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rotbrüchig (bricht in Rotglut leicht); durch Phosphor wird es kaltbrüchig; durch Silicium faulbrüchig, durch noch vorhandne kohlenstoffreiche Teile oder eingesprengte Schlacke wird es rohbrüchig. Unganze Stellen, Schiefer, Asche- oder Schlackenlöcher deuten auf Mängel bei der Fabrikation. Verbrannt oder überhitzt ist durch wiederholtes starkes Glühen mürbe gewordenes E.; es läßt sich durch Glühen unter Luftabschluß wieder gebrauchsfähig machen. Das verbrannte E. zeigt blätteriges, schuppiges Gefüge und starken Glanz. - Qualitätsprüfung des Stabeisens: Einen recht guten, wenn auch nicht untrüglichen Anhalt gibt, wie oben ausgeführt, das Aussehen des Bruches.
Aber schon das äußere Aussehen läßt einen Schluß zu. Gutes Stabeisen muß reine glatte Oberfläche und scharfe Kanten zeigen und darf weder Kanten-, Quer- noch Längsrisse besitzen. Große Glätte, Glanz und blauschwarze Farbe der Oberfläche zeigen auf nassem Ambos überschmiedete Stäbe, welche infolge dieser Bearbeitung etwas spröde sind. Leicht auszuführende Proben sind: Man wirft den Stab aus großer Höhe auf harte Unterlage (Wurfprobe) oder läßt auf den frei an den Enden aufliegenden Stab ein Gewicht fallen (Schlagprobe).
Bricht der Stab hierbei nicht, so ist das Eisen nicht kaltbrüchig. Man spannt den Stab in einen kräftigen Schraubstock ein, faßt das herausragende Ende mit einem langen Hebel, so daß zwischen diesem und dem Ambosmaul etwa 10 cm Stab frei bleiben und biegt dieses Stück zunächst um 90° nach der einen, dann um 180° nach der andern Seite und nun so fort bis zum Bruch. Hartes E. knistert und zittert dabei und bricht bald; weiches läßt sich geräuschlos der Biegprobe unterwerfen und hält bei gutem Materiale wohl 12-15, ja zuweilen noch mehr Biegungen aus.
Bricht der Stab bei dem ersten Zurückbiegen, so ist das Material ganz schlecht. Dicke Stäbe brechen früher als dünne aus gleichem Material. Der Bruch erscheint nach der Biegprobe in der Regel sehnig und mehr oder weniger verquetscht und verrieben. Einen reinen Bruch kann man nur dadurch erhalten, daß man die Stange vorher einbaut oder einfeilt und dann kurz abbiegt. Endlich noch die Schmiede- oder heiße Probe, wodurch man Aufschluß darüber erhält, ob das E. rotbrüchig. Der Stab wird rotglühend flach ausgeschmiedet, scharf umgebogen, gedreht oder besser gelocht und darf dabei keine Risse erhalten. - Handelssorten des Schweißeisens.
Unter Stabeisen versteht man in der Regel nur die Sorten mit flach rechteckigem Querschnitt (Flacheisen), mit quadratischem Querschnitt (Quadrat- oder Vierkanteisen) und kreisrundem Querschnitt (Rundeisen). Bandeisen ist Flacheisen mit im Verhältnis zur Dicke großer Breite;
Nageleisen (zur Nagelfabrikation), kleines Vierkanteisen;
Knoppereisen, geschmiedetes Vierkanteisen, welches deutlich die Eindrücke der Hammer- und Ambosbahn zeigt;
Muttereisen mit sechs- oder achteckigem Querschnitt.
Alle andern Eisensorten werden als Façoneisen bezeichnet. Hierher gehören: Winkeleisen ∟, T-Eisen ⊤, Doppel-T-Eisen I, C-Eisen [, L-Eisen ∟, Kreuzeisen +, Fenster-, Geländereisen etc.;
dann die Eisenbahnschienen in den verschiedensten Profilen.
Die erstgenannten Façoneisen finden ausgedehnte Verwendung im Maschinen-, Schiff- und Brückenbau; neuerdings auch das I-Eisen mehr beim Hochbau zu Trägern an Stelle hölzerner Unterzüge und steinerner Wölbungen. Das Façoneisen wird ausschließlich, das Stabeisen zum weitaus größten Teile durch Walzen hergestellt; die schweren Sorten im Grobwalzwerk, die feineren im Feineisen- und Schnellwalzwerk. - Im Kleinhandel wird das Stab- und Façoneisen in Stangen oder Bunden nach Gewicht verkauft; im Großhandel per 100 kg oder per Tonne zu 1000 kg. -
Bezüglich der Herstellung von Blech, Draht und Röhren sei auf die betr. Artikel verwiesen. - Schweißstahl ist das Produkt des Frisch- und Puddelprozesses und der durch Garben raffinierte Zementstahl. Guter Frisch- und Puddelstahl muß auf dem Bruche feinkörnig und matt erscheinen. Das Korn wird bei dem Härten auffallend feiner. Beide Stahlsorten sind immer gut schweißbar und nehmen beim Härten große Härte und Sprödigkeit an. Der rohe Stahl kommt in geschmiedeten quadratischen Stangen unter dem Namen Rohstahl oder Mock in den Handel.
