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Das Glossar listet einige Begriffe der Metallurgie auf. Zudem gibt es für die meisten Begriffe englische Übersetzungen. Ein Klick auf die roten Links bringt Sie auf die englische Seite. Wenn Sie das Glossar nutzen würde ich mich darüber freuen, wenn Sie dies in Ihrer Arbeit als Quelle zitieren, bzw einen Link auf den Eintrag setzen.

A B C D E F G H I K L M N O P Q R S T U V W Z

A

Abschrecken →quenching

Unter Abschrecken versteht man das man das rasche Abkühlen eines Metalles, zumeist von Rotglut auf Zimmertemperatur.

aes brundisium

lateinischer Name für →Bronze

aes corinthium

Das Korinthische Erz ist ein Kupferlegierung die mit Luftsauerstoff dunkelbraun-schwarz oxidiert. Es ist dies eine →Legierung aus →Kupfer und Gold.

aes cuprum

lateinischer Name für →Kupfer

Anlassen →tempering

Unter Anlassen versteht man die nachträgliche Wärmebehandlung von Metallen unterhalb 723°C, meist von Stählen nach dem Härten. Hierbei spielen die →Anlassfarben eine entscheidende Rolle. Hierdurch können die Materialeigenschaften manipuliert werden. Aufgrund der Härtung bestehen innerhalb des Werkstücks Spannungen, die durch das Anlassen behoben werden können.

Anlassfarben →temper colour

Die A. entstehen meist durch →Oxidation der Oberfläche eines Metalles im Verlauf der Erwärmung. Dabei stehen die Farben für Temperaturbereiche. Bei Kohlenstofftahl findet man beispielsweise bei Erhitzung auf 200°C blassgelbe, bei 300°C kornblumenblaue und ab 360°C graue Anlassfarben.

Anlauffarben

siehe →Anlassfarben

Anschnitt →gate

Verbindung der Gusskanäle mit dem Formhohlraum. Im allgemeinen Sprachgebrauch in Giessereien wird dies auch wie der Begriff Anschnittsystem verwendet.bezeichnet.

Anschnittsystem →gating system

Aus der Sandgusstechnik stammende Bezeichnung für das System aus Gusskanälen, →Speisern und →Luftkanälen, da diese in den Sand eingeschnitten werden.

Arbeitsschrittanalyse

siehe →chaîne opératoire

Azurit (Kupferlasur) →azurite

Etymologie: lat. Wort azzurum für blau stammt ursprünglich aus dem arab. lazaward = blau, aufgrund seiner Färbung. Chemische Formel: Cu₃(C0₃)₂(OH)₂ Kristallsystem: monoklin Aussehen: dichte Massen, gelegentlich samtartig, und radialstrahlige Aggregate, häufige Krustenbildung. Die Kristalle weisen einen prismatischen Habitus auf und neigen zu starker Riefenbildung. Farbe: intensive Blaufärbung Strich: hellblau Glanz: diamanten bis glasartig. Bruch: muschelig Spaltbarkeit: vollkommen Mohs’sche Härte: 4 Dichte: 3,9 Entstehung und Vorkommen: Azurit ist als Sekundärmineral ein Verwitterungsprodukt von Kupfersulfiden in karbonatischer Umgebung. Grosse Minerale finden sich in Marokko; weitere Vorkommen gibt es in Chessy (Frankreich) und Tsumeb (Namibia). Verwendung: Azurit wird zu Schmucksteinen verarbeitet. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

B

Bildsamkeit →flowability

Dies ist die Fähigkeit des Formstoffes die Oberfläche des Modell wiederzugeben. Die Bildsamkeit des Formstoffes bestimmt die Güte der Gussoberfläche. Für Schmuckgegenstände sind nur Materialien mit hoher Bildsamkeit (z.B. →Tone) tauglich.

Bleiglanz (Galenit) →galena

Bleisulfid (PbS), auch Galenit. Wichtigstes Primärerz für Blei. Oft auch „Silberträger“ wenn beispielsweise Fahlerze fein verteilt im Bleiglanz auftreten. Dann entsteht bei der Verhüttung silberhaltiges Blei, sog. Werk- oder Reichblei.

Bleiglätte →litharge

Bleioxid (PbO). U.a. Nebenprodukt des Treibprozess oder der →Kupellation bei der Anreicherung von Silber.

Bronze →bronze

Etymologie: lat. aes brundisium: Brindisisches Erz nach der antiken Hafenstadt Brundisium (Brindisi) in der vermutlich die fertige Legierung per Schiff eintraf. Die →Legierung besteht aus →Kupfer (Cu) und →Zinn (Sn) und ist bei einem 10 %igen Zinngehalt überhalb 1020°C flüssig.

Bronzezeit →bronze age

Forschungsgeschichtlich auf Christian Jürgensen Thomson zurückgehender Begriff, der etwa um 1836 die Menschheitsgeschichte anhand der vorkommenden Materialien für die Herstellung von Gerät, in eine Stein-, Bronze-, und Eisenzeit gliederte. In Mitteleuropa beginnt sie um 2400 v.Chr und endet um etwa 800 v.Chr.

C

Chaîne opératoire (Arbeitsschrittanalyse)

Eine Abfolge von Arbeitsschritten, Gesten und Verfahren eines Produktionsablaufs, die im Hinblick auf das fertige Produkt zur Transformation der verwendeten Materialien führen. Das Konzept, das auf Leroi-Gourhan zurück geht, erlaubt es dem Archäologen anhand des Fundstücks Rückschlüsse auf Verfahren, Herstellungsabläufe, und Absichten des Herstellers, und u.U. sogar auf dessen Konzepte und Vorstellungen zu ziehen.

