" wurde zu jener Zeit ins Deutsche übernommen, wobei die Bedeutung auch im neuen Wort gleich blieb.

Phasen haben entscheidenden Einfluss

Legierungselemente können mit einem Grundelement feste Lösungen bilden, die man einphasige Legierung nennt. Aber auch Legierungen mit mehreren Phasen sind durchaus möglich. Bei einphasigen Legierungen werden die Eigenschaften im Wesentlichen durch die chemische Zusammensetzung bestimmt. Mehrphasige Legierungen werden dagegen zusätzlich noch durch die Verteilung der Phasen beeinflusst. In diesem Zusammenhang nennt man sowohl die Legierungselemente als auch das Basismetall Legierungskomponenten. Dabei werden sie in der Liste über die Legierungselemente mit ihren Wirkungen auf die Basismetalle aufnotiert. So weisen Mischkristalle eine höhere Zugfestigkeit und Härte, allerdings eine geringere Schmelztemperatur gegenüber dem Basismetall auf, außerdem sinkt bei Metallen die elektrische Leitfähigkeit. Die Mischkristallverfestigung ist für relativ weiche und reine Metalle eine der festigkeitssteigernden Möglichkeiten, um einen harten Werkstoff zu produzieren. Die Kristallisation ist mit der Erstarrung einer Legierung nicht immer abgeschlossen. Einige Legierungen können durchaus noch als Gussstück, erwärmt oder kalt ausgelagert, ihre Eigenschaften Dehnung, Härte und Bruchfestigkeit, verbessern. Bei einer Knetlegierung ist eine verfestigende Umkristallisation mit Hilfe eine Kaltauslagerung oder Warmbehandlung sogar unbedingt notwendig, um Halbzeuge herzustellen. Als Beispiele für eine natürliche Legierung gelten Stibarsen, Elektrum und eine Gold-Silber-Legierung, wie sie häufig in Münzen genutzt wird.

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