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Werkstoffe und Kreisläufe (Fach) / Metalle (Lektion)

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• Allgemeine Eigenschaften der Metalle metallischer Glanz plastisches Formänderungsvermögen elektrische Leitfähigkeit Wärmeleitfähigkeit Reflexionsvermögen für Licht Außer Hg sind alle Metalle bei 20 °C fest und weisen eine kristalline Struktur (Raumgitter) auf. Die Kristalle bestehen aus Metallatomen gleicher Art, deren Elektronen sich als sog. Elektronenwolke frei bewegen können. Die Metalle selbst, ihre Oxide und Hydroxide bilden mit Säuren Salze. Die Metalle werden dann zu Kationen. Die typischen Eigenschaften ergeben sich durch die metallische Bindung und den kristallinen Aufbau.
• Wie werden Metalle eingeteilt? Nach Dichte: -Leichtmetalle < 5kg&dm3: Al, Mg, Ti-Schwermetalle > 5kg&dm3: Fe, Cu, Ni, Pb Nach Schmelzpunkt:-niedringschmelzende <700°C: Sn, Pb, Zn-hochschmelzende 700-2000°C: Fe, Cu, Ni-höchstschmelzende >2000°C: Mo, W, Ta nach chemischer Beständigkeit:-Edelmetalle: Au, Ag, Pt-unendle Metalle: Fe, Zn, Mg nach Aussehen:-Schwarzmetalle: Fe und Legierungen-Weißmetalle: Sn, Pb und Legierungen
• Gewinnung und Herstellung der Metalle Schmelzen (z.B. Fe) Sintern (z.B. W) Elektrolyse wässriger Lösungen (z.B. Cu) Schmelzfluß-Elektrolyse (z.B. Al)
• Kristallstruktur und Veränderung der Gitterstruktur von Metallen Beim Abkühlen aus einer Schmelze wird ein feinkörniges Gefüge technologisch gegenüber einem grobkörnigen bevorzugt. Die Gefügestruktur ist beeinflußbar durch den Abkühlvorgang und das vorherige Impfen mit Kristallisationskeimen. Durch Modifikationen in Abhängigkeit von vorherrschenden Temperaturen entstehen unterschiedliche Gefügestrukturen. Diese Erscheinung wird Allotropie genannt. Es entstehen sogenannte α, β, γ ... Modifikationen
• Legierungen-Beispiele In einem Mehrkomponentensystem besteht die Hauptkomponente aus Metall. Die Schmelze enthält vollständig miteinander mischbare oder ineinander lösliche Partner (Homogenität). Mischkristall-Legierung z.B. Cu-Nivöllig einheitliche Struktur, statistisch regellose Verteilung der Komponenten in Mischkristallen, Eigenschaften z.T. besser oder schlechter als die der Komponenten Eutektische Legierung z.B. Pb-Si-Lotbeim Erstarren teilweise Entmischung → Kristallgemisch aus fein ausgebildeten Kristallen der beiden Legierungskomponenten, Schmelzpunkt der Legierung z.T. niedriger als Schmelzpunkt der Komponenten Intermetallische Verbindung (Metallide)chemische Verbindung der Komponenten
• Vorkommen und Eigenschaften von Eisen Vorkommenals Fe-Oxid oder Fe-Sulfat Erze 4,2 % der ErdrindeEigenschaften reines Eisenbläulich weiß, sehr weich, dehnbar, mechanisch wenig belastbar, Rostansatz an feuchter Luft, magnetisierbarerstarrt aus Eisenschmelze bei 1536 °C zu Kristallen, endgültige Kristallform bei 911
  C legiertes und wärmebehandeltes EisenVariation in mechanisch-thermischen Eigenschaften für vielfältige Anwendungen
• Herstellung, Gewinnung von Eisen Def. Hochofen und Roh-Eisen Andere Verfahren der Eisengewinnung? Aufbereitung des Erzes → Gewinnung der Eisenoxide Verhüttung → Reduktion zu Roh-Eisen (mit Hochofen) Erschmelzen von Stahl oder Gußeisen → Einstellung des Fe-C-Verhältnis Veredelung zu Spezialstählen HochofenSchachtofen im Gegenstromprinzip: -von oben Erz, Koks und Zuschläge-von unten Heißluft→oben entweichen Gichtgase, unten wird Eisen erschmolzen→nicht brennbare Bestandteile schwimmen als Schlacke auf flüssigem Eisen Roh-Eisenenthält außer C noch Mg, P, S, Si Andere Verfahren der Eisengewinnung:feinteilige Erze, Reduktion unter Druck mit nicht verkoksbarer Kohle, CO- und H2- haltigen Mischgasen oder reinem H2.