Chalkosin (Kupferglanz) →chalcocite

Etymologie: griech. chalkos – Kupfer, Bronze Chemische Formel: Cu₂S Kristallsystem: Bei Bildung unterhalb 103°C rhombisch, darüber hexagonal, Aussehen: in der Regel mikrokristalline schwarze oder dunkelgraue Massen, die mit grünem Malachitpulver als Verwitterungsprodukt überzogen sind. Farbe: dunkelgrau Strich: dunkelgrau Glanz metallisch Bruch: muschelig oder uneben Spaltbarkeit: undeutlich Mohs’sche Härte 2,5 – 3 Dichte: 5,8 Entstehung und Vorkommen: Chalkosin bildet sich hydrothermal oder in Bereichen sekundärer Sulfidanreicherungen (Zementationszone). Bedeutende Vorkommen befinden sich in Mexiko, Peru, Chile usw. Verwendung: Chalkosin ist als kupferreichstes Sulfid ein wichtiges Erz für die Kupferindustrie. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Chalkopyrit (Kupferkies) →chalcopyrite

Etymologie: griech. chalkos = Kupfer und griech. pyr = Feuer. Chemische Formel: CuFeS₂ Kristallsystem: tetragonal Aussehen: häufig in dichten Massen; Kristalle selten Farbe: messinggelb, oft irisierend Strich: grünlich schwarz Glanz: metallisch Bruch: muschelig oder uneben Spaltbarkeit: undeutlich Mohs’sche Härte: 3,5 Dichte: 4,1 – 4,3 Entstehung und Vorkommen: Chalkopyrit entsteht in metasomatischen und hydrothermalen Lagerstätten; sedimentäre Bildung selten. Die grössten Vorkommen befinden sich in den US-Bundesstaaten, Kalifornien und Utah, in Cornwall (Grossbritannien) und in Japan. Verwendung: Chalkopyrit ist das wichtigste Kupfererz; der Kupfergehalt liegt bei bis zu 34,5 Prozent. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Covellin (Kupferindig) →covellite

Etymologie : zu Ehren des italienischen Mineralogen N. Covelli, dem Entdecker dieses Minerals. Chemische Formel: CuS Kristallsystem: hexagonal Aussehen: dichte Massen, gelegentlich mit einer grünen Verwitterungsschicht aus Malachit überzogen. Kristallbildung selten Farbe: blauschwarz, oft irisierend Strich: schwarz glänzend Glanz: metallisch bis harzig Bruch: muschelig Spaltbarkeit: vollkommen Mohs’sche Härte: 1,5 – 2 Dichte: 4,6 Entstehung und Vorkommen: Covellin tritt nur sehr selten als Primärmineral auf meist Sekundärmineral in Kupfererzlagerstätten. Umfangreiche Vorkommen findet man in Chile, Bolivien, Alaska und Neuseeland. Grosse irisierende Kristalle wurden in Calabona (Italien) und in Butte (US-Bundesstaat Montana) gefunden. Verwendung: Covellin ist ein Kupfererz. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Cu

siehe →Kupfer.

Cuprit (Rotkupfererz) →cuprite

Etymologie: lat. cuprum = Kupfer Chemische Formel: Cu₂O Das Mineral enthält in der Regel Beimengungen von Schwefel, Eisen usw. Kristallsystem: kubisch Aussehen: häufig dichte oder feinkörnige Massen. Oktaedrische, rhombendodekaedrische oder kubische Kristalle, häufig mit Malachitüberzug Farbe: kräftig rot bis schwarz Strich: braunrot Glanz: Kristalle diamanten bis halbmetallisch, in Massen matt Bruch: uneben Spaltbarkeit: undeutlich Mohs’sche Härte: 3,5 – 4 Dichte: 6, 1 Entstehung und Vorkommen: Cuprit-Mineral bildet sich häufig als Oxidschicht auf anderen Kupfermineralien. Bedeutende Vorkommen befinden sich ‚in Bisbee, Arizona(USA), Chuquimata (Chile), Corocoro (Bolivien) Tsumeb (Namibia). Verwendung: Cuprit ist ein lokal wichtiges Kupfererz. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

D

Dauerform →permanent mould

D. sind mehrmals verwendbare Formen aus Stein oder Metall. Formstoffe können Stahl, Bronze, Sand- oder Speckstein sein. Die Formen sind derart hergestellt, dass sich das Gussstück nach dem Guss aus geöffneten Form entnehmen lässt. Details finden sie unter Steinform und Metallform im Menüpunkt »Verfahren«.

Durchstechen

→Steinarbeit

E

Eiserner Hut →gossan, iron cap

Der Eiserne Hut bildet sich an sulfidischen Kupfererzvorkommen aus, wenn diese überhalb des Grundwasserspiegels durch das schwach saure  Regenwasser (gelöstes Kohlendioxid) oxidiert werden. Im Falle von Pyrit (FeS₂) bleiben die unlöslichen Eisenhydroxide an der Oberfläche zurück und bilden den eisernen Hut (SHACKLETON 1986, S. 13). Da die Erze reich an Kupfer, Schwefel und Eisenverbindungen sind, wird der Erzkörper in der Nähe der Oberfläche durch schwankende Grundwasserspiegel und Kontakt mit Luftsauerstoff, Frostsprengung und dgl. verwittert. Auf diese Weise entstehen im Bereich des Eisernen Hutes aus den sulfidischen Kupfererzen, die oxidischen Kupfererze, zu denen auch die karbonatischen Kupfererze gezählt werden, sowie gediegen Kupfer. Siehe auch den Beitrag zum Eisernen Hut auf archaeometallurgie.de.

Entlüftung →vent

siehe →Luftkanal

Erz →ore

→Minerale aus denen auf dem Wege der →Verhüttung Metall dargestellt wird. Erze lassen sich in zwei Haupttypen unterscheiden: oxidische und sulfidische. Oxidische Erze sind i.A. von limitierter Verfügbarkeit, frei von →Gangarten und lassen sich einfach verhütten. Sulfidische Erze (Verbindungen mit Schwefel (S)) sind hingegen häufiger anzutreffen, benötigen einen vorhergehenden →Röstprozess und sind oftmals mit Gangarten verwachsen. Für →Kupfer gibt es eine Reihe wirtschaftlich bedeutender Erze: →Chalkopyrit, →Chalkosin, →Covellin und →Cuprit. →Kassiterit (Zinnstein) ist das wichtigste Erz für die Produktion von →Zinn. Zur Klassifikation als Erz gehört auch die Wirtschaftlichkeit des Produktionsprozesses.

