Legierungselement

Metallurgy
Chemisches Element, das ge-meinsam mit anderen eine Legierung bildet. Verunreinigungen und nicht als Legierungsbestandteile anzusprechende Begleitelemente werden als Beimengungen bezeichnet.

Bei Gusseisenwerkstoffen wird die Auswahl und Dosierung der Legierungselemente durch die Forderung bestimmt, dass die Graphitausbildung (vor allem bei EN-GJS) nicht beeinträchtigt wird und die Neigung zur Ledeburitbildung nicht vergrößert werden darf. Legierungselemente sollen die Eigenschaften verbessern helfen, vor allem dort, wo bestimmte Kombinationen von Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften, gefordert werden. Bei konstantem ferritischen oder perlitischen Grundgefüge ist der Einfluss vergleichsweise gering. Legierungszusätze zu genormten Werkstoffen haben daher meist andere Gründe, wie Verbesserung der Warmfestigkeit, der Härtbarkeit, des Korrosionsverhaltens oder Gewährleistung eines bestimmten Grundgefüges. Die indirekte Wirkung der Legierungselemente auf die Festigkeit über die Beeinflussung des Grundgefüges ist groß. Aus diesem Grund werden Legierungselemente zur Steigerung von Zugfestigkeit, Dehngrenze, Bruchdehnung und Härte vor allem dort eingesetzt, wo eine Wärmebehandlung vermieden werden soll. Die Tabellen 1 und 2 zeigen den Einfluss der üblichen Legierungselemente auf die Eigenschaften von Gusslegierungen.

Auch bei Aluminiumlegierungen nimmt die Festigkeit mit steigendem Anteil an Legierungselementen zu (Bild). Die Bereiche der Festigkeit bei den einzelnen Werkstoffen entstehen vor allem, weil weitere Festigkeitssteigerungen durch Kaltumformung und Aushärtung möglich sind. Die verschiedenen Elemente wirken als Legierungszusätze sehr unterschiedlich festigkeitssteigernd. Wird eine Aushärtung außer Betracht gelassen, so ist im weichen Zustand eine Verfestigung durch Mischkristallbildung zu beobachten, die bei Aluminiumlegierungen mit Magnesium am deutlichsten ausgeprägt ist.



Überblick über Zugfestigkeitsbereiche wichtiger Aluminium-Gusslegierungen© GIESSEREI LEXIKON
Tabelle 1: Zusatz von Legierungselementen zur Verbesserung der Eigenschaften von Gusseisen mit Lamellengraphit
Tabelle 2: Zusatz von Legierungselementen zur Verbesserung der Eigenschaften von Gusseisen mit Kugelgraphit

Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Jährlich aktualisierte Ausgabe des Nachschlagewerks für das Gießereiwesen.