{"id":13595,"date":"2024-11-05T18:33:50","date_gmt":"2024-11-05T10:33:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sogaworks.com\/?p=13595"},"modified":"2025-02-07T11:31:52","modified_gmt":"2025-02-07T03:31:52","slug":"different-types-of-iron","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sogaworks.com\/de\/blogs\/different-types-of-iron\/","title":{"rendered":"Verschiedene Eisensorten: Definition und Eigenschaften"},"content":{"rendered":"
Eisen ist ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens und bildet das R\u00fcckgrat vieler Industrien. Eisen wird in vielerlei Hinsicht verwendet. Es findet sich in Geb\u00e4uden, Infrastrukturen, Fahrzeugen und Ger\u00e4ten. Die Eisenarten sind vielf\u00e4ltig und haben besondere Eigenschaften. Die Kenntnis der verschiedenen Eisenarten, wie Roheisen, Schmiedeeisen und Gusseisen, hilft uns, eine kluge Wahl zu treffen. Dieser Artikel befasst sich mit den verschiedenen Eisenarten und ihren Eigenschaften.<\/p>\n\n\n\n
Was ist Eisen?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Eisen ist ein chemisches Element. Sein Symbol ist Fe, abgeleitet vom lateinischen \"ferrum\". Es hat eine kristalline Struktur. Reines Eisen ist ein silbrig-wei\u00dfes, gl\u00e4nzendes Metall. Es ist dicht, mit einer Dichte von 7,86 g\/cm\u00b3. Es hat einen Schmelzpunkt von 1539\u00b0C. Eisen ist elektrisch und thermisch leitf\u00e4hig.<\/p>\n\n\n\n
Eisen ist eines der am h\u00e4ufigsten vorkommenden und vielseitigsten Metalle der Erde. Es macht etwa 5,1% der Erdkruste aus und ist damit nach Sauerstoff, Silizium und Aluminium das vierth\u00e4ufigste Metall auf der Erde. In der Natur kommt freies Eisen nur in Meteoriten vor, und auf der Erde existiert Eisen haupts\u00e4chlich in Form von Verbindungen.<\/p>\n\n\n\n
Die wichtigsten Eisenerze sind H\u00e4matit und Magnetit. H\u00e4matit hat 50-60% Eisen. Magnetit hat \u00fcber 60% Eisen. Andere wichtige Eisenerze sind Limonit und Siderit.<\/p>\n\n\n\n
Verschiedene Arten von Eisen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Eisen gibt es in verschiedenen Formen, die sich jeweils durch einzigartige Eigenschaften und Zusammensetzungen auszeichnen, die f\u00fcr bestimmte industrielle Anwendungen geeignet sind. Zu den wichtigsten Eisenarten geh\u00f6ren Reineisen, Schmiedeeisen, Roheisen und verschiedene Varianten von Gusseisen wie Grauguss und Sph\u00e4roguss.<\/p>\n\n\n\n
Schmiedeeisen<\/h3>\n\n\n\n
Schmiedeeisen ist eine Eisenlegierung, die sich durch ihre Formbarkeit und Duktilit\u00e4t auszeichnet. Es enth\u00e4lt in der Regel einen sehr niedrigen Kohlenstoffgehalt, etwa 0,1% oder weniger, was dazu beitr\u00e4gt, dass es sich leicht formen und schwei\u00dfen l\u00e4sst. Schmiedeeisen wird h\u00e4ufig f\u00fcr Anwendungen verwendet, die eine hohe Zugfestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit erfordern, z. B. f\u00fcr dekorative Elemente und strukturelle Anwendungen.<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
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Gusseisen<\/h3>\n\n\n\n
Gusseisen ist eine Gruppe von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 2%. Es wird durch Schmelzen von Roheisen und Hinzuf\u00fcgen von Elementen wie Kohlenstoff und Silizium hergestellt.<\/p>\n\n\n\n
Reines Eisen<\/h3>\n\n\n\n
Reineisen ist die einfachste Form von Eisen, die in der Regel durch Verfahren mit hohem Reinheitsgrad hergestellt wird, z. B. durch Schmelzen in Elektrolichtbogen\u00f6fen. Diese Form enth\u00e4lt ca. 99,8% Eisen mit einem minimalen Kohlenstoff- und Mangangehalt, was es ideal f\u00fcr Anwendungen macht, die einen hohen Reinheitsgrad erfordern, insbesondere bei elektrischen Anwendungen.<\/p>\n\n\n\n