Eutektikum →eutectic

Etymologie: griech. ευ ‚eu‘: gut und τεκτειν ‚tektein‘: bauen. Ein Eutektikum oder eine eutektische Legierung liegt dann vor, wenn deren Bestandteile in einem solchen Verhältnis zu einander stehen, dass sie über einer bestimmten Temperatur (→Schmelzpunkt) vollständig flüssig (→Liquidustemperatur) und darunter vollständig fest (→Solidustemperatur) vorliegt. Liegt ein E. vor so fallen diese beiden im Schmelzpunkt oder eutektischem Punkt zusammen. Es weist ausserdem den niedrigsten Schmelzpunkt aller Mischungen aus denselben Bestandteilen auf. Beim Erstarren scheiden sich gleichzeitig alle Bestandteile in sehr feinen Kristallen ab und das Gefüge erscheint gleichmässig.

F

Fayalit →fayalite

Fayalit ist der Hauptbestandteil der allermeisten archäologischen Verhüttunngsschlacken (Fe₂SiO₄) und bildet sich aus Eisenoxid „FeO“ und Kieselsäure „SiO₂“ nach der Formel: 2FeO + SiO₂ → Fe₂SiO₄ Er besteht somit aus etwa 70 Gew% „FeO“ und 30 Gew% „SiO₂. Dies zeigt auch das eine Verhüttung von Eisenerzen mit einem Fe Gehalt von weniger als 55 Gew% im Rennfeuer nicht zum Erfolg führen kann. Fayalit ist der Schlackenbilnder schlechthin und zeichnet sich durch sehr niedrige Viskosität (Renn!feuer) und niedrige Bildungstemperatur (1205 °C) aus. Bei Anwesenheit von K₂O und bis zu 10 Gew% Al₂O₃ kann die Bildungstemperatur auf unter 1100 °C sinken (KRONZ 1997). Das System FeO-SiO₂-Al₂O₃ ist in gewissen Grenzen als selbsteinstellend zu betrachten (KRONZ 1997), was unter anderem die äusserst weite Verbreitung dieses Verhüttungssystems erklärt.

Feuerfestigkeit →refractoriness

Vorraussetzung für einen Formstoff ist die Temperaturbeständigkeit oder Feuerfestigkeit. Für den Bronzeguss müssen die Formstoffe Temperaturen von über 1300°C standhalten. Quarzsand (SiO₂) hält bis 1500°C und ist somit geeignet.

Formlehm →moulding loam

Formlehm ist die Bezeichnung für den Formstoff, der für das Wachsausschmelzverfahren dient. Richtig gemischt, erfüllt dieser die wichtigsten Anforderungen an einen Formstoff für die Giesserei, wie →Bildsamkeit, →Feuerfestigkeit, →Gasdurchlässigkeit und mechanische Belastbarkeit.

Formkasten →flask

→Kasten

G

Galmei →calamine

Alter Begriff für die Zinkerze Zinkspat ZnC0₃ und Hemimorphit Zn₄Si₂O₇(OH)₂ x H₂O, die im alten Bergbau oft nicht unterschieden wurden. Zinkspat dissoziiert beim Glühen in Zinkoxid ZnO und Kohlendioxid CO₂.

Gangart →gangue

Taube, nichtmetallische Minerale wie Quarz, Kalzit, Dolomit, usw., mit denen die →Erze verwachsen sind.

Gasdurchlässigkeit →permeability

Um eine möglichst rasche und problemlose Formfüllung beim Guss zu erreichen, ist Gasdurchlässigkeit des Formstoffs wünschenswert. Es können zwar →Luftkanäle gesetzt werden, doch jeder Luftkanal bedeutet zusätzliche Nacharbeit.

gediegen →native

Metall das in seiner elementaren Form aufgefunden wird. Es entsteht unter anderem während der sekundären Sulfiderzanreicherung im Bereich Oxidationszone. Wortherkunft: aus dem Mittelhochdeutschen gedigen: ausgewachsen, augereift, tüchtig, trocken, fest, s.a. Grimms Wöterbuch.

Gezähe →miner’s tools

Bergmännischer Fachbegriff für die Werkzeuge die zum Abbau notwendig sind.

Grauguss →cast iron

siehe →Gusseisen

Gusseisen →cast iron

Gusseisen, auch Grauguss ist eine Legierung aus Eisen (Fe) und Kohlenstoff (C). Der Unterschied zum Kohlenstoff-Stahl liegt am Kohlenstoffanteil. Gusseisen liegt vor wenn der C-Gehalt 2,06% überschreitet. Die →eutektische →Legierung hat einen C-Gehalt von 4,3%.

H

Hallstattzeit

Nach dem Fundort Hallstatt im Salzkammergut, Österreich benannte Epoche der Bronze- und Eisenzeit. Während Hallstatt A und B noch zur →Bronzezeit zählen. Sind Hallstatt C und D schon der Eisenzeit zugerechnet. Die Eisenzeit beginnt um etwa 800 v.Chr.

I

J

K

Kalium →potassium

Chemisches Element K. Aus dem arab. al qalja = Pflanzenasche, da Kalisalze durch Auslaugen von Pflanzenaschen hergestellt wurden. Diese sind wasserlöslich, das Wasser wird danach in Töpfen (Pötten) verdampft. Zurück bleibt Pottasche oder Kaliumcarbonat (K₂CO₃) Ausführliche Information in Wikipedia.

Kanonengut→gunmetal

siehe →Kanonenmetall

Kanonenmetall→gunmetal

Eine Kupferlegierung zur Herstellung von Kanonen. Nach der nEzyklopädie des Herrn Krünitz von 1776, ist das Kanonenmetall eine Legierung aus Kupfer, Zinn und Messing, bzw. Zink, wobei der Anteil des Zinns 10 Gewichtsprozent nicht übersteigen durfte. Da über das Messing Zink in die Metallschmelze gelangte kann man das Metall als Rotguss bezeichnen, was im speziellen bei der Übersetzung ins das Englische zu Ungenauigkeiten führte. Zwar ist das Kanonenmetall oft als Rotguss anzusprechen, dennoch ist nicht jeder Rotguss automatisch Kanonenmetall, Somit ist Rotguss als übergeordneter Begriff vorzuziehen. Es handelt sich hier um einen typischen Problemfall der bei tradierten Termini auftritt; während früher die Materialien, entweder über ihren ihnen zu gedachten Zweck oder ihre Herkunft definiert wurden, werden die Materialien heute nach ihrer stofflichen Zusammensetzung.

