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Stickstoff

Metallurgy
Chemisches Element, Symbol N, relative Atommasse 14,0067, Ordnungszahl 7, Normdichte, 1,2505  kg/m³, Schmelzpunkt –210 °C, Siedepunkt –195,8 °C.

Stickstoff ist ein farb- und geruchsloses Gas und bildet den Hauptbestandteil der Luft. Metall-Stickstoff-Verbindungen werden Nitride genannt. In vielen Metallen ist Stickstoff praktisch unlöslich und chemisch nicht reaktiv, nicht aber in Gusseisen, Stahl oder Leichtmetallen.

Die in der Praxis normalerweise vorkommenden Stickstoffgehalte liegen im Gusseisen mit Lamellengraphit zwischen 0,004 und 0,007 %, im Gusseisen mit Kugelgraphit zwischen 0,002 und 0,008 % und im Tempergusseisen zwischen 0,005 und 0,014 %. Zu hohen Stickstoffgehalte können durch Verwendung von üblicherweise stickstoffhaltigem Stahlschrott, stickstoffhaltiger Aufkohlungsmittel oder Form- und Kernbinder sowie durch das Einblasen von metallurgischen Behandlungszusätzen mittels Stickstoff als Trägergas auftreten. Im Gusseisen mit Lamellengraphit wirkt Stickstoff perlit- und carbidstabilisierend, und bei sehr hohen Stickstoffgehalten kann sogar Weißerstarrung auftreten; auch die Graphitform wird beeinflusst, vor allem in dickeren Querschnitten. Für Gusseisen mit Kugelgraphit gilt dasselbe, doch besteht kein Einfluss auf die Erzeugung und Ausbildung der kugeligen Graphitform. Im Tempergusseisen führen Stickstoffgehalte zur Stabilisierung der Carbide und verzögern dadurch die Temperglühbehandlung. Im Stahlguss kann Stickstoff mitunter erwünscht sein und wird dann als Legierungselement verwendet, so zum Beispiel im nichtrostenden Chrom-Nickel-Stahlguss, insbesondere Duplexstahlguss.

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