Kleine Metallkunde 

GOLD

Symbol Au, Kernladungszahl 79, rel. Atommasse 196,97, Schmelzpunkt 1063 °C, 

Dichte (20°C) 19,32 g/cm³, Häufigkeit (Erdrinde) 5x10-7
 

Schon seit dem Altertum wird Gold zur Herstellung von Schmuck benutzt. Auch Piercingschmuck wird aus Gold hergestellt. 

Für Piercingschmuck ist reines Gold jedoch zu weich, sodaß man auf Legierungen mit anderen Metallen zurückgreift, die härter sind und deshalb nicht so leicht verkratzen oder verbiegen. 

Um das Risiko  allergischer Reaktionen zu minimieren sollte man auf einen hohen Goldanteil im Schmuck achten. Bei Gelbgold mindestens 14 Karat /585 er Gold. 

Wegen des Kupferanteils und des hohen Gewichts ist Gold nicht als Ersteinsatzschmuck geeignet. Kupfer könnte mit der Wunde reagieren Und das hohe Gewicht (pro Volumen) zieht meistens zu sehr an der Wunde. 

Gelbgold

Ist eine Legierung aus Gold, Silber und Kupfer. 

Durch verschiedene Gewichtung der einzelnen Komponenten ergeben sich die in verschiedenen Mischungen, die in Karatzahlen ausgedrückt werden und sich  wie folgt zusammensetzen.

14 Kt. (oder 585/000) Gelbgold

585 Teile Gold

208 Teile Silber 

207 Teile Kupfer

18 Kt. (oder 750/000) Gelbgold

750 Teile Gold 

125 Teile Silber 

125 Teile Kupfer

 Weißgold

beinhaltet zu den Metallen Gold und Silber noch Palladium, ein Platinmetall 

18 Kt. (oder 750/000)

750 Teile Gold 

50 Teile Silber 

200 Teile Palladium 

[1]        Taschenbuch der Chemie, W. Schröter u.a. Verlag Harri Deutsch, FFM 12. Aufl., (1986), 413

[2]        Piercingschmuck, Pye Wacket , Newsletter GmbH München, (1998) 1

Gold 

Symbol Au, Kernladungszahl 79, rel. Atommasse 196,97, Schmelzpunkt 1063 °C, 

Dichte (20°C) 19,32 g/cm³, Häufigkeit (Erdrinde) 5x10-7 

[1]        Taschenbuch der Chemie, W. Schröter u.a. Verlag Harri Deutsch, FFM 12. Aufl., (1986), 413 

[2]       Piercingschmuck, Pye Wacket , Newsletter GmbH München, (1998) 1 

TITAN 

Als Ersteinsatz benutzen Thrilling Drilling Titan, weil es durch sein geringes Eigengewicht die Heilung des frischen Piecings nicht durch Zug behindert. Zudem ist aufgrund der dicken  Oxidschicht, die den Titanschmuck umgibt (Passivierung) und die mit fast nichts mehr reagiert, eine allergische Reaktion auf Titanschmuck auszuschließen. 

Die  von uns verwendete Titanlegierung nennt sich Ti6Al4V oder Titan Grad 5 (bzw Ti6Al4V ELI (Extra Low Interstitials = besonders wenig Einschlüsse) Untergrad 23)  und ist für den Ersteinsatz zugelassen. [3] 

Die Legierung enthält als Hauptbestandteile ca. 90 % Titan und 5,5-6,5 % Aluminium und 3,5-4,5% Vanadium [4]. 

Im medizinischen Bereich wird dieselbe Legierung zur Herstellung von Hüftgelenken, Knochenschrauben Und Wundveschlussklammern verwendet [4].

Die Titanherstellung ist recht aufwendig und das Metall dementsprechend teuer. Das silberweiße  Metall ist beständig gegenüber Salpetersäure (Passivierung durch Ausbildung einer festen Oxidschicht) und Alkalien. In seinen mechanischen Eigenschaften gleicht es weitgehend guten Stählen. Von Stahl unterscheidet sich das Titan durch sein viel geringeres Gewicht (Dichte von Titan  4,49 g/cm³, von Eisen 7,86 g/cm³. [2]

Titan hat seinen Namen aus der griechischen Mythologie (Titanen = Götter oder Riesen der griech. Sage )   

Titan ist als neuthäufigstes Element der Erdrinde sehr verbreitet jedoch nicht in größeren Lagerstätten. (Titansande an den Küsten von Indien, Sri Lanka, Australien). Fast jeder Ackerboden enthält 0,5% Ti in chemischer Bindung [1].

technische Daten: 

Symbol Ti, Kernladungszahl 22, rel. Atommasse 47,88, Schmelzpunkt 1677°C, 

Dichte (20°C) 4,49 g/cm³, Häufigkeit (Erdrinde) 2,1x10-2       [1]

[1]        Taschenbuch der Chemie, W. Schröter u.a. Verlag Harri Deutsch, FFM 12. Aufl., (1986), 429 f

[2]        Anorganische Chemie, Max Schmidt,  Bibliographisches Institut Mannheim, (1969), 

BdII,139f.

[3]        Herstellerangaben

[4]       http://www.fortwaynemetals.com/lang-deu/resources_specsheets/ti6al4veli.php

CHIRURGISCHER

STAHL 

(surgical Steel/ 316 L Stahl)

Das  vor der Einführung von Titan am häufigsten verwendete Material ist Stahl, der auch chirurgischer Stahl genannt wird, weil chirurgische Instrumente oft aus dem selben Material sind. 

