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Metallurgie ist die Ingenieurwissenschaft von der Gewinnung der Metalle aus den Erzen, von der Formgebung der Metalle durch Gieß- und Umformverfahren und von den Recyclingmethoden, nach denen gebrauchte Metalle, Legierungen und Rückstände in den Nutzungskreislauf zurückgeführt werden. Die modernen Metallgewinnungs- und Verarbeitungsverfahren sind überwiegend Hochtemperaturprozesse. Daneben werden aber auch Verfahren bei niedrigen Temperaturen durchgeführt wie Laugungs- und Elektrolyse-Verfahren. Bei aller Vielfalt und Vielseitigkeit beruht die Metallurgie auf einer geordneten, wissenschaftlichen Basis: Sie besteht aus der Thermochemie der Stoffe, Reaktionen und Mischphasen sowie den Existenzbedingungen von Phasen und Phasengemischen. Hinzu kommen die Gebiete der Reaktionskinetik und der Hydrodynamik. Unter Einbeziehung der Reaktionstechnik entsteht so das Gebäude der metallurgischen Reaktortheorie.


Auf nahezu allen Gebieten der Metallurgie hat die wissenschaftliche Durchdringung der Prozesse einen hohen Stand erreicht. Auf dieser Basis werden in der gegenwärtigen Entwicklung Teilprozesse mathematisch modelliert und die Teilprozesse zu Simulationsmodellen zusammengefaßt. Neue Methoden der Steuerungstechnik wie Fuzzy Logic oder Neuronale Netze finden in der Metallurgie breite Anwendung. Der Einsatz von Datenbanken und die Nutzung von Expertensystemen sind Stand der Technik.

Umweltschutz in der Metallurgie


Metalle können beliebig oft in den metallurgischen Prozeß zurückgeführt werden. Die Technik des Recyclings von Metallen wird seit Jahrhunderten durchgeführt und ist in den letzen Jahrzehnten ausgebaut und verfeinert worden. In dieser Hinsicht haben Unternehmen der Metallurgie und der Schrottwirtschaft Vorbildliches geleistet, z. B. in der Verwertung von alten Fahrzeugkarossen. Auch mineralische Formstoffe der Gießereitechnik werden durch Aufbereitung und Regenration im Kreislauf geführt. Hingewiesen sei auf die neue Entwicklung, Kunstoff-Almaterialien im Hochofenprozeß stofflich zu verwerten.


Die Metallgewinnungs- und Metallaufarbeitungsverfahren erfordern den Einsatz großer Energiemengen. Aus dieser Situation erwächst der Metallurgie eine besondere gesellschaftliche Verantwortung. Der sparsame Umgang mit den Resourcen Einsatzstoffe und Energie ist deshalb ein Schwerpunktthema der metallurgischen Entwicklung. Die Erfolge auf diesem Gebiet können sich sehen lassen: Der spezifische Energieverbrauch der Stahlindustrie ist seit 1975 um rund 30% gesunken, das gleiche gilt für die CO2-Emission.
 Große Fortschritte wurden auch erzielt in der Reinhaltung der Luft und des Wassers. Die Themen Umweltschutz, Recycling und Reststoffverwertung sind in den Lehrveranstaltungen der Studiengänge
integriert.

 

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