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Legierung
(v. lat. ligare, ital.
legare, »binden«, Beschickung, Alligation),
Verbindung oder Mischung von zwei oder mehreren
Metallen miteinander (die
Legierungen
der
Metalle mit
Quecksilber nennt man
Amalgame), kommt in der
Natur nur selten vor und wird gewöhnlich durch Zusammenschmelzen
der betreffenden
Metalle erhalten. Die
Legierungen besitzen stets metallischen
Habitus und sind bis auf
mehrere
Amalgame starr. Man kann
Metalle in den verschiedensten Verhältnissen zusammenschmelzen; aber die
Legierungen sind
nicht immer einfache Gemische, sondern enthalten oft eine und selbst mehrere
chemische Verbindungen der
Metalle untereinander,
welche ganz allgemein mit überschüssigem
Metall zusammengeschmolzen sind.
Aus letzterm kristallisieren die als
chemische Verbindungen zu betrachtenden
Legierungen heraus, z. B.
aus geschmolzenem Kupferzinn eine zinnarme rote oder eine zinnreiche weiße
Legierung. Eine Legierung von wenig
Silber und viel
Blei
[* 2] zerfällt beim Erstarren in reines
Blei und silberreicheres
Blei. Bei
Legierungen aus
Metallen von sehr ungleicher
Schmelzbarkeit, in welchen das leicht schmelzbare
Metall überwiegt, kann dieses bei niedriger
Temperatur
abfließen, während das schwer schmelzbare mit einem geringen Teil des erstern verbunden zurückbleibt und den sogen.
Kienstock bildet (Seigerprozeß); ähnlich verdampft der größte Teil eines flüchtigen Metalls, aber ein Teil desselben
wird von dem nicht flüchtigen
Metall hartnäckig zurückgehalten, so daß man
Kupfer
[* 3] durch Erhitzen von
Zink,
Arsen
oder
Quecksilber nicht vollständig befreien kann. Auch aus
Amalgamen kristallisieren oft bestimmte
Legierungen.
Beim Zusammengießen
geschmolzener
Metalle findet oft bedeutende Wärmeentwickelung statt, als Zeichen, daß dabei ein
chemischer Prozeß verläuft.
Gießt man z. B. 70 Teile geschmolzenes
Kupfer zu 30 Teilen geschmolzenem
¶
mehr
Zink, so erhöht sich die Temperatur so stark, daß ein Teil der Mischung umhergeschleudert wird. Der Schmelzpunkt der
Legierungen
liegt niedriger, als die Rechnung unter Berücksichtigung der Schmelzpunkte ihrer Bestandteile ergibt, und beim langsamen Erstarren
geschmolzener
Legierung bleibt ein eingetauchtes Thermometer
[* 5] wiederholt zeitweilig stationär, entsprechend den Erstarrungspunkten
einzelner chemischer Verbindungen, die sich nach und nach kristallinisch ausscheiden.
Auch die Farbe entspricht nicht immer der nach ihren Bestandteilen zu erwartenden Mischfarbe (gelbes Messing aus rotem Kupfer
und weißem Zink); Härte und spezifisches Gewicht sind meist größer als die der einzelnen Metalle, das Leitungsvermögen für
Wärme
[* 6] und Elektrizität
[* 7] aber ist geringer. Gegenüber chemischen Einwirkungen verhalten sich die
Legierungen
teilweise wie Mischungen (Säure entzieht dem Messing Zink, Ammoniak löst Kupfer); an der Luft aber halten sich die
Legierungen
meist besser als die einzelnen Metalle, eine aus 3 Teilen Blei und 1 Teil Zinn verbrennt indes an der Luft unter starker Lichtentwickelung.
Zwei Metalle können je nach den Mischungsverhältnissen sehr verschiedene Produkte geben, und der praktische
Wert der
Legierungen besteht darin, daß man die Eigenschaften der Metalle durch gewisse, oft sehr geringe Zusätze nach Bedürfnis
abändern, gewissermaßen neue Metalle schaffen kann. Antimon, Nickel, Wismut, Gold
[* 8] und Silber werben in der Technik fast nur
in
Legierungen benutzt.
Zur Darstellung der
Legierungen schmelzt man zuerst das strengflüssigste Metall, läßt es bis nahe zu seinem Erstarrungspunkt
erkalten, setzt das leichtflüssigere oder die vorher für sich zusammengeschmolzenen leichtflüssigen zu, erhitzt nach jedesmaligem
Zusatz etwas stärker und rührt mit einem gedörrten Holzstab (nicht Eisen)
[* 9] um. Durch Umschmelzen werden
die
Legierungen gleichmäßiger, aber bei häufigerm Umschmelzen ändern sich ihre Eigenschaften wesentlich.
Überhaupt werden letztere von der Bereitungsart zum Teil stark beeinflußt, so daß die Kenntnis der Zusammensetzung einer
Legierung allein nicht immer zu ihrer Nachahmung genügt. Bisweilen stellt man
Legierungen durch Schmelzen eines Metalls mit dem Oxyd
eines andern unter Zusatz von Kohle dar. Auch auf galvanischem Weg kann man
Legierungen erhalten, z. B.
einen Bronze- oder Messingüberzug auf andern Metallen.
Legierungen finden in der Technik vielseitigste Verwendung: Messing,
Bronze,
[* 10] Glockengut, Geschützmetall, die Lagermetalle, Neusilber, Britanniametall, zahlreiche Zinnlegierungen, Letternmetall, Spiegelmetall,
Amalgame zeigen deutlich die unbegrenzte Nutzbarkeit der Legierungen.
Man benutzt Legierungen auch als Thermometer, indem man durch allmähliche Veränderung der Mischungsverhältnisse eine Reihe von Legierungen darstellt, deren Schmelzpunkte regelmäßig um eine bestimmte Anzahl Grade voneinander abweichen. Bringt man Proben solcher Legierungen in einen geeigneten Apparat, z. B. in einen Ofen, so kann man dessen Temperatur aus der Zahl der geschmolzenen und der nicht flüssig gewordenen Legierungen beurteilen. Bei Dampfkesseln dient eine Legierung von bestimmtem Schmelzpunkt als Sicherheitsapparat.
Vgl. Bischoff, Das Kupfer und seine Legierungen (Berl. 1865);
Krupp, Die Legierungen (Wien [* 11] 1879).