• Was zeigt das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm? zeigt in Abhängigkeit von Temperatur und Kohlenstoffgehalt sowie Abkühlgeschwindigkeit die Zustandsfelder der Phasen und Phasengemische (Gefüge).
• C-Gehalt beeinflußt wesentliche Eigenschaften des Eisens. Welche? - Schmelzpunkt- Verformbarkeit- Magnetisierbarkeit- Elastizität- Festigkeit
• Grundgefüge im Eisen - Kohlenstoff - Diagramm Ferrit: α-Mischkristall des Eisens Austenit: γ-Mischkristall des Eisens Zementit (=Eisenkarbid): Ausscheidung aus Schmelze als Primär-, Sekundär-, Tertiärzementit, aus eutektischem oder eutektoidem Kristallgemisch Ledeburit: eutektisches Kristallgemisch aus Austenit und Zementit Perlit: Gefüge aus Ferrit und Zementit, Zerfallsprodukt des Austenit
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• Gußeisen - Definition und Eigenschaften C-Gehalt theoretisch 1,7 - 4,2 %, praktisch 2,5 - 3,9 %Dichte, Schmelzpunkt geringer als reines Eisen Eigenschaften Grauguß spröde geringe Zug-und Biegefestigkeit nicht schmied- oder walzbar nur bedingt schweißbar (da vor dem Schmelzen kein Erweichen) gut gießbar spanende Bearbeitung möglich hohe Härte, Druckfestigkeit wesentlich preiswerter als Stahl
• Gußeisen - Definition C-Gehalt theoretisch 1,7 - 4,2 %, praktisch 2,5 - 3,9 %Dichte, Schmelzpunkt geringer als reines Eisen
• Grauguß -Eigenschaften -Herstellung -Anwendung Eigenschaften: spröde geringe Zug-und Biegefestigkeit nicht schmied- oder walzbar nur bedingt schweißbar (da vor dem Schmelzen kein Erweichen) gut gießbar spanende Bearbeitung möglich hohe Härte, Druckfestigkeit wesentlich preiswerter als Stahl Herstellung: aus Roheisen durch Umschmelzen Einstellung des C-Gehaltes durch Oxidation mit Sauerstoff, Sauerstofflieferant meist Schrott Anwendung: allgemeiner Maschinen- und Anlagenbau: Motorblöcke, Kanaldeckel HT: Herd-, Ofen- und Heizkesselteile, Pfannen, elektrische Massekochplatten
• Temperguß -EIgenschaften -Anwendungen Eigenschaften: Durch gezielte langwierige Wärmebehandlung fertiger Gußteile: Entkohlung der Randschichten bis zu gewünschtem Grad Sprödigkeit und Härte wird vermindert und ähnliche Eigenschaften wie bei zähem Stahl erzielt. Anwendung: bewegte Maschinenteile Rohrfittings
• Stahl -Definition -Eigenschaften -Herstellung -mögliche Verfahren Definition: jede Eisenlegierung, die schmiedbar ist, wird Stahl genannt C-Gehalt 0,5 - 1,7 % mit steigendem C-Gehalt verliert sich Schmiedbarkeit Eigenschaften elastischer, biegsamer → bessere mechanische Eigenschaften, höhere Schmelztemperatur als Gußeisen → höhere Kosten beim Gießen und Schmelzen von Stahl aber möglich für Sonderfälle Herstellung Senkung des C-Gehaltes durch Oxidation von C und anderer unerwünschter Beimengungen im Roheisen (FRISCHEN) mögliche Verfahren Thomas-Birne Oxygenstahl (LD, LDAC, Rotor, Kaldo, AOD, VOD, VODK) Herdfrischverfahren (SM) Elektrostahlverfahren (Lichtbogen, Induktion)
• Definition Legierungen unter Legierung wird allgemein ein aus mehreren Elementen bestehender Stoff mit Metalleigenschaften verstanden.