Kanonenspeise→gunmetal

siehe →Kanonenmetall

Kassiterit (Zinnstein)

Etymologie: Der Name stammt aus dem phönizischen „Cassiterid“, das die englischen und irischen Inseln beschrieb. Tatsächlich versuchte die grösste phönizische Kolonie Chartage im 6.Jh v.Chr. das Zinnmonopol zu beherrschen, indem sie versuchte, Zinnerze direkt von den ursprünglichen Abbauorten zu importieren, den „Zinn-Inseln“, bekannt mit dem Namen „Cassiterid Inseln“. Ein phönizisches Wort für „Zinnland“ lautet B’ratan‘ aus dem sich dann bei Aristoteles „Britannic“ entwickelte. Chemische Formel: SnO₂ Kristallsystem: tetragonal (vierkantig) Farbe: hellgrau mit weiss zu bräunlich internen Reflektionen Strich: bräunlich weiss; Glanz: Diamantglanz Opazität: durchsichtig bis durchscheinend bis undurchsichtig Spaltbarkeit: vollkommen Mohs’sche Härte: 6 – 7 Dichte (g/cm³): 6,8 – 7 / Durchschnittlich = 6,9 UV: fehlt Bedeutung: wichtigstes Zinnerz Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Kasten →flask

Der Kasten, oder auch Formkasten besteht in der Regel aus zwei Formhälften, dem Ober- und dem Unterkasten. Der Kasten dient als Rahmen um den Sand beim Sanformverfahren in der Form zu halten. Er besitzt keinen Deckel und keinen Boden, sonern ist in der Regel aus profiliertem Stahl, Auminium oder Bronze hergestellt.

Keramik

Keramik, altgriech. κεραμος keramos, der Bezeichnung für Ton und aus diesem gebrannte, wasserfeste, formbeständige Erzeugnisse.

Kern

Kerne sind Formbestandteile die die Innenseiten von hohlen Gussstücken abformen. Eine Porträtbüste in Lebensgrösse, wird mit einer etwa 3-4mm dicken Wandstärke gegossen. Alle sichtbaren Teile der Büste werden von der Form abgebildet, alles innerhalb der Büste vom Kern. Der Kern benötigt Kernnägel oder Kernstützen, Kernmarken und Kernauflagen so dass dieser nach dem Wachsausschmelzvorgang in Position gehalten wird.

Kieselsäre →silica

Kieselsäure, Siliziumdioxid, SiO₂; chemische Verbindung aus Silizium (Si) und Sauerstoff (0₂).

Kohlenstoff-Stahl →carbon-steel

K. ist eine Legierung aus Eisen (Fe) und Kohlenstoff (C). Bis zu einem Anteil von 2,06% C spricht man von Kohlenstoff-Stahl oder unlegiertem Werkzeugstahl, darüber von →Gusseisen.

Kokille →die

→Dauerform aus Stahl. Diese werden vor allem in der Industrie für den Leichtmetallguss eingesetzt.

Kupellation →cupellation

Ein Prozess zur Gewinnung von Silber, mit Hilfe von silberhaltigem Blei. Hierbei wird Sauerstoff(O₂) auf die flüssige Legierung aus Silber und Blei aufgeblasen. Das unedlere Blei wird dabei zu Bleiglätte oder Bleioxid (PbO) oxidiert und kann von der Badoberfläche abgezogen werden.

Kupelle → cupelle

Kupellen bestehen aus Pflanzen- bzw. Knochenasche oder Magnesia. Sie ähneln in ihrer Funtion den →Tiegeln in soweit, als das Metall in ihnen geschmolzen wird. Im Unterschied zu diesen sind Kupellen jedoch porös um das entstehende Bleioxid aufzusaugen. Zudem haben Kupellen eine weit gössere Oberfläche um die Oxidation des Schmelzbades zu begünstigen. siehe Abbildung Kupelle

Kupfer →copper

Etymologie: lat. aes cuprum: Erz von der Insel Zypern, geht zurück auf griech. κϒψρος ‚kypros‘: Bezeichnung für die Insel Zypern, auf der schon urgeschichtlich Kupfer abgebaut wurde. Kupfer (Cu) hat einen Schmelzpunkt von 1083,4°C.

Kupferbleistein

→Steinphase oder Zwischenprodukt bei der →Verhüttung bleihaltiger sulfidischer Kupfererze während der →Steinarbeit. Siehe auch →Stein, →Rohstein, →Mittelstein und →Spurstein.

Kupferglanz →chalcocite

Kupfererz, siehe →Chalkosin

Kupferindig →covellite

Kupfererz, siehe →Covellin

Kupferkies →chalcopyrite

Kupfererz, siehe →Chalkopyrit

Kupferlasur →azurite

karbonatisches Kupfererz; siehe →Azurit

L

Lagerstätte →deposit

Als Lagerstätten bezeichnet man die Vorkommen von →Erzen. Erze können in Erzgängen oder →Seifen vorkommen.

Legierung→alloy

Legierungen sind feste Lösungen mindestens zweier chemischer Elemente (→Bronze), wovon mindestens eines ein Metall ist (→Kohlenstoff-Stahl). Legierungen werden oft durch Schmelzen erzeugt, wobei sich die Elemente im flüssigen Zustand durchmischen. Das Legieren erlaubt es uns Metalle nach gewünschten Materialeigenschaften herzustellen.

Lehm →loam

Lehm ist eine natürlich vorkommende Bodenart, die aus den drei Kornfraktionen →Ton, →Schluff und →Sand besteht.

