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Je nach Metall unterscheiden sich auch die Gefüge und Gittertypen. Um bestimmte Anforderungen zu erfüllen werden Metalle gemischt und es entstehen Legierungen.
Erklärung
Gittertypen
Je nach Metall sind die Metallionen unterschiedlich angeordnet. Die geometrischen Anordnungen entstehen sozusagen durch die Verbindung der Mittelpunkte von benachbarten Ionen.
Man unterschiedet in drei Arten:
Kubisch-flächenzentriert  | Die Metallionen bilden einen Würfel, der in der Mitte jeder Seitenfläche zusätzlich noch ein Ion enthält. Metalle die diese Gitterform haben sind Aluminium, Blei, Kupfer und Eisen (bei Temperaturen über 911° C) |
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Kubisch-raumzentriert  | Die Atommittelpunkte bilden einen Würfel, bei dem in der Mitte noch ein zusätzliches Ion zu finden ist. Metalle mit diesem Gitter sind z. B. Chrom, Eisen (bis 911° C) und Vanadium. |
Hexagonal  | Die Metallionen bilden ein sechseckiges Prisma mit einem zusätzlichen Ion in deren Mitte. In der Mitte zwischen den zwei Hexagonen liegen drei weitere Metallionen die ein Dreieck bilden. |
Metallgefüge
Während ein Metall von einem flüssigen zu einem festen Zustand wechselt, ändert sich auch die Bewegung der Metallionen. Im flüssigen Zustand bewegen sich die Ionen durcheinander. Kühlt die Temperatur ab, wird auch die Bewegung langsamer und es kommt zu einer Ablagerung. Die Ionen lagern sich immer an unterschiedlichen Stellen gemeinsam ab.
Es entstehen also Kristalle, die auch Metallkörner genannt werden. Die Grenze zwischen den Metallkörnern ist die Korngrenze.
Unter dem Mikroskop kann man dann das Metallgefüge erkennen, das die Gliederung des Werkstoffs zeigt.
- Je feinkörniger das Gefüge, desto zäher das Metall
- Je grobkörniger das Gefüge, desto besser lässt sich das Metall zerspanen
Legierungen
Metalle müssen ganz unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Da diese bei reinen Metallen oft nicht gegeben sind, gibt es Legierungen. Sie dienen zur Änderung der Eigenschaften des reinen Metalls. Durch die Mischung im flüssigen Zustand bekommen sie dann auch neue Namen.
Zwei der bekanntesten Legierungen sind Stahl und Messing.
Legierung = Eine Mischung aus unterschiedlichen Metallen oder aus Metallen und Nichtmetallen.
Legierungen Gefüge
Mischkristallgefüge | Gefüge bei Kristallgemengen |
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Beispiel Gefüge von Legierungen
- Ein Mischkristallgefüge hat z. B. eine Kupfer-Nickel Legierung
- Ein Kristallgemenge-Gefüge hat z. B. Aluminium-Silizium Legierung
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