• Edelstahl -Definition -Untergruppen -Anforderungen Definition: Besondere Form des legierten Stahls, mit besonderer Sorgfalt erschmolzen, unter ständiger Kontrolle weiterverarbeitet→hohe Reinheit und Gleichmäßigkeit des Gefüges Untergruppen Edelbaustähle für Einsatzhärtung und -vergütung Werkzeugstähle Schnellarbeitsstähle rost- und säurebeständige Stähle hitzebeständige Stähle AnforderungenAnforderungen und Spezifikationen für Stähle sind in DIN-Normen festgelegtz.B. CrNi-Stahl 1.4301 führt DIN-Bezeichnung: X5CrNi189 Im Haushaltsbereich Begriff Edelstahl meist für rost- und säurebeständige Stähle.
• Edelstahl - Cr-Stahl -Eigenschaften und Verwendung mit 12-13 % Cr rostbeständig und in geringem Umfang auch beständig gegen schwache Säuren und Laugen. Eigenschaften, Verwendung Cr-Stahlaußer rostbeständig, besonders hart: Messerklingen, Schlagmesser von Maschinen, Schneidscheiben, Allesschneiderferritischer Stahl → magnetisierbar, induktionsgeeignet
• Edelstahl - Cr-Ni-Stahl Eigenschaften und Verwendung 18/8 oder 18/10 bedeutet: 18 % Cr und 8 oder 10 % NiEigenschaften und Verwendung Cr-Ni-Stahlhöhere Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien als Cr-Stahl, bessere mechanische Eigenschaften (Zähigkeit) bei verminderter Härte → Verformbarkeit kalt besser (walzen, biegen), glatte Oberfläche, leicht zu reinigen u. desinfizieren, geruchs- und geschmackslos, lange Haltbarkeit, universelles Material für Groß- und Kleinhaushalte, lebensmittelverarbeitende BetriebeHT: Spülbecken, Innenbehälter von Geschirrspül- und Waschmaschinen, Bestecke, KochgeschirrLMT: Behälter und Anlagenbau, Rohrleitungen, Wärmetauscheraustenitischer Stahl → nicht magnetisierbar, nicht induktionsgeeignet
• Edelstahl - Cr-Mn-Stahl Verwendung Mn als Nickelersatz meist 12/18, d.h. 12 % Chrom u. 18 % ManganVerwendung Cr-Mn-Stahlhochglänzende Bestecke, Gehäuseteile, Ziergegenstände
• Wann wird ein Oberflächenschutz benötigt? Welche Verfahren? außer bei nichtrostenden Edelstählen bei allen Fe-Metallen notwendigje nach Oberflächenbelastung unterschiedliche Verfahren: galvanische Überzüge für Metallschichten mit höherem Schmelzpunkt als Sn, Zn, Pb, oder um hierbei Metall zu sparen (dünnere Schichten). Kathodische Abscheidung von Cu, Ni, Cr, CuZn, Ag, Au aus Metallsalzlösung. Meist mehrere verschiedene Metalle nacheinander galvanisiert: Erst Vernickeln, dann verchromen etc. wegen besserer Haltbarkeit→Probleme: Schadstoffe, aufwendige Reinigung und Vorbehandlung der Gegenstände Tauchüberzügein flüssige Schmelze (Zn, Sn) → Feuerverzinken, sehr haltbar, aber Material dicker → ungeeignet für Schrauben, Präzisionsteile
• Überzüge von Metallen - Beispiele Verzinnen (Weißblech): Zinnüberzug: galvanisch oder Schmelze, korrosionsfest gegen organische SäurenBsp: Konservendosen, Kuchenbleche Verzinken: Zinküberzug: galvanisch oder schmelze, nicht gegen organische Säuren beständig, wohl gegen anorganische → für Lebensmittel ungeeignet Bsp: Geländer, Gartenhäuschen, Gewächshäuser Verchromen: Chromüberzug: galvanisch, Cr korrosionsfest gegenüber den meisten im Haushalt üblichen AgenzienBsp: hochglänzende Oberflächen, Gerätegehäuse, Armaturen im Sanitärbereich Metallspritzen: Aufbringen geschmolzener Metallpartikel mit Druckluft etc. Haftung rein mechanisch, kein geschlossenporiger Überzug, besonders für komplizierte Bauteile oder nachträglichen Korrosionsschutz Plattierung: durch Walzen innige, nicht lösbare Verbindung verschiedener Metalle:z.B. Edelstahl auf Cu, Al
