Alloys
Eine Legierung ist ein Gemisch oder ein metallischer Mischkristall, der aus zwei oder mehr Elementen besteht.
Lernziele
Definieren Sie den Begriff Legierung.
Key Takeaways
Key Points
- Eine Legierung ist ein Gemisch oder ein metallischer Mischkristall, der aus zwei oder mehr Elementen besteht.
- Die Eigenschaften einer Legierung unterscheiden sich in der Regel von denen ihrer Bestandteile.
- Legierungsbestandteile werden in der Regel nach ihrer Masse gemessen.
- Im Gegensatz zu reinen Metallen haben die meisten Legierungen keinen einzigen Schmelzpunkt, sondern einen Schmelzbereich, in dem der Stoff eine Mischung aus fest und flüssig ist.
Schlüsselbegriffe
- Amalgam: eine quecksilberhaltige Legierung
- Gefüge: die Feinstruktur eines reinen Metalls oder einer Legierung, wie sie bei Vergrößerungen von 25x oder mehr sichtbar wird
- racemisches Gemisch: Ein Gemisch, das gleiche Mengen an links- und rechtshändigen Enantiomeren eines chiralen Moleküls enthält
- Eutektisches Gemisch: Ein Gemisch von Substanzen, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als der einer seiner Komponenten
Eine Legierung ist ein Gemisch oder eine metallisch-feste Lösung, die aus zwei oder mehr Elementen besteht. Beispiele für Legierungen sind Materialien wie Messing, Zinn, Phosphorbronze, Amalgam und Stahl. Vollständige Mischkristall-Legierungen ergeben eine einzige Mischkristall-Mikrostruktur. Partielle Lösungen ergeben zwei oder mehr Phasen, die je nach thermischer Vorgeschichte homogen verteilt sein können oder nicht. Die Eigenschaften einer Legierung unterscheiden sich in der Regel von denen der einzelnen Elemente.
Beispiele für Legierungen sind Materialien wie Messing, Zinn, Phosphorbronze, Amalgam und Stahl. Vollständige Mischkristall-Legierungen ergeben ein einphasiges Gefüge. Partielle Lösungen ergeben zwei oder mehr Phasen, die je nach thermischer Vorgeschichte homogen verteilt sein können oder nicht. Die Eigenschaften einer Legierung unterscheiden sich normalerweise von denen ihrer Bestandteile.
Stahl: Stahl ist eine Legierung, deren Hauptbestandteil Eisen ist.
Legierungsbestandteile werden normalerweise nach Masse gemessen. Eine Legierung wird in der Regel entweder als substitutionell oder interstitiell klassifiziert, je nach ihrer atomaren Anordnung. In einer Substitutionslegierung können die Atome eines jeden Elements die gleichen Plätze wie ihr Gegenstück besetzen. In interstitiellen Legierungen besetzen die Atome nicht die gleichen Plätze. Legierungen können weiter klassifiziert werden als homogen (bestehend aus einer einzigen Phase), heterogen (bestehend aus zwei oder mehr Phasen) oder intermetallisch (wo es keine klare Grenze zwischen den Phasen gibt).
Beim Legieren eines Metalls wird es mit einem oder mehreren anderen Metallen oder Nichtmetallen kombiniert, was oft seine Eigenschaften verbessert. Zum Beispiel ist Stahl fester als Eisen, sein Hauptelement. Die physikalischen Eigenschaften (Dichte, Reaktivität, Leitfähigkeit) einer Legierung unterscheiden sich unter Umständen nicht wesentlich von denen ihrer Bestandteile, aber ihre technischen Eigenschaften (Zug- und Scherfestigkeit) können wesentlich anders sein.
Im Gegensatz zu reinen Metallen haben die meisten Legierungen keinen einzigen Schmelzpunkt, sondern einen Schmelzbereich, in dem die Substanz eine Mischung aus fest und flüssig ist. Für die meisten Legierungen gibt es jedoch ein bestimmtes Verhältnis der Bestandteile, das so genannte „eutektische Gemisch“, bei dem die Legierung einen einzigartigen Schmelzpunkt hat.