Roheisen<\/h3>\n\n\n\n
Roheisen ist ein Zwischenprodukt der Verh\u00fcttung von Eisenerz mit einem kohlenstoffreichen Brennstoff, in der Regel Koks, in einem Hochofen. Es enth\u00e4lt 2% bis 4% Kohlenstoff sowie unterschiedliche Mengen an Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel. W\u00e4hrend Roheisen selbst f\u00fcr die meisten Anwendungen zu spr\u00f6de ist, dient es als Rohmaterial f\u00fcr die Herstellung von Gusseisen und Schmiedeeisen.<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
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Klassifizierung nach Zusammensetzung<\/h3>\n\n\n\n
Die Klassifizierung von Eisen nach seiner Zusammensetzung ist grundlegend f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis seiner verschiedenen Formen und ihrer Anwendungen. Diese Klassifizierung kann haupts\u00e4chlich in zwei Kategorien unterteilt werden: Gusseisen und Stahl, die jeweils unterschiedliche Merkmale aufweisen, die auf dem Kohlenstoffgehalt und anderen Legierungselementen basieren.<\/p>\n\n\n\n
Gusseisen<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Gusseisen zeichnet sich durch seinen hohen Kohlenstoffgehalt aus, der normalerweise zwischen 2% und 4% liegt. Es ist bekannt f\u00fcr seine hervorragenden Gusseigenschaften, die es aufgrund seiner Flie\u00dff\u00e4higkeit im geschmolzenen Zustand f\u00fcr komplexe Formen geeignet machen.<\/p>\n\n\n\n
Stahl<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Stahl ist eine weitere wichtige Form von Eisen, die nach ihrem Kohlenstoffgehalt eingeteilt werden kann: Kohlenstoffarmer Stahl: Dieser Typ enth\u00e4lt einen Kohlenstoffgehalt zwischen 0,03% und 0,3%. Er ist f\u00fcr seine Duktilit\u00e4t bekannt und wird h\u00e4ufig im Bauwesen und in der Fertigung verwendet.<\/p>\n\n\n\n
Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt: Mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,3% bis 0,6% bietet diese Stahlsorte ein ausgewogenes Verh\u00e4ltnis von Festigkeit und Duktilit\u00e4t und eignet sich daher f\u00fcr Automobilkomponenten und Maschinen.<\/p>\n\n\n\n
Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt: Mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,6% bis 2% ist kohlenstoffreicher Stahl f\u00fcr seine H\u00e4rte und Festigkeit bekannt und wird h\u00e4ufig f\u00fcr Werkzeuge und Formen verwendet. Zus\u00e4tzlich enthalten verschiedene legierte St\u00e4hle andere Elemente wie Nickel, Chrom und Mangan, um bestimmte Eigenschaften wie Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, Z\u00e4higkeit und Elastizit\u00e4t zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n
Klassifizierung nach Mikrostruktur<\/h3>\n\n\n\n
Die Klassifizierung von Eisen nach seinem Gef\u00fcge ist ein wichtiger Aspekt f\u00fcr das Verst\u00e4ndnis seiner Eigenschaften und Anwendungen. Diese Klassifizierung basiert in erster Linie auf der Form des Graphits und der Matrix des Gef\u00fcges, was zu unterschiedlichen Formen von Gusseisen f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n
Graphit Form<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Gusseisen l\u00e4sst sich nach der Form des im Gef\u00fcge vorhandenen Graphits einteilen.<\/p>\n\n\n\n
Lamellengraphit (Flockengraphit) (FG): Diese Form ist durch d\u00fcnne, flockige Graphitstrukturen gekennzeichnet, die h\u00e4ufig in Grauguss zu finden sind und zu dessen guter Bearbeitbarkeit und D\u00e4mpfungsf\u00e4higkeit beitragen.<\/p>\n\n\n\n