Liquidustemperatur →liquidus temperature

Die L. ist diejenige Temperatur die überschritten werden muss um eine beliebige →Legierung völlig zu verflüssigen.

Luftkanal →vent

Luftkanäle dienen der Entlüftung des Formhohlraumes, während des Gusses. Bei grossen Formen können die entweichenden Gase angezündet werden, so dass ein Unterdruck in der Gussform entsteht. In aller Regel genügt es die am höchsten gelegenen Punkte einer Form zu entlüften.

Lunker →shrink hole

Ein L. ist ein Gussfehler. Er entsteht beim Erstarren des Metalls. Da sich dieses lagenweise von aussen nach innen abkühlt, und dabei an Volumen verliert, zieht sich das Metall zwangsläufig an derjenigen Stelle am meisten zusammen, an der sich das letzte flüssige Metall befindet. Das Resultat ist eine trichterförmig nach innen eingezogene Fläche. Besonders problematisch sind lange, starke Querschnitte, wie beispielsweise Kanonen. Hier kann der sog. Fadenlunker entstehen. Bei diesem entsteht ein extrem langer, fadenförmiger Lunker der sich u.U. durch das gesamte Gussstück ziehen kann und dieses unbrauchbar macht.

Lykopodium →lycopodium

Trennmittel zur Trennung von Modell und Sand, bzw. zur Trennung von Ober- und Unterkasten. Im vorletzten Jahrhundert waren es tatsächlich Bärlappsporen, hauptsächlich Lycopodium bisdepuratum, die zurm Trennen verwendet wurden. Heutzutage sind es gemahlene Harze.

M

Magerung →grog

Magerung werden die Zuschlagstoffe im →Ton genannt, die den bindefähigen Anteil des Tones herabsetzen. Magerungen sind mineralischer Natur, wie z.B Gesteinssplitter, Quarzsand, →Schamotte, Ziegelsplitt, usw. Magerungsbestandteile wirken der z.T. erheblichen Schrumpfung der Tone entgegen und haben überdies Einfluss auf die Materialeigenschaften der gebrannten Tone. Im Falle Ton oder vielmehr Lehm als Formstoff von Gussformen sind die Magerungsbestandteile von zentraler Bedeutung, da wir eine Schrumpfung von 0% anstreben.

Malachit →malachite

Etymologie : griech. malache Malve; malvenfarben, als Anspielung auf die grüne Färbung. Chemische Formel: CU₂(CO₃)(OH)₂ Kristallsystem: monoklin Aussehen: traubige oder nierige Massen mit konzentrischen Krusten unterschiedlich intensiver Färbung. Auch als pseudomorphe Modifikation bei Verwitterung von →Cuprit. Strahlige Kristallbüschel selten. Farbe: von hell- bis dunkelgrün Strich: hellgrün Glanz: glasartig bis diamanten Bruch: muschelig Spaltbarkeit: vollkommen Mohs’sche Härte: 4 Dichte: 4 Entstehung und Vorkommen: Malachit bildet sich als Sekundärmineral in Kupferlagerstätten und ist daher sehr verbreitet. Die gegenwärtig bedeutendsten Vorkommen befinden sich in Katanga (Republik Kongo). Verwendung: Malachit diente im Altertum als Farbstoff. Heute wird er als Schmuckstein verwendet. Wichtiger Anzeiger für Kupfervorkommen. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Markasit →marcasite

Chemische Formel: FeS₂ Kristallsystem: orthorhombisch, dipyramidal Farbe: bronzefarben, hellbraun gelb, zinnweiss, grünlicher Stich; häufig treten irisierende Anlauffarben (Polarisationsfarben) auf Strich: grau bräunlich schwarz Opazität: undurchsichtig Spaltbarkeit: undeutlich Mohs’sche Härte: 6 – 6,5 Dichte (g/cm³): 4,89 Vorkommen: In der Kreide auf Rügen, in Nuss- bist Kopf-grossen Kugeln die bereits teilweise zu Pyrit umgewandelt sind. Oft kommt Markasit in tonigen und kalkigen Sedimenten sowie in Kohle- und Braunkohleflözen vor, und zwar vorherrschend in Form von Kugeln, Knollen und Drusen. Im Kupferschiefer am Südharz. Zusatzinformationen: Dieses Eisensulfid ist dem →Pyrit sehr ähnlich kann aber nur durch genaue Analysen von Pyrit unterschieden werden. Pyrit kristallisiert im kubischen aber Markasit im rhombischen System, jedoch haben beide den gleichen chemischen Aufbau. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Messing →brass

Eine →Legierung aus→Kupfer und →Zink (Zn). Das Kupfer und Zink zusammen Messing ergeben wurde erst 1657 von Glauber entdeckt. Zuvor wurde Messing im Zementationsprozess hergestellt. Dabei wird Kupfer feingemahlenes Zinkerz (früher →Galmei genannt) und Holzkohle in einem Tiegel bis etwa 1000°C erhitzt. Das enstehende gasförmige Zink diffundiert in das feste Kupfer und formt somit Messing. Die chemiche Reaktion die im Tiegel abläuft ist die folgende: ZnCO₃ → ZnO + CO₂ ZnO + C → Zn + CO In der Alchemie wurde dies nicht als Herstellung von Messing, sondern als das Färben des Kupfers durch die Künste bezeichnet. Dieser Umstand rührt daher, dass das Zinkerz gelb ist, und nicht als Erz erkannt wurde.

Mineral →mineral

Minerale sind natürlich vorkommende chemische Verbindungen mit konstanten chemischen und physikalischen Eigenschaften.

Mittelstein →matte

Zwischenprodukt der Sufilderzverhüttung; mit Cu (und Pb) angereicherte →Steinphase. Siehe →Stein

Model

Eine Vorrichtung zur Herstellung von →Wachsmodellen

Modell →model

Ein Modell ist ein Gegenstand der genau so aussieht, wie derjenige Gegenstand den man sich in Metall giessen möchte. Je nach Verfahren gibt es Dauermodelle und Verlorene Modelle. Dauermodelle werden für das Sandgussverfahren benötigt, verlorene Modelle aus Wachs für das Wachsausschmelzverfahren.

N

Nachlassen

siehe →Anlassen

Natrium →sodium

Chemisches Element Na. Von ägypt. netjer = Natron auch arab. natrun = Natron (NaHCO₃). Ausführliche Information in Wikipedia.

Naturformsand →naturally bonded moulding sand

Naturformsand ist ein natürlich vorkommender Formsand, der zum grössten Teil aus →Quarz (SiO₂) Feinsand (0,063mm – 0,2mm) besteht. Daneben weist er Tongehalt von bis zu 12% auf.

O

Oberkasten →cope

Oberer Teil des Formkastens, bzw. →Kastens

Oktettregel

Die Oktett-Regel besagt, dass Atome die keine vollständig mit Elektronen besetzte äussere Schale haben, das Bestreben haben, entweder Elektronen abzugeben (Metalle/Elektronendonatoren) oder Elektronen aufzunehmen (Nichtmetalle/Elektronenakzeptoren). Die vollbesetzte äussere Schale wird auch als Edelgaskonfiguration bezeichnet, was sich auf die Eigenschaft der Edelgase bezieht nicht mit anderen Elementen chemisch zu reagieren. Die vollbesetzte äussere Schale bezeichnet also einen energetisch sehr stabilen Zustand.

Oxidation →oxidation

Chemische Reaktion bei der im einfachsten Falle Sauerstoff (O₂) aufgenommen wird. Bei der O. gibt der zu oxidierende Stoff (Elektronendonator) Elektronen an das Oxidationsmittel (Elektronenakzeptor) ab. Dieser wird durch die Elektronenaufnahme reduziert (→Reduktion). Mit der O. geht immer eine Reduktion einher. Beide Reaktionen zusammen sind Teilreaktionen der Redoxreaktion.

P

Phase

Eine Phase ist ein künstlich geschaffener Zustand einer chemischen Verbindung und steht im Gegensatz zum natürlich vorkommenden →Mineral. Obwohl beide die gleiche chemische Zusammensetzung besitzen, kann sich deren Erscheinungsbild unterscheiden. In →Schlacken sind Phasen „eingefroren“ und können Aufschluss über deren Bildungsbedinungen wie z.B. Ofenatmosphären, Temperaturen und dgl. geben.

Phasendiagramm

Ein Ph. stellt eine Karte dar, auf der ersichtlich ist welche Phasen bei welchen Temperaturen und Mischungsverhältnissen auftreten. Ph. stellen die Art und Weise der Kristallisation der Schmelze bei langsamer Abkühlung dar. Wenn zwei (oder mehr) Metalle (oder Elemente, wovon mindestens eines ein Metall sein muss) legiert werden, gibt es eine Reihe von Möglichkeiten betreffend der gegenseitigen Löslichkeit:

1. vollständige Löslichkeit der Bestandteile im festen Zustand (z.B. Silber-Gold Legierungen, sog. Elektron).
2. Die feste Legierung zeigt nur eine teilweise Löslichkeit der Komponenten. Dies ist der Fall für die meisten Legierungen. Wir unterscheiden drei Phasendiagramme für diesen Fall. Das →eutektische, das eutektoide und das peritektische Ph.
3. Die Bestandteile sind im festen Zustand überhaupt nicht mischbar, können also nicht ineinander gelöst sein (SCOTT 1991).

Probierwesen 1. →fire assaying

Das Probierwesen, oder die Dokimastik beschäftigt sich dem a) Analysieren von Erzen auf ihren Metallgehalt und b) mit dem Analysieren von Metallen auf ihren Edelmetallgehalt. Es ist eine Disziplin die sich in der Renaissance bereits alt bekanntes Wissen, wie z.B. das Abtreiben von Silber, um die Dimension des Messens erweitert. Ab der Renaissance haben die Menschen erkannt, dass man eine Stichprobe analysieren kann und diese dann auf die Grundgesamtheit anwenden kann. Probierer waren demnach die Urahnen unserer Chemiker. Einer der frühsten und bedeutendsten Probierer war Lazarus Ercker (1528-1594).

Pyrit (Schwefelkies) 1. →pyrite

Etymologie: griech. pyr = Feuer; vermutlich weil mit Pyrit und Feuerstein Funken geschlagen wurden um ein Feuer zu entfachen. Chemische Formel: FeS₂ Enthält gelegentlich Ni, Co oder Cu. Kristallsystem: kubisch. Aussehen: dichte Massen oder kubische bzw. pentagondodekaedrische Kristalle, die aufgrund ihrer Häufigkeit auch als Pyritoeder bezeichnet werden. Eigenschaften: Farbe: messinggelb oder goldgelb (daher im Volksmund auch als Katzengold bezeichnet) Strich: grünlich schwarz Glanz: metallisch Bruch: uneben oder muschelig Spaltbarkeit: sehr undeutlich Mohs’sche Härte: 6 – 6,5 Dichte: 5,0 – 5,2 Entstehung und Vorkommen: Pyrit wird vorwiegend in kontaktmetasomatischen hydrothermalen und sedimentären Lagerstätten gebildet. Es ist sehr weit verbreitet, besonders zu erwähnen sind die Vorkommen von Rio Tinto, Huelva (Spanien), wo es seit dem Altertum abgebaut wird Verwendung: Pyrit und das sehr ähnliche Mineral →Markasit wurden schon in Paläolithikum (Altsteinzeit) zusammen mit Feuerstein und Zunderschwamm zum Feuer machen verwendet. Heute: Pyrit dient hauptsächlich zur Herstellung von Schwefelsäure, wird aber auch zur Gewinnung verschiedener beigemengter Metalle (Gold, Kobalt, Kupfer usw.) verwendet. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Q

Quarz →quartz

SiO₂, sehr häufige chemische Verbindung. Temperaturbeständig bis 1650±75°C. Grundstoff für die meisten Formsande.

R

Raffination

Reinigung, Abtrennnung von Verunreinigungen.