Die Stangen werden nach dem Aussehen des Bruches sortiert. Um das Brechen leichter zu haben, wirft man die Stäbe noch glühend in's Wasser, wodurch der Stahl glashart wird. Dabei entstehen Querrisse, welche Wasser eindringen lassen. Die Bruchfläche überzieht sich infolge dessen mit farbigen, konzentrischen Ringen (Rosen und Rosenstahl). Die Rosen sind Merkmal für harten, gefrischten und noch nicht raffinierten Stahl. Auch bei Puddel- und Frischstahl treten Faulbruch, Kaltbruch etc. auf, doch mit Ausnahme des Rohbruches recht selten.
Rohbruch ist häufig zu beobachten. Dies ist begründet durch die Herstellung im Herd- und Puddelofen, wobei die Entkohlung nur schwer völlig gleichmäßig bewirkt werden kann und der Stahl leicht noch sehr hochkohlige, dem Roheisen nahe stehende Teile enthält. Die Qualitätsbestimmung ist bei Stahl überhaupt viel schwieriger als bei Schmiedeisen. Schlag- und Biegprobe sind nur bei den weichsten Marken anwendbar; der Bruch läßt keinen sicheren Schluß auf die natürliche Härte, die Härtefähigkeit und das Verhalten im Feuer zu (leichtes oder schweres Verbrennen).
Nur ausgedehntere Versuche über Verarbeitungsfähigkeit, Härtefähigkeit und Fertigkeitsversuche können bei Stahl eine sichere Qualitätsbestimmung herbeiführen. Der gegärbte Zementstahl eignet sich seiner verhältnismäßig großen Weichheit und Geschmeidigkeit wegen vorzüglich zu Sensen, Sicheln, Säbel- und Degenklingen etc. (Steyermärker Sensen etc.). Ungegärbter Stahl kann nur zu ganz ordinären Gegenständen verwendet werden, da derselbe zu porös ist (Blasenstahl). - Flußeisen, durch den Bessemerprozeß ohne oder mit Zuhilfenahme des Thomas-Gilchrist'schen Entphosphorungsverfahren entstanden. Dasselbe kommt in den Handel als rohe gegossene, stumpf pyramidale Blöcke ¶
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(Ingots) und als Stab- oder Façoneisen, als Blech. Die Ingots zeigen blätterigen oder stark grobkörnigen Bruch; die daraus durch Schmieden oder Walzen erzeugten Sorten ein sehr gleichmäßiges feinkörniges Gefüge mit mattem Glanz und etwas lichterer Farbe als Stahl. Gutes Flußeisen ist sehr zähe und fest; die Zerreißfestigkeit liegt um 25-50% höher als bei gutem Schweißeisen; es läßt sich sehr gut schmieden und schweißen, aber nicht härten. Die Bezeichnung Flußeisen ist neu. Früher lief dasselbe unter dem Namen Bessemerstahl und nur die angefügte Nummer ließ erkennen, daß man es mit einem weit entkohlten und deshalb nicht mehr härtbaren Produkte des Bessemerprozesses zu thun hatte. - Flußstahl.
Hierher gehören der Bessemerstahl, der Martinstahl und der Gußstahl oder Tiegelgußstahl. Roher Flußstahl in Form von Ingots ist selten Handelsartikel. Er wird durch Schmieden oder Walzen verdichtet und in die Handelsformen gebracht. Der in großen Massen zu erzielende Bessemerstahl, worunter alle härtbaren Produkte des Bessemerprozesses zu verstehen sind, und Martinstahl werden hauptsächlich zu Eisenbahnschienen, Trägern, Achsen, zu Blech und Panzerplatten, in den härteren Marken auch zu ordinären Werkzeugen, der Martin stahl auch vorwiegend zu Façonguß verwendet.
