Werkstoffe auf Eisenbasis zeichnen sich durch ihre Ermüdungsbeständigkeit aus und eignen sich für mechanische Konstruktionen, die über längere Zeiträume wechselnden Belastungen ausgesetzt sind. Teile aus reinem Eisen oder Gusseisen weisen eine hohe Dichte und ausgezeichnete Zähigkeit auf und können Stößen, hohem Druck und hohen Temperaturen standhalten. Sie funktionieren zuverlässig in Szenarien, die eine langfristige Belastung erfordern, wie z. B. Motorkurbelwellen und Gebäudestrukturkomponenten. Durch die Zugabe von Elementen wie Kohlenstoff und Silizium zu Gusseisen oder Kohlenstoffstahl werden die Härte und Festigkeit deutlich erhöht. Motorblöcke aus Gusseisen weisen beispielsweise eine bessere Hochdruckbeständigkeit und Verschleißfestigkeit auf als Aluminiumlegierungen, sind kostengünstig und verfügen über ausgereifte Herstellungsverfahren. Sie nehmen seit langem eine grundlegende Stellung in der mechanischen Fertigung ein und werden häufig in Motorblöcken, Gebäudestrukturkomponenten, Eisenbahnschienen, traditionellen mechanischen Lagern und anderen massenproduzierten Standardteilen verwendet. Zu ihren Nachteilen gehören die Rostanfälligkeit und die eingeschränkten physikalischen Eigenschaften. Obwohl ihre Festigkeit durch Legierungen (z. B. Kohlenstoffstahl) verbessert werden kann, sind sie möglicherweise immer noch schlechter als hochfeste Legierungen. Unter Berücksichtigung von Zähigkeit, Kosten oder der Notwendigkeit, wiederholten Belastungen (z. B. Motorkurbelwellen und Pleuelstangen) und Niedriglastszenarien standzuhalten, bieten Materialien auf Eisenbasis ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis.
Legierungen können durch sorgfältige Anpassung der Mengen an Elementen wie Aluminium, Titan und Wolfram hergestellt werden. Dadurch sind sie leicht, robust und korrosionsbeständig. Aus diesem Grund ist es für die moderne Industrie so wichtig, sie zu modernisieren.
Sie lassen sich leicht recyceln und eignen sich gut für die Herstellung von Karosserien für neue Energiefahrzeuge, Teilen von Flugzeugtriebwerken, Werkzeugen für die Halbleiterfertigung und Ventilen für Öl- und Gaspipelines. Diese werden in der Regel in Kleinserien nach spezifischen Anforderungen hergestellt. Der Einsatz von Legierungen kann diese Produkte leichter und effizienter machen.
Beispielsweise können Gehäuse aus Aluminiumlegierung den Energieverbrauch senken. Titanlegierungen können Hochtemperaturkorrosion standhalten. Hartlegierungen (wie Wolframkarbid) sind äußerst verschleißfest.
Einige Legierungen (z. B. Kohlenstoffstahl) sind jedoch nicht sehr zäh und können leicht brechen. Und normalerweise kosten sie mehr als reines Eisen. Wenn Sie etwas Leichtes, Korrosionsbeständiges oder für den Einsatz unter extremen Bedingungen benötigen, sind Legierungen die richtige Wahl.