• Überzüge aus Farbe, Kunststoff - Beispiele Lackierung allgemein:sehr viele unterschiedliche Systeme, Problem: Lösemittel, Wasserlacke, Einbrennen, ReststoffeSchwarzblechÜberzug mit schwarzem Lack, Schutz nur solange Schicht unverletztBsp: Kuchenbleche, -formen (Oberfläche, vorsichtig zu reinigen, einfetten nötig)PulverbeschichtungLack- bzw. Kunststoffpartikel werden elektrostatisch aufgebracht und durch Wärme zu durchgehender Beschichtung vereinigt, Bsp: alle wärmebeständigen Metallteile (Abriebfestigkeit und Elastizität größer als bei Lack)Kunststoffüberzugteilweise dauerelastisches Material, Funktion ähnlich einer Lackierung nur dicker. Aufbringen durch:  Streichen, Tauchen, Wirbelsintern (vorgewärmtes Metallteil in aufgewirbeltes Kunststoffpulver)Bsp: Teflonbeschichtung von Pfannen, Kunststoffgriffe an Geräten
• Emaillieren -Definition -Eigenschaften -Verwendung -Vorbehandlung der beschichteten Geräte Definition: glasähnlicher Stoff bestimmter Zusammensetzung und BeschaffenheitEigenschaften: glasartig fest, spröde, Elastizität geringer als zu beschichtende MetalleVerwendung: Korrosionsschutz und Dekor hauptsächlich von Stahl und Gußeisen, Töpfe, Wannen, einfaches Geschirr, Rohre, SchilderVorbehandlung der zu beschichtenden Geräte:Glühen, Beizen, evtl. Oberfläche aufrauhen
• Verarbeitung von Email Ausgangsstoffe: Borax, Feldspat, Quarz, Flußspat, Soda, Metalloxide + evtl. Trübungsmittel→Mahlen → Schmelzen → Fritten (unvollständiges Schmelzen) → Abschrecken ⇒ Fritte→ Mahlen (mit Wasser, Ton, Quarzmehl) ⇒ Schlicker→ Grundemailschlicker aufbringen (durch Tauchen, Spritzen, Elektrostatik)→ 1. Brennen bei 850-900 °C→ Deckemailschlicker aufbringen→ 2. Brennen bei 800-850 °C
• Vorkommen von Aluminium in Erdrinde in Verbindungen mit Sauerstoff, Kiesel-, Schwefel-, Phosphorsäure, in zahlreichen Mineralien: Basalt, Gneis, Graphit, Schiefer in Verwitterungsprodukten: Kaolin, Lehm, Ton, Schmirgel, Korund Edelsteine: Al2O3 (Korrund, Schmirgel) mit Spuren anderer Metalle: Amethyst, Rubin, Saphir, Topas Aluminiumerze: Bauxit, Kryolith
• Eigenschaften von Aluminium Dichte 2,7 kg/dm³ → Leichtmetall, geringes Gewicht günstige mechan. Festigkeitswerte durch Oxidschicht Schutz vor weiterer Korrosion hygienisch unbedenklich (LM), ungiftig Leitfähigkeit für Wärme, elektr. Strom Reflexionsvermögen für Wärme, im polierten Zustand für Licht Verarbeitung: Verformen, Zerspanen, Oberflächenbehandlung Temperaturbeständig bis 600 °C, Funkenfreiheit, unbrennbar
• Was ist der Ausgangsstoff für die Herstellung von Aluminium? Was sind die Voraussetzungen für industrielle Produktion? Ausgangsstoff: Bauxit Voraussetzungen für industrielle Produktion:1. Verfahren zum chem. Aufschluß Aluminium-oxid aus Bauxit2. elektrische Stromgewinnung (Generatorprinzip)3. Elektrolyse Aluminium-oxid → metall. Aluminium