Bessemerstahl ist schwerer schweißbar als andre Stahlsorten mit gleichem Kohlenstoffgehalt, was wohl in dem Vorhandensein eines größeren Prozentsatzes an Verunreinigungen begründet sein mag. Der Tiegelguß stahl steht in der Qualität bedeutend höher als die genannten Sorten. Der Bruch ist weit feinkörniger von dunklerer Farbe und mattem sammetartigen Glanz. Durch mehrmaliges Umschmelzen erhält der Gußstahl größere Güte. Auch hat man versucht, durch besondre Zusätze von Mangan, Wolfram, Nickel, Silber, Platin die Qualität zu erhöhen oder für besondre Zwecke bestimmte Eigenschaften zu erzielen. - Mushet- oder Wolframstahl ist sehr dicht und gleichförmig und besitzt eine so große natürliche Härte, daß ein Härten nicht nötig ist.
Werkzeuge daraus haben sich aber nicht bewährt, da die Schneide doch nicht so lange steht, wie bei gut gehärtetem Gußstahl. Silberstahl enthält nach den Untersuchungsresultaten kein Silber; es bezeichnet nur eine Gußstahlsorte vorzüglicher Qualität. Der Gußstahl findet Verwendung zu allen besseren und den feinsten Werkzeugen, chirurgischen Instrumenten etc., zu Geschützen, Walzen. Zur Qualitätsbestimmung dient bei Gußstahl das Aussehen des Bruches in Verbindung mit Schmiede- und Härteproben. Gußstahl läßt sich mit Schweißeisen zusammenschweißen; doch wachsen die Schwierigkeiten mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt. Hochkohliger Gußstahl wird häufig als unschweißbar bezeichnet. - Einige besondere Stahlsorten verdienen noch kurzer Erwähnung.
Wootz, eine aus Indien stammende, angeblich durch Zusammenschmelzen von Schmiedeisen und Kohlen entstandene Sorte, welche große Härte annimmt und vorzüglich zu feinen Schneidwaren geeignet ist. (Kommt in größeren Mengen gar nicht, überhaupt nur selten in den europäischen Handel.) Damast-Stahl, Damaszener-Stahl. Der Name rührt von der Stadt Damask in Syrien her und bedeutet entweder einen dem Wootz ähnlichen Stahl oder, und das gilt für die Gegenwart als Regel, eine durch Zusammenschweißen von Schmiedeisen und Stahl entstandene Stahlsorte, welche sich durch ungemeine Zähigkeit auszeichnet und auf geätzten Flächen die neben einander liegenden Stahl- und Schmiedeisenteile deutlich in bestimmten Zeichnungen hervortreten läßt.
Die Zeichnung entsteht auf folgende Weise: Eine Anzahl dünner Stahl- und Schmiedeisenstäbe werden zu einem Bündel vereinigt, zusammengeschweißt und zu einem längeren Stabe ausgereckt, den man in 3 oder 4 gleich lange Teile zerhaut. Diese verarbeitet man in derselben Weise. Nach ein- oder mehrmaliger Wiederholung ist ein Stab entstanden, welcher aus lauter feinen Stahl- und Eisensehnen zusammengesetzt erscheint. Macht man diesen rotwarm, dreht ihn korkzieherartig zusammen und schmiedet ihn dann flach aus, so entsteht der beim Ätzen sichtbar werdende krummlinige Verlauf der einzelnen Sehnen. Auf ähnlichen Wegen lassen sich leicht veränderte Zeichnungen hervorbringen. Der Damaszener Stahl findet Verwendung zu Degen-, Säbel-, Dolchklingen und Gewehrläufen. Vielfach wird die Zeichnung lediglich durch Ätzen von Stahl hervorgebracht. Wird für diese Fabrikate die Bezeichnung damaszierter Stahl verwendet, so beruht dies auf Unkenntnis oder bezweckt eine Täuschung. - Das metallische E. wird auch medizinisch verwendet und hat man für diesen Zweck zwei Sorten im Droguen- und Chemikalienhandel, nämlich:
1) Feingepulvertes Schmiedeisen (Ferrum pulveratum, F. limatum, limatura ferri); ein äußerst feines, graues Pulver, welches in gut verschlossenen Flaschen aufzubewahren ist; es muß frei von Rost sein und sich in verdünnter Salzsäure vollständig lösen, hierbei darf sich nur Wasserstoffgas, aber kein Schwefelwasserstoffgas entwickeln; kleine Spuren des letzteren sind jedoch nicht ganz zu vermeiden. Das Präparat kommt meist aus Tirol.
2) Durch Wasserstoffgas reduziertes Eisen (ferrum hydrogenio reductum, ferrum reductum). Dasselbe wird aus reinem Eisenoxyd mittels Reduktion von Wasserstoffgas in der Glühhitze gewonnen, enthält aber häufig infolge ungenügender Reduktion noch viel Eisenoxyduloxyd beigemengt und sieht dann schwarz, anstatt grau aus. Die ganz reine Sorte, welche bedeutend teurer ist, erscheