Legierungselement

Legierungselemente sind chemische Elemente, die einem Metall hinzugefügt werden (legiert), um dessen Eigenschaften als Werkstoff auf die gewünschte Weise zu verbessern.

Arten von Legierungselementen

Legierungselemente können selbst Metalle wie beispielsweise Chrom, Molybdän und Mangan, aber auch Halbmetalle wie Bor und Silicium oder Nichtmetalle wie z. B. Kohlenstoff und Stickstoff sein. Ihr Verhalten innerhalb von Legierungen ist jedoch nicht immer gleich. Verschiedene Elemente haben zwar oft eine ähnliche, allerdings unterschiedlich starke Wirkung auf das Basismetall. Da Legierungselemente sich auch untereinander beeinflussen, lassen sich ihre Eigenschaftsänderungen nicht einfach addieren.

Technisch verwendete Elemente können einerseits ein Legierungselement, andererseits selbst das Basismetall für eine Legierung sein. Die Liste der Legierungselemente gibt Auskunft über die positiven und negativen Wirkungen auf die jeweiligen Basismetalle.

Legierungselemente im Stahl

Einer der wichtigsten Konstruktionswerkstoffe ist Stahl. Die Eigenschaften von Stahl können in vielfältiger Weise auf die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Bei den Legierungselementen ist grundsätzlich zu unterscheiden, ob sie Carbid-, Austenit- oder Ferritbildner sind bzw. zu welchem Zweck sie dem Stahl zulegiert werden. Das Vorhandensein der Legierungselemente im Stahl ist oft nur die Voraussetzung, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Meist sind weitere Verarbeitungsschritte wie z. B. die Wärmebehandlung nötig. Die wichtigsten metallischen Legierungselemente sind:

• Chrom (Cr)
• Nickel (Ni)
• Molybdän (Mo)
• Mangan (Mn)
• Vanadium (V)
• Wolfram (W)
• Aluminium (Al)
• Niob (Nb)
• Titan (Ti)
• Kobalt (Co)
• Kupfer (Cu)
• Beryllium (Be)
• Tantal (Ta)

Wichtige nichtmetallische Legierungselemente sind:

• Kohlenstoff (C)
• Stickstoff (N)
• Silicium (Si)

Siehe auch

• Edelstahl
• Schnellarbeitsstahl

Literatur

• Elvira Moeller: Handbuch Konstruktionswerkstoffe: Auswahl, Eigenschaften, Anwendung. 1. Auflage. Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2007, ISBN 978-3-446-40170-9, S. 1035. 
• Alfred Böge, Rainer Ahrberg, Klaus-Dieter Arndt, Werner Bahmann, Lutz Barfels, Jürgen Bauer, Ulrich Borutzki, Gert Böge, Wolfgang Böge, Berthold Heinrich, Arnfried Kemnitz, Peter Kurzweil, Susanna Labisch, Petra Linke, Manfred Ristau, Werner Roddeck, Johannes Sebulke, Dominik Surek, Werner Thrun, Jürgen Voss, Frank Weidermann, Wolfgang Weißbach, Heinz Wittig: Handbuch Maschinenbau: Grundlagen und Anwendungen der Maschinenbau-Technik. 21. Auflage. Springer Vieweg, 2012, ISBN 978-3-8348-2478-3, S. 1500. 
• Wilhelm Domke: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung. Cornelsen Verlag, ISBN 3-590-81220-6.

Weblinks

• Wirkungsweise wichtiger Legierungselemente in nichtrostenden Stählen (PDF 80 kB)