• Erläutern sie das Bayer-Verfahren 1. Nasser Aufschluss:Bauxit→Vermischen mit heißer Natronlauge (NaOH) → Aufschluß unter Druck und Wärme im Autoklav → Na-Aluminat- Lösung → Verdünnung mit Waschlauge → Abkühlen auf 100 °C2. Reinigung→ Eindicken (im Kläreindicker) → Rotschlamm aus unlöslichen Bestandteilen wird abgeführt (Weiterverwendung z.B. zur Entschwefelung von Gasen) 3. Trennung (im Kristallisator):→ übersättigte Na-aluminatlauge scheidet beim Abkühlen Aluminium-hydroxid (Al(OH)3)aus (Auftrennung in Al(OH)3 und in NaOH [Wiederverwendung]) → Vakuumfiltration: Filtrat und Teil Aluminium-hydroxid für weiteren Bauxitaufschluß (NaOH nicht)4. Calcinierung:→ Rückstand Aluminium-hydroxid Glühen bei 1200-1300 °C zu Aluminium-oxid (im Drehofen)  aus 4 t Bauxit entstehen 2 t Tonerde (Aluminium-oxid)
• Herstellung von Aluminium (Fließschema) Bauxit⇓Bayer-Verfahren⇓Schmelzfußelektrolyse
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• Erläutern sie die Schmelzflusselektrolyse Tonerde in Kryolithschmelze bei 960 °C aufgelöst und mit Lichtbogen elektrolysiert⇒Kryolith dient der Schmelzpunkterniedrigung, Aluminium-oxid-Gehalt in Schmelze 5-7 %, Elektrodenmaterial KohleKathodeflüssiges Aluminium, schwerer als Salzschmelze, AbsinkenAnodeSauerstoff mit C zu CO und CO2  Absaugen des flüssigen Aluminium, Transport in Gießerei  aus 2 t Tonerde 1 t Primäraluminium
• Verwendung von Aluminium neben Rein- oder Reinstalu sehr viele LegierungenLegierungselemente: Mangan, Magnesium, Silizium, Kupfer, Zink⇒Verbesserung von Festigkeit, Härtbarkeit, Schweißbarkeit, metall. Glanz Verkehrswesen: Privat- und Nutzfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Verkehrsmittel (Bahnen, Busse) Bauwesen: Fassadenverkleidungen, Fensterrahmen, Türen, Gitter, Geländer, Beschläge, Folien für Dämmstoffe, Sonnenschutz (Jalousien, Lamellen), Wärmetauscher, Solarkollektoren, Windenergieanlagen Elektroindustrie, Maschinenbau, Feinmechanik Haushalt- und Metallwaren: insbes Küchengeschirr, Töpfe, Kessel, Camping, Alu-Töpfe im Haushalt fast vollständig von Edelstahl- und Stahlemailgeschirr verdrängt, in Großküchen dagegen sehr stark verbreitet Chemieindustrie, Landwirtschaft: Behälter, Anlagen sonstige Verwendung: Aluminiumpulver: Farbpigmente (Kunstgewerbe), Feuerwerkskörper, Sinterteile, Aluminothermverfahren zum Verschweißen von Schienen Oberflächenbearbeitung anderer Materialien: Strahl-, Oxidationsmittel
• Verarbeitung von Aluminium Umformungstechnologie: Walzen, Tiefziehen, Biegen, Bördeln Oberfläche: Schleifen, Polieren, Beizen, Färben Plattieren, galvanisch Überziehen, Emaillieren, Pulverbeschichten, Lackieren Oxidierbarkeit teilweise ausgenutzt für künstlich aufgebrachte Oxidschichten → sehr dicht, hart, durchsichtig, dadurch höhere Beständigkeit gegen Korrosion, Abrieb- und VerschleißfestigkeitEloxal-Verfahren (elektrolytisch oxidiertes Aluminium): Elektrolyt: verd. Schwefel-, Oxal-, Chromsäure, Gleichspannung → außen fest haftende, sehr harte Oxidschicht, kann auch transparent eingefärbt werden, keine Nachbehandlung mehr Verpackung dünne Bänder/Folien, Tuben, Aerosoldosen, fließgepreßte Verpackung, Kapseln/Schraubverschlüsse, Lebensmittel- und Getränkedosen, Leichtbehälter, Flaschenverschlüsse, Tuben, Aerosoldose, Kosmetikdosen, Menueschalen, Folien, Verbundstoffe (Tetra-, Brik-Pak)
• Vorkommen von Kupfer neben Aluminium wichtigstes Nichteisenmetall, Name Kupfer von lat. cuprum, dieses wiederum von aes cyprium (Erz aus Zypern), in Natur in reiner Form und in Erzen als Kupferkies, Kupferglanz
• Eigenschaften von Kupfer Dichte 8,9 kg/dm3 → Schwermetall weich, aber zäh gut verformbar (Kupfertreibarbeiten) kalt und warm schmiedbar, schweiß- und härtbar hohe Leitfähigkeit für Wärme, elektrischen Strom beständig gegen Luft und Wasser, schwarze dünne Oxidschicht Kupfer bildet mit organischen Säuren (z.B. aus LM) giftige Salze → Grünspan
• Herstellung von Kupfer Sulfidische Erze→vorgeröstet   Im Flammofen zu  Kupfer-Stein verschmolzen  Anreicherung des Steins durch Verblasen im Trommel-Konverter. weiteres Blasen: zu Roh-Kupfer verarbeitet. Raffination durch Schmelzfluß und anschließende Elektrolyse -Oxidation des Rohkupfers: anodische Auflösung-Reduktion: kathodische Abscheidung des hochreinen Elektrolytkupfers
• Verwendung von Kupfer reines Kupfer in Elektroindustrie (Drähte, Kontakte) Apparatebau (Kessel, Wärmetauscher) sanitäre Installation (Wasserrohre, Heizungsrohre). Kochgeschirr (muß aber wegen Grünspanbildung innen verzinnt, oder mit Edelstahl plattiert sein)
• Legierungen des Kupfers Messing:  Zweistofflegierung mit Zink Kupfer und Blei (Sondermessinge enthalten zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften noch andere Metalle)⇒Verbesserung der spanenden BearbeitungBsp.: Beleuchtungskörper, Türbeschläge, Briefkästen, Ziergegenstände Bronze: Zweistofflegierung mit Zinn (Münzbronze, Geschützbronze, Glockenbronze)⇒gute Dehnungs- und Verarbeitungseigenschaften, hohe Verschleißfestigkeit,korrosionsbeständigBsp.: Ventile Apparate-, Schiffsbau, Federn, Schrauben, Rohre, Drähte, Lagermetalle. In Elektroindustrie: Elektroden, Kontakte, Leitungen.Haushaltsbereich: Ziergegenstände Rorguß: Dreistofflegierung mit Kupfer, Zinn, Zink, BleiBsp.: Lagermetall für Eisenbahn, Maschinenarmaturenguß Alpaka, Neusilber, Argentan: Dreistofflegierung mit Kupfer, Nickel und Zinn⇒Ähnelt im Aussehen SilberlegierungenBsp.: Grundmetall für versilberte Bestecke, einfache Zylinderschlüssel (weite Verbreitung vor Verwendung des rostfreien Stahls im Lebensmittelbereich)
• Vorkommen von Blei Bleiglanz, Bleierze häufig zusammen mit Zinkerzen, enthalten meist noch Silber und Spuren vonEdelmetallen
• Eigenschaften von Blei Dichte 11,34 kg/dm3 →Schwermetall sehr weich, Fingernagel ritzbar, messerschneidbar leichte Verformbarkeit an frischer Schnittstelle silberhell glänzend an Luft rasch mattblaugrau anlaufend, dünne Oxidschicht komplizierter Blei-Verbindungen verhindert weitere Oxidation korrosionsbeständig gegen Luft, Säure, Wasser, Erdreich
• Herstellung von Blei Verhüttung spezieller bleihaltiger Erze Bleigewinnung aus Abfallprodukten anderer Prozesse  ⇒Trennung der Edelmetalle und sonstigen Beimengungen erfolgt in mehrstufigem Raffinationsprozeß (meist Einblasen von Luft zur Oxidation der Verunreinigungen)
