Eisen

fer

iron

- Eisen ist ein grau-weiß glänzendes Schwermetall (Dichte 7,8 kg/dm3). Es ist relativ weich, aber schwer schmelzbar (Schmelzpunkt 1535 °C). Roheisen und Stahl enthalten geringe Mengen anderer Metalle und Nichtmetalle (Kohlenstoff) und sind härter als reines Eisen. Durch Bildung von Eisenlegierungen lassen sich Zugfestigkeit, Härte und Korrosionsbetändigkeit weitgehend verbessern. Man kennt Eisenlegierungen mit den verschiedensten Zusätzen: Aluminium, Chrom, Nickel, Mangan, Titan, Kohlenstoff, Silicium, usw. Eisen und viele Stahlsorten rosten an feuchter Luft; es bildet sich das rotbraune spröde Eisenoxid (Rost).
Eisen ist das häufigste Metall unseres Erdballs und ist am Aufbau der Himmelskörper (Meteore, Planeten, Sonne, Fixsterne) maßgeblich beteiligt. Das Innere der Planeten Erde und Mars soll vorwiegend aus Eisen bestehen. In der Erdkruste kommt das Eisen nicht rein (gediegen) vor, sondern im Gestein, in Mineralien und Erzen ist es an andere Stoffe, wie Sauerstoff und Schwefel gebunden. Große Eisenerzlager befinden sich in Rußland, Australien und Brasilien. Die Verhüttung des Eisenerzes geschieht durch Einwirkung von Koks im Hochofen; das so erhaltene Roheisen wird in speziellen Verfahren zu Gußeisen und hauptsächlich zu Stählen verarbeitet. Gußeisen enthält 2,5 bis 4,5% Kohlenstoff; es ist spröde und kann nur durch Gießen geformt werden. Stahl enthält 0,05 bis 1,7% Kohlenstoff; er ist nicht spröde und kann durch Walzen, Pressen und Schmieden geformt werden.
Die Entdeckung des Eisens kann nicht genau datiert werden. Als erste Eisenart verarbeitete der Mensch um etwa 4000 v.Chr. das seltene, reine Meteoreisen. Im Altertum war das Eisen dem römischen Kriegsgott Mars geweiht. Die Verhüttung des Eisenerzes, erschwert durch die hohe Schmelztemperatur des Eisens, begann in Europa um etwa 800 v.Chr. Damit begann die sogenannte Eisenzeit in der die Bronze als Werkstoff nach und nach von Eisen und Stahl verdrängt wurde. Erste Hochöfen wurden im 14. Jahrhundert gebaut. Der entscheidende Durchbruch der industriellen Gewinnung und Verarbeitung von Eisen und Stahl fand im 19. Jahrhundert statt. Heute sind Eisen und Eisenlegierungen (Stähle) bei weitem die wichtigsten Gebrauchsmetalle; sie sind in der Technik nahezu allgegenwärtig und bilden sozusagen das Rückgrat unserer modernen Zivilisation.