Eisenmetalle sind eine breite Kategorie, die sowohl Reinstoffe als auch deren Legierungen umfasst. Darüber hinaus machen sie den Großteil der weltweiten metallurgischen Industrie aus.
Es ist üblich, sich auf die Kategorie der Eisenmetalle zu beziehen, vor allem auf Eisen sowie auf alle Arten von Legierungen, die auf seiner Basis hergestellt werden. Darüber hinaus bezeichnen einige Experten diese Gruppe als Metalle wie Mangan und Chrom. Stoffe dieser Gruppe zeichnen sich in der Regel durch eine dunkelgraue Farbe aus, die der Grund für die Vergabe dieses Namens war.
Eisen
Eisen ist eines der am häufigsten vorkommenden Metalle auf der Erde. Dies wurde einer der Hauptgründe dafür, dass Eisen die Grundlage für die Bestimmung der Gruppe der Eisenmetalle bildete.
Eisen selbst ist ein ziemlich leichtes, silbriges Metall. Darüber hinaus kann dieser Stoff als instabil bezeichnet werden: Er ist extrem leicht negativen Einflüssen äußerer Faktoren ausgesetzt, beispielsweise Korrosion durch Oxidation. Außerdem neigt Eisen dazu, sich zu entzünden, wenn es in eine Umgebung eindringt, die aus reinem Sauerstoff besteht. Dies liegt an seiner hohen Fähigkeit, verschiedene chemische Reaktionen einzugehen.
Gleichzeitig kommt Eisen jedoch in seiner reinen Form in der Natur praktisch nicht vor. Darüber hinaus ist die Verwendung von Reineisen aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften für industrielle, wirtschaftliche und andere Zwecke schwierig. Daher wird Eisen am häufigsten in Form verschiedener Legierungen verwendet, die durch Zugabe spezieller Zusätze zum Reinstoff erhalten werden.
Legierungen auf Eisenbasis
Die Eisenhüttenindustrie, die Metalle auf Eisenbasis herstellt, nimmt etwa 90 % der weltweiten Metallurgie ein. Gleichzeitig ist der Löwenanteil aller Legierungen dieser Kategorie diejenigen, in denen neben dem Eisengehalt in dem einen oder anderen Anteil auch Kohlenstoff vorhanden ist.
Abhängig von der Kohlenstoffkonzentration in bestimmten Legierungen ist es üblich, diese in zwei große Gruppen zu unterteilen: Stähle und Gusseisen. Wenn also der Kohlenstoffgehalt im fertigen Material weniger als 2,14 % beträgt, sprechen wir von Stahl; ansonsten gehört eine solche Legierung zur Kategorie der Gusseisen. Sowohl das eine als auch das andere Metall erhalten durch die Zugabe von Kohlenstoff zu Eisen und Eisen eine ausreichend hohe Festigkeit, jedoch ist Stahl ein duktiles Metall und Gusseisen ist spröde. Beispielsweise kann ein Gusseisenprodukt zerbrechen, wenn es versehentlich auf eine harte Oberfläche fallen gelassen wird.
Gleichzeitig ist Kohlenstoff nicht das einzige Element, das verwendet wird, um Eisen bei der Gewinnung von Legierungen aus der Kategorie der Eisenmetalle zuzusetzen. Andere Optionen für solche Zusatzstoffe sind Mangan, Phosphor, Schwefel, Silizium und andere Substanzen.
