Nichteisenmetalle: Typen, Eigenschaften und industrielle Anwendungen

Nichteisenmetalle sind Metalle oder Legierungen ohne nennenswerten Eisenanteil – diverse Typen. Besonders durch Eigenschaften: Formbarkeit, Unmagnetisch, hohe Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht.

Obwohl fast alle teurer als Ferrometalle, dienen sie meisten industriellen Zwecken: Dachrinnen, Rohre, Elektroinstallationen. Geeignet für hochkorrosive Umgebungen: Flüssigkeits-, Chemie-, Abwasserleitungen.

Durch Unmagnetischkeit in vielen Elektro-/Elektronikgeräten. Aluminium: geringes Gewicht, Kupfer: hohe Leitfähigkeit, Zink: unmagnetisch, korrosionsbeständig.

Typen nichteisenmetallischer Werkstoffe

Wichtigste: Aluminium, Kupfer, Blei, Nickel, Zinn, Titan, Zink, Messing. Edelmetalle: Silber, Gold, Platin.

Aluminium

Aus Bauxit gewonnen. Unreines Aluminiumoxid mit gebundenem/freiem Wasser, Silber- und Eisenoxid als Verunreinigungen. Großmengen-Gewinnung durch elektrolytische Reduktion.

Aluminiumlegierungen

Legierungszusätze verbessern mechanische Eigenschaften (Härte, Zerspanbarkeit, Zugfestigkeit, Gießfließfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit). Guss- oder Knetform („kneten“ = Schmieden, Walzen, Tiefziehen etc.). Eigenschaften mancher Legierungen durch Wärmebehandlung verbesserbar, andere nur durch Anlassen/Verfestigung.

Kupfer

Wichtigstes Nichteisenmetall in Reinform, als Legierung und Legierungselement. Beeinflusst andere Metalle: gute elektrische/thermische Leitfähigkeit, Formbarkeit, Legierfreudigkeit, Korrosionsbeständigkeit durch schützende Oxidschicht. Erkennbar an warmem Rotton.

Kupferlegierungen (Messing)

Messing = breites Spektrum Kupfer-Zink-Legierungen mit entsprechenden Eigenschaften/Anwendungen. Kupferanteil >80 % → „Tombak“, goldfarben, Dekoration. Messing in Ingenieurwesen: Korrosionsbeständigkeit + leichtes Walzen, Pressen, Schmieden, Extrudieren, Ziehen, Gießen, Zerspanen, Hart-/Weichlöten.

Bronze

Kupfer-Zinn-Legierungen (locker auch andere Basislegierungen). +10 % Zinn → Phosphorbronze, Saiteninstrumente. Phosphorbronze 6–12 % Zinn → Lager, Gussteile. 20 % Zinn → Glocken.

Aluminiumbronze

Kupfer-Aluminium-Legierungen (ohne Zinn) für Schiffs- und Allgemeinmaschinenbau. Bedingungen: Korrosionsbeständigkeit, gute Festigkeit/Härte bei hohen Temperaturen.

Manganbronze

Spezielle „Messings“ mit hoher Zugfestigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit durch Mangan, Zinn, Eisen, Aluminium.

Kupfer-Nickel-Legierungen

5 % Nickel → stark erhöhte Korrosionsbeständigkeit. ~15 %+ Nickel → graue Farbe. 25 % Nickel → britisches „Silber“-Geld. Kondensatorrohre (Salzwasser-Korrosionsbeständigkeit). Monel-Metall (29 % Cu, 68 % Ni, wenig Fe, Mn) → gute mechanische Eigenschaften, hervorragende Korrosionsbeständigkeit, chemische Anlagen, Verbrennungsmotorkomponenten bei hohen Temperaturen.

Blei

Schwerstes Nichteisenmetall (spez. Gewicht 11,3). Sehr weich, formbar, mit Handsäge/Messer schneidbar. Silbriger Glanz beim Schneiden, schnell anlaufend (schützender Oxidfilm). Beständig gegen viele Säuren, aber angreifbar durch reines Wasser. Niedriger Schmelzpunkt (330 °C), essenziell in Legierungen (Klempner/Lötzinn mit variablen Zinnanteilen).

Zinn

Weißes Metall mit gelblich-grünlichem Schimmer. Sehr formbar → Zinnfolie. Hauptanwendung: Verzinnen (Konservenindustrie). Legierungselement in Lagermetallen. Weichlote. Sehr niedriger Schmelzpunkt (~232 °C).

Zink

Glänzend, bläulich-weiß, gute atmosphärische Korrosionsbeständigkeit → Feuerverzinken (Blech, Rohre, Drähte, Nägel) durch Tauchbad in flüssigem Zink. Auch in Kupfer-Zink-Legierungen (Messing). Zinklegierungen für Druckguss (Vergaser, Waschmaschinenteile, Spielzeugmodelle). Zinkkonzentrat → Filtration → Röstung → Zinkoxid-Sinter → mit Anthrazit, Steinkohle, Ton mischen → Briketts pressen.

Video zu Nichteisenmetallen:

(Video-Link im Original)

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