• Verwendung von Blei Akkumulatoren zur Energiespeicherung (Sekundärelemente): Bleiplatten in verdünnter Schwefelsäure. In geladenem Zustand Anode braunes PbO2, Kathode metall: Blei. Beim Entladen entsteht auf Platten Bleisulfat, das beim erneuten Laden wieder umgewandelt wird Ummantelung von Kabeln (heute Kunststoffe) Munition (Bleischrot) Lötmetall Bleibleche im Bau (Dachanschlüsse) Schriftsatz Letternmetall (Blei-Antimon-Zinn) Strahlenschutz aufgrund des hohen Atomgewichts: Abschwächung energiereicher Strahlung, Absorption ⇒ Blei-Schutz beim Röntgen Bleioxide in Glasindustrie: Bleikristall Bleipigmente in Farben (Bleimenige)
• Vorkommen von Silber Silberglanz (Argenit), gediegen als Edelmetall, meist keine reinen Silbererzvorkommen, sondern zusammen mit Erzen anderer Metalle
• Eigenschaften von Silber Dichte 10,5 kg/dm3 weich, kalt verformbar, sehr dehnbar korrosionsbeständig, aber dünne festhaftende Schichten aus Silber-sulfid, -chlorid hohe Leitfähigkeit für Wärme, Elektrizität (besser als Cu, Al) hohes Reflexionsvermögen für sichtbare Strahlung (90-95%) ⇒Spiegelherstellung: Silber-Niederschlag auf Glas
• Herstellung von Silber meist bei Bleihüttenprozeß notwendiger, sehr aufwendiger Trennvorgang der verschiedenen Metalle
• Verwundung von Silber Legierung (sonst zu weich. Kupfer bewirkt Härte ohne Verlust des Silberglanzes) Zahnheilkunde Dentallegierungen insbes. Amalgam Elektrotechnik Elektronik: u.a. Kontakte Fotographie: lichtempfindliche Silberhalogenide (haupsächlich AgBr) Haushalt: Schmuck, Bestecke
• Ag-Cu-Legierungen Sterling-Silber (GB): 925 Teile Silber, 75 Teile Kupfer auf 1000 Gewichtsteile 800-Silber (D): 800 Teile Silber, 200 Teile Kupfer auf 1000 Gewichtsteile ⇒ größere Härte ⇒Besteck und Ziergegenstände meist galvanisch versilbert, Grundmaterial Alpaka.
• Erklären Sie die Reaktionen und die Funktionen einer Hochofenanlage. Schachtofen im Gegenstromprinzip: von oben Erz, Koks und Zuschläge⇒Eisenerz rutscht in Reduktionszone und wird dort reduziert von unten eingeblasene Heißluft⇒reagiert mit Kohlenstoff oben entweichen Gichtgase, unten wird Eisen erschmolzen nicht brennbare Bestandteile schwimmen als Schlacke auf flüssigem Eisen
• Prozeßfolge der Stahlgewinnung Einsetzten (Schrott, Eisenschwamm) Einschmelzen (Zugabe von Sauerstoff und/oder Brennstoffen) Oxidationsphase (Oxidische Schlacke zur Aufnahme unerwünschter Begleitelemente [Zugabe von Kalk, Koks]) Reduktionsphase (Reduzierende Schlacke zum Sauerstoff und Schwefelabbau; Zugabe von Legierungselementen) Abstich ⇒Stahl
• Definition und Kriterien der Fertigung Fertigen ist das Herstellen von Werkstücken geometrisch bestimmter Gestalt Wahl eines Fertigungsverfahrens erfolgt nach: Haupttechnologie (Werkstoff, Formen, Losgrößen) Fehlertechnologie (Maß, Form, Lage, Geometrie) Wirtschaftlichkeit (Je Zeiteinheit zu fertigende Stückzahlen, Vorbereitungskosten, Einzelkosten, Folgekosten) Anpassung der Arbeit an den Menschen (Beanspruchung Mensch & Umwelt, Immissionsgrenzwerte, Sicherheitsnormen)

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