Sph\u00e4roguss (SG): Diese auch als Sph\u00e4roguss bezeichnete Sorte zeichnet sich durch abgerundete Graphitknollen aus, die die Zugfestigkeit und Duktilit\u00e4t erh\u00f6hen, wodurch sie sich f\u00fcr Anwendungen eignet, die eine hohe Z\u00e4higkeit erfordern.<\/p>\n\n\n\n
Kompaktierter (vermicularer) Graphit (CG): Diese Klassifizierung bezieht sich auf eine Struktur, bei der der Graphit zwischen lamellar und sph\u00e4roidisch geformt ist und eine Kombination der Eigenschaften beider Formen aufweist.<\/p>\n\n\n\n
Tempergraphit (TG): Tempergraphit entsteht durch eine Festk\u00f6rperreaktion, die als Malleabilisierung bekannt ist, und weist einzigartige mechanische Eigenschaften auf, die eine h\u00f6here Flexibilit\u00e4t und Z\u00e4higkeit des fertigen Gussteils erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n
Matrix der Struktur<\/h3>\n\n\n\n
Neben der Graphitform werden Gusseisen auch anhand der Matrixstruktur klassifiziert, was zu unterschiedlichen Materialeigenschaften f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n
Ferritisch: Gekennzeichnet durch eine Matrix, die haupts\u00e4chlich aus Ferrit besteht und gute Duktilit\u00e4t und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit bietet.<\/p>\n\n\n\n
Perlitisch: Diese Matrix besteht aus abwechselnden Schichten von Ferrit und Zementit, was die Festigkeit und H\u00e4rte erh\u00f6ht.<\/p>\n\n\n\n
Austenitisch: Wenn die Matrix eine austenitische Struktur aufweist, bietet sie eine hervorragende Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Hochtemperaturfestigkeit.<\/p>\n\n\n\n
Martensitisch: Durch schnelles Abk\u00fchlen bildet sich eine martensitische Matrix, die zu hoher H\u00e4rte und Festigkeit f\u00fchrt und f\u00fcr verschlei\u00dffeste Anwendungen geeignet ist.<\/p>\n\n\n\n
Bainitisch (austempered): Dieses Gef\u00fcge wird durch spezielle W\u00e4rmebehandlungsverfahren erreicht, die eine Kombination aus Festigkeit und Duktilit\u00e4t bieten. Diese Klassifizierungen nach Mikrostruktur helfen nicht nur, die mechanischen Eigenschaften verschiedener Gusseisen zu verstehen, sondern beeinflussen auch ihre Eignung f\u00fcr verschiedene industrielle Anwendungen. Jede Form weist einzigartige Eigenschaften auf, die bei Konstruktions- und Fertigungsprozessen genutzt werden k\u00f6nnen, was die Vielseitigkeit des Werkstoffs Eisen unterstreicht.<\/p>\n\n\n\n
Gusseisen und Schmiedeeisen: Der Unterschied zwischen beiden<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Sowohl Gusseisen als auch Kneteisen sind Eisen-Kohlenstoff-Legierungen. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften.<\/p>\n\n\n\n
Zusammensetzung<\/strong><\/p>\n\n\n\n
Gusseisen ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 2%. Einige Arten von Gusseisen k\u00f6nnen einen Kohlenstoffgehalt von bis zu 6,67% aufweisen. Andere Legierungselemente in Gusseisen sind Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel.<\/p>\n\n\n\n
Schmiedeeisen hingegen ist eine relativ reine Form von Eisen, die durch weitere Raffination von Roheisen gewonnen wird. Sein Kohlenstoffgehalt ist extrem niedrig, in der Regel weniger als 0,05%. Es wird durch Schmelzen von Roheisen und Entfernen von Verunreinigungen hergestellt.<\/p>\n\n\n\n
Gusseisen hat einen hohen Kohlenstoffgehalt und ist daher hart und spr\u00f6de mit geringer Plastizit\u00e4t. Es besitzt eine geringe Z\u00e4higkeit und ist zerbrechlich, was aber auch zu seiner hohen Druckfestigkeit und H\u00e4rte beitr\u00e4gt. Gusseisen hat eine mittlere W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit. Aufgrund seiner Dicke kann es die W\u00e4rme beim Erhitzen speichern.<\/p>\n\n\n\t\t
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