Im Gegensatz zu Titan ist es etwas heller in der Farbe,  wiegt aber bei gleichem Volumen das doppelte. Neben Nickel enthält Stahl Chrom, was zu allergischen Reaktionen führen kann. Dabei ist zu beachten, dass man sich eine Nickelallergie [5], die oftmals mit einer Chromallergie einhergeht, erwirbt. Es ist also keine vererbte Krankheit, die man hat oder nicht. 

Vorteile gegenüber Titan und anderen Metalle hat der Stahl vor allem wegen seiner Härte, die Schmuck daraus vor dem Verkratzen bewahrt.
Stahl war eine zeitlang als Ersteinsatzmaterial europaweit verboten, ist aber derzeit wieder zugelassen. Aufgrund der zunehmenden Anzahl von Allergien ist jedoch davon abzuraten, auch wenn Stahlschmuck in der Regel nur halb soviel wie Titanschmuck kostet!
 
Stahl 316    C0,08max Rest wie 316L (L steht für Low Carbon also wenig Kohlenstoff (die Abkürzung LVM steht für Low Carbon, Vakuum Melted) wenig Kohlenstoff, Vakuum geschmolzen) 
 
Prozentuale Zusammensetzung von chirurgischem Stahl (316L) 
                                               [%] 
Kohlenstoff               0,03 max. 
Silicium                     1,0max 

Mangan                     2,0max 

Nickel                         10-14 

Chrom                       16-18 

Molybden                  2-3 

Schwefel                   0,03max 

Phosphor                  0,045max 

Passivierung {1} 

Zusatz von Ni trägt zur Verstärkung der Passivität des mit Chrom legierten Eisens bei. {2} 

Eisen ohne nennenswerten Kohlenstoffgehalt wird bei Zulegierung von etwa 14% Chrom passiv. 

Nach Liebreich & W. Wiederholt {3} ist die Passivierung des Chroms auf Bildung einer Schicht einer dreiwertigen Verbindung zurückzuführen. 

Infolge der Ähnlichkeit des elektrochemischen Verhaltens von Chrom und Eisen-Chrom-Legierungen ist ein gleicher Grund für die Passivierung auch in den Eisen-Chrom-Legierungen anzunehmen. 

Möglicherweise erhöhen die Eisenatome unter Bildung von  FeCr2O4 die Beständigkeit der Oxidschicht. {4} 

Literaturverzeichnis 

{1}       Gmelins Habndbuch der anorganischen Chemie, 

8. Ausg. System Nr. 59(1929-33)356ff 

{2}       B.Strauss, E. Maurer, Krapsche Monatshefte 1 ,(1920), 129 

{3}       Z. Elektrochem. 30 (1924), 263; 

            W.J. Müller, Enovak Monatsh. 48, (1927), 293 

{4}       Z. Metallk. 18,(1926)375 

            L.C.Bannister, R. Evans, J.Chem.Soc. 1936, 1361 

[5] http://www.gesundheitpro.de/Nickelallergie-Allergie-A050829ANONI012986.html 

       http://www.medfuehrer.de/10,10,566,35/Allergie-Asthma/Krankheiten/Nickelallergie-.html 

Weiterführende Literatur zum Thema Stahl 

 -Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, (1929-33), Verlag Chemie, Berlin,m   8. völlig neu bearb. Aufl. Teil A Abt. 1, 11a-13a  

Abt. 2,356-358;1091-1094 

- Metalle, Edward Slade, Deutsche Verlags-Anstalt , Stuttgart, (1970), - Einführung in die Werkstoffkunde, Heinz Peter Stüwe, Bibliographisches Institut,                                                                                                Mannheim, (1969) 

-  Werkstoffe Legierungsbildung Stahl und Eisen, J. Flimm, Georg Westermann Verlag, Braunschweig, (1965),//178  TG610 W488 1(4)// 

- Die Korrosionsbeständigkeit der austenitischen Chrom-Nickel Stähle, Nickel Informationsbüro, Düsseldorf, (1963) 

-Aushärtbare nichtrostende Stähle International Nickel,?? , (1967) 

-Kaltzähe Stähle, H. Jesper, K. Achtelik, Nickel Informationsbüro, Düsseldorf ,(1964) 

-Nickellegierte Vergütungsstähle, Nickel Informationsbüro, Düsseldorf ,(1964) 

-Mechanische und physikalische Eigenschaften der austenitischen Chrom-Nickel-Stähle bei tiefen Temperaturen, International Nickel, (1966) 

---->aus dem Englischen Chromium-Nickel Stainless Steel Data , The international Nickel  Company, Inc. New York, NY (1963) 

Die Verarbeitung der austenitischen Chrom-Nickel-Stähle (Teil1), Nickel Informationsbüro, Düsseldorf ,(1964) 

Die Metallurgie des Eisens, R. Durrer, Verlag Chemie , Berlin, (1942), 2. Aufl. 

Beständigkeit von Nickelhaltigen Legierungen und Stählen gegenüber Schwefelsäure, Nickel Informationsbüro, Düsseldorf ,(1964) 

Normen 

DIN-Katalog 1978, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin (1978),  632-643,646-647,658-659,662-663,702-703