Reduktion →reduction

Chemische Reaktion bei der im einfachsten Falle Sauerstoff (O₂) abgegeben wird. (In der Biologie wird auch die Aufnahme von Wasserstoff (H₂) zwei als R. bezeichnet.) Für die →Verhüttung ist von Bedeutung, dass Elektronen aufgenommen werden.

Rösten →roasting

Das Rösten ist ein Arbeitsschritt der →Verhüttung. Der eigentlichen Reduktion des Metalls aus dem Erz geht eine →Oxidation derjenigen Bestandteile voraus die den Erfolg des Verhüttens verhindern würden. Im Falle von Pyrit wäre das der Schwefel (S).

Rohstein →matte

Produkt der Sufilderzverhüttung, mit Metall (Cu und/oder Pb) angereicherte →Steinphase. Sie besitzen i.d.R. erhöhte bis hohe Kupfergehalte und verminderte Eisengehalte. Siehe →Matte

Rotkupfererz →cuprite

Kupfererz, siehe →Cuprit

Rotguss →red brass

Eine →Legierung aus →Kupfer, →Zinn und →Zink. Unter Umständen kann auch →Blei vorkommen. Leider ist die Nomenklatur hier sehr uneinheitlich und unterscheidet sich zwischen den Fachgebieten. Das gilt auch für die englische Terminologie.

S

Sand →sand

Kornfraktion des Bodens zwischen 0,063mm und 2,0mm. Sand ist neben →Schluff und →Ton Bestandteil des →Lehms.

Sauerstoff →oxygen

Chemisches Element. Chemische Formel O₂. Aufgrund seiner 6 →Valenzelektronen geht der Sauerstoff bevorzugt Reaktionen mit Metallen ein die ihrerseits Elektronen aus ihrer äussersten Schale abgeben wollen (→Oktett-Regel).

Schamotte →grog →chamotte

Schamotte sind hoch gebrannte Tone die gemahlen als →Magerungsbestandteile Verwendung finden.

Schlacken

Schlacken sind Abfallprodukte des →Verhüttungsprozesses. Sie bestehen in der Regel aus den das Erz umgebende →Gangarten, Asche, aufgeschmolzenen Ofen- oder Tiegelpartikeln, sowie eines Flussmittels, welches den Schmelzpunkt der Schlacke herabsetzt. Schlacken enthalten in der Regel mehrere →Phasen, die über deren Bildungsbedingungen, und damit den Bedingungen im Verhüttungsofen Aufschluss geben können. Wichitgste Schlackenphase überhaupt ist der →Fayalit, ein Eisensilikat, das die Hauptphase in den allermeisten archäologischen Verhüttungsschlacken ist.

Schluff →silt

Kornfraktion des Bodens zwischen 0,002 mm und 0,063 mm. Schluff ist neben →Sand und →Ton Bestandteil des →Lehms.

Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt ist charakteristisch für Elemente und eutektische Legierungen. Andere Mischungsverhältnisse weisen einen Schmelz- bzw. Erstarrungsbereich auf, in dem neben der Schmelze auch eine feste →Phase vorliegt. Die →Liquidustemperatur kennzeichnet die vollständige Verflüssigung, die →Solidustemperatur das vollständige Erstarren der Legierung.

Schmelztiegel →crucible

siehe →Tiegel

Schmirgel →emery

Schmirgel ist ein natürlich vorkommendes Gestein, welches zerrieben als Schleifmittel dient. Es besteht hauptsächlich aus Korund (Al2O3) und verschiedenen Spinellen wie →Hercynit und Magnetit sowie auch →Quarz und Hämatit. Für die gute Schleifweirkung dürften wohl in erster Linie der Korund (Al2O3) mit einer Moshärte von 9 und der Hercynit mit einer Mohshärte von fast 8 sein. Quarz besitzt eine Mohshärte von 7 und eignet sich daher eher zum Schleifen von weicheren Materialien wie den Metallen, wohingegen der Korund das im Mittelalter bevorzugte Schleicfmittel war, um Schmucksteine wie beispielsweise den →Almandin in Form zu schleifen. Hauptexporteur für Schmirgel war die griechische Insel Naxos.

Schwarzkupfer →black copper, blister copper

Endprodukt der →Steinarbeit bei der Sufilderzverhüttung; Das unreine Metall das etwa 90% Kupfergehalt aufweist muss der vor der Verarbeitung noch einer →Raffination oder Reinigung unterzogen werden.

Seifen →placer

Seifen sind sekundäre →Lagerstätten, in denen sich Erze aufgrund mechanischer Vorgänge, wie z.B. Verwitterung und anschliessender Flusstransport, ansammeln. Die Konzentrationen solcher Erze sind oftmals höher als in den Ausgangsgesteinen. Typische Seifenerze sind die von →Zinn, Gold, Platin, Niobium, Tantalum, Titan, Zirkon. Auch Diamanten lassen sich in Seifen finden. (EDWARDS, R. & K. ATKINSON 1986, S.175ff).

Smithsonit

Siehe →Zinkspat

Sn

siehe →Zinn

Solidustemperatur →solidus temperature

Die S. bezeichnet die Temperatur unterhalb derer eine Legierung vollständig fest ist. Im Falle einer 10%igen Zinn-Bronze liegt diese bei 798°C. Darüber liegt die Legierung solange in zwei Phasen (Aggregatzuständen) vor, einer festen und einer flüssigen, bis die →Liquidustemperatur überschritten ist. Die Schmelze erscheint charakteristischerweise breiig.

Speiser →feeder

Speiser verhindern das Entstehen von →Lunkern an starken Materialquerschnitten, indem sie die betreffende Stelle mit zusätzlichem heissen Metall versorgen. Ein in der Industrie gebräuchliches Verfahren, das aber beim Kunstguss oder in der prähistorischen Giesserei nur äusserst selten verwendet wird/wurde.

Spurstein →matte

Hochwertiges Anreicherungsprodukt der Sufilderzverhüttung; mit Metall (Cu und Pb) angereicherte →Steinphase. Siehe →Matte

Steiger →riser

1.metallurgisch: siehe →Speiser.2.Bergbau: Vorarbeiter unter Tage.

