So berechnen Sie die Metallmassenanteile in einem Zwei-Metall-Legierungssystem

Leute,

ich war ziemlich überrascht, als ich auf YouTube die falsche Formel zur Berechnung der Dichte von Metalllegierungen sah. Die falsche (Gleichung 1) und die richtige (Gleichung 2) Formel sind in Abbildung 1 dargestellt. In vielen Fällen liefert Gleichung 1 eine Antwort, die nur um ein paar Prozent daneben liegt. In einigen Fällen kann sie jedoch um mehr als den Faktor 1.000 daneben liegen, wie in einem früheren Blog-Beitrag erläutert wurde. In diesem Blog-Beitrag finden Sie auch die Ableitung von Gleichung 2.

Abbildung 1. Die falsche und richtige Gleichung zur Berechnung der Legierungsdichte.
Das oben erwähnte YouTube-Video schlug eine interessante Aufgabe vor: die Bestimmung der Metallmassenanteile einer Zwei-Metall-Legierung, wenn nur die Legierungsdichte bekannt ist. Natürlich kennen wir die Dichten der beiden Metalle. Die Lösung für dieses Problem sehen Sie in Abbildung 2.

Abbildung 2. Lösung der Massenanteile der beiden Metalle in einer Zwei-Metall-Legierung.

Nehmen wir an, wir haben eine Zinn-Blei-Legierung, um das Ergebnis zu überprüfen. Die Dichte der Legierung beträgt 8,4 g/ccm. Zinn hat eine Dichte von 7,29 g/ccm und Blei 11,34 g/ccm. Wenn wir diese Zahlen in die Lösung für x (Zinn) einsetzen, erhalten wir 63 % und y = 37 %. Diese Legierung ist also eine eutektische Zinnlegierung.

Mit diesem Verfahren lassen sich nur Massenanteile von Zwei-Metall-Legierungen lösen.

Danke,

Dr. Ron