Legering

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Stål är en legering mellan järn och kol.

En legering (av legera, av latin ligare, ’binda ihop’, ’förena’) är ett material med metalliska egenskaper vilket består av två eller flera grundämnen (legeringskomponenter), varav minst ett är metall. Även en blandning av två eller flera polymera material kan ibland kallas för polymer legering.

En metallegering syftar oftast av en baskomponent (till exempel aluminium, bly, järn, koppar eller tenn). Till baskomponenten sätts sedan ett eller flera legeringselement (legeringsämnen) som kan vara såväl metaller som icke-metaller. Legeringar framställs vanligen genom att de olika komponenterna i form av smältor blandas. Legeringar kan dock även framställas genom till exempel pressning och sintring av pulverformiga ämnen, eller genom mekanisk bearbetning av material. Ofta räcker ganska små mängder tillsatsämnen, eller mindre variationer på proportionerna av ingående ämnen, för att ge stora ändringar på egenskaperna för den färdiga legeringen.

Legeringar har mycket stor teknisk betydelse och har använts av människan i tusentals år (till exempel brons). I konstruktionssammanhang används så gott som alltid legeringar. Rena metaller är vanligtvis för mjuka och saknar styrkan för att kunna användas praktiskt. I en legering kan däremot både hårdheten och styrkan hos metaller ökas, dessutom kan saker som korrosionsbeständighet och gjutbarhet samt elektriska och magnetiska egenskaper också påverkas. Som exempel kan man ta rosttrögt stål, ofta oegentligt kallat rostfritt stål. Man tillför där krom till en järn-nickellegering och därigenom minskar korrosionsangreppen vid vatten- och luftkontakt.

I BVB görs bedömning av produkter avseende innehåll och livscykelparametrar. Bedömning av innehåll görs avseende halt av ämnen med icke önskvärda egenskaper enligt kriterierna 0.2 – 0.27. Kriterierna utgår från REACH och är samma som i BASTA systemet. Bedömningen utvärderar alltså innehåll av enskilda ämnen utifrån deras egenskaper. Enskilda ämnen definieras av sk CAS-nummer och EG-nummer. Kopplat till dessa finns en klassificering som presenteras i form av R-fraser (R=risk). Klassificeringen för respektive ämne hämtas från EU:s gemensamma databas CLP/GHS. Vissa material, främst legeringar, ger upphov till diskussion med anledning av metoden för bedömning. Ytterst få legeringsmaterial har i dag CAS-nummer och klassificering, de behandlas därför vid bedömning som vilken blandning som helst. Således betraktas en legering som en blandning av olika metaller i varierande halt och med olika egenskaper. De ämnen som oftast ställer till problem är nickel (R40[1], R43[2], R48/23[3]) och bly (Utfasning[4] och riskminskning[5] enligt PRIO) i legeringarna rostfritt stål och mässing. Avsikten med innehållskriterierna är dubbel. Ämnen med farliga egenskaper ska inte kunna påverkade människor som bygger eller använder hus. Samtidigt ska ämnen med farliga egenskaper fasas ut från användning i samhället, miljön i stort påverkas ju av en produkt under hela dess livscykel, från tillverkning via användning till kvittblivning (destruktion eller deponering). Ingenting försvinner! Grunden är alltså en strikt värdering av egenskaper. Inget resonemang förs om användningsområde, hantering eller liknande. Inte heller görs undantag för vissa material utifrån exempelvis erfarenheter eller resonemang om ”beprövade material” . BVB hade tidigare undantag för vissa ämnen i utpekade tillämpningar, exempelvis kvicksilver i lågenergilampor eller mässing i VVS-armatur. I samband med att innehållskriterierna enades för BVB och BASTA togs alla sådana undantag bort. Det innebär att alla sådana resonemang lämnas till den som ska välja produkt eller material för en specifik tillämpning. Farliga egenskaper är då en tydlig del av beslutsunderlaget. Slutsats vad gäller rostfritt kan mycket väl vara att en fastighetsägare generellt beslutar att materialet fritt kan användas i utpekade tillämpningar, eller tom generellt. Ett sådant ställningstagande underlättare vid materialval och man kan därvid välja att peka ut vissa typer av material som testats avseende emission av allergiframkallande ämne. När det gäller mässing går produktutvecklingen framåt. Bly är en billig metall och mässingen blir billigare ju högre blyhalt som ingår. I och med att resonemang förts i samhället om utfasning av bly har tillverkarna agerat för att få mässing med låga blyhalter och sådana finns nu på marknaden, om än till ett högre pris. Här påverkar vi som användare genom att aktivt välja kvalitet av mässing som ger mindre påverkan på människors hälsa och miljön, även om det kostar lite mer. Här ger bedömningen i BVB ett underlag för valet.


En tekniskt viktig grupp är systemet tenn/bly (se lödning.) Den tas här som exempel på vad som händer när halterna av basämnena varieras. Tekniskt rent bly har smältpunkten 327 °C och tekniskt rent tenn smältpunkten 234 °C. Dessa metaller är ömsesidigt lösbara i varandra. Om temperaturen är tillräckligt hög smälter såväl blyet som tennet. Tillsättes mer av det ena ämnet så löses det i det andra intill en viss gräns, då lösningen blivit mättad. I ett visst läge råder balans, då bägge ämnena innehåller en mättad lösning av den andra. Detta är den s.k. eutektiska blandningen. Därvid har man också kommit till systemets lägsta smälttemperatur. Tabellen nedan illustrerar förloppet.

Tenn % 100  90  80  75  70  63  60  50  40  30  25  20  15  10    5    0
Bly %    0  10  20  25  30  37  40  50  60  70  75  80  85  90  95 100
Smälttemperatur °C 234 220 207 200 193 183 189 212 234 258 269 281 292 304 315 327

Se även[redigera | redigera wikitext]