Stein →matte

Typische Produkte der Sulfiderzverhüttung, auch Kupfer- oder Kupferbleistein; durch wiederholtes →Rösten und →reduzierndem Schmelzen entstehen →Steinphasen, mit steigendem Metallanteil, der bis zum Endprodukt, dem Schwarzkupfer bei etwa 90% liegt. Produkte des →Durchstechens, des Röstens und Schmelzens im Wechsel, sind in prozessbedingter Reihenfolge der →Rohstein, der →Mittelstein, der →Spurstein und das →Schwarzkupfer. (BACHMANN 2000, S. 133f). Siehe auch denBeitrag zu Stein auf archaeometallurgie.de.

Steinarbeit

auch Durchstechen; hüttentechnischer Begriff, der sich auf den bis zu neunmaligen Wechsel von →Rösten und →reduzierendem Schmelzen, beim Verhütten →sulfidischer Erze bezieht (SEGERS-GLOCKE 2000, S. 166ff). Das Endprodukt der Steinarbeit ist das →Schwarzkupfer.

Steinphase

auch Steine; Zwischenprodukte beim Verhütten sulfidischer Erze. Bei sulfidischen Erzen bestehen sie im Wesentlichen aus Kupfer-Eisen und/oder Kupfer-Eisen-Blei Sulfiden mit metallischen Anteilen. Vgl. hierzu →Matte)

Stückgut→gunmetal

siehe →Kanonenmetall

Stückspeise→gunmetal

siehe →Kanonenmetall

T

Tenorite →tenorite

Tenorite CuO ist ein Kupferoxid und ist Hauptbestandteil des dunklen Teiles der Gusshaut eines Gussstücks. Es ist ausserdem das für die blaue Farbe verantwortliche Mineral in ägyptischem Glas.

Tiegel →crucible

Der Tiegel ist das Gefäss in dem das Metall geschmolzen wird. Er kann aus →Keramik, gebranntem Ton oder Graphitton bestehen.

Ton →clay

Von Ton spricht man bei Korngrössen unter 0,002mm. Neben der Korngrösse sind es die Tonminerale und deren Vermögen Wasser zu binden, die dem Ton dessen plastische Eigenschaften verleihen. Die Tonminerale entsprechen dem bindefähigem Bestandteil des Tones. Wichtige Tonminerale sind Kaolinit, Illit und Montmorillonit. Bei Tonen mit hohem bindefähigem Anteil spricht man von fetten Tonen. Je fetter der Ton, desto mehr neigt er zur Schrumpfung.

U

Überhitzen

Unter Ü. versteht man das weitere Erhitzen der Schmelze über die→Liquidustemperatur hinaus. Das ist wichtig, da ja gewährleistet sein muss, dass genügend Zeit ist um das Metall in die Form zu giessen. Würde das Metall lediglich zur Liquidustemperatur erhitzt, wäre die Schmelze schon fest, bevor sie die Form erreicht.

Unterkasten →drag

Unterer Teil des Formkastens, bzw. →Kastens

V

Valenzelekronen

Als V. bezeicnhet man die Elektronen auf der äussersten Elektronenschale eines Atoms. Je nach Anzahle der V. werden diese entweder abgegeben oder aufgenommen um die „Edelgaskonfiguration“ zu erreichen (siehe auch →Oktettregel).

Verhüttung →smelting

Prozess in dessen Verlauf aus den Erzen das gewünschte Metall ausgeschmolzen wird. Einstufige Erze wie die oxidischen und karbonatischen Kupfererze können in einem Schmelzgang zu Metall →reduziert werden. Die komplexeren sulfidischen Erze müssen zunächst →geröstet, d.h. die Bestandteile die die Reduktion behindern müssen zunächst entfernt (→oxidiert) werden.

W

Windpfeife →vent

siehe →Luftkanal

Z

Zementation →cementation

Die Zementation ist ein metallurgischer Prozess bei dem ein Metall im festen und erhitzten Zustand einen anderen Stoff aufnimmt, und dabei eine Legierung formt. Beispiele sind die Herstellung von →Messing aus →Kupfer und →Zink, oder die Herstellung von Tiegel- oder Wootzstahl aus Eisen und Pflanzenmaterial (Kohlenstoff).

Zink →Zinc

Chem. Zeichen Zn. Schmelzpunkt 419,5°C; Siedepunkt 907°C. Die Zinkdarstellung klappte in Europa erst im 17. Jahrhundert. 1738 patentiert William Champion seine Methode der Zinkdarstellung durch Distillation. Da der Siedepunkt von Zink so niedrig liegt konnte dieses mit den bekannten Vehüttungsverfahren nicht dargestellt werden, denn Zink würde dabei einfach verdampfen.

Zinkblende →sphalerite

Chemisch Zinksulfid ZnS. Wichtiges Zinkerz. Auch als Spahlerit bekannt. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Zinkspat →zinc spar

Zinkcarbonat ZnCO₃. Wichtiges Zinkerz. Auch als Smithsonit bekannt. Mehr zu diesem Mineral finden Sie im Mineralienatlas

Zinn →tin

Etymologie: Zinn, althochd. zin: Stab, Zinn; (Sn von lat. stannum: Zinn, Silber, Blei) hat einen Schmelzpunkt von 232 °C und einen Siedepunkt von 2270 °C. Trotz des hohen Siedpunkts ist der Zinnverlust in einer CuSn Legierung z.T. erheblich. Dies ist dann nicht auf ein Verdampfen des Zinns, wie etwa beim Zink zurück zu führen, sondern auf die bevorzugte Oxidation des Zinns aufgrund seines unedleren Characters. Silbrig glänzendes, weiches Metall. Charakteristisch ist das sog. Zinnkreischen wenn es gebogen wird. Interessanterweise wurden die Metalle Blei, Zink und Zinn bis in die Neuzeit, d.h. bis zum Aufkommen der Chemie im modernen Sinne verwechselt, und deren Namen z.T. synonym verwendet.

Zinnstein

Zinnerz, siehe →Kassiterit

Zustandsdiagramm

siehe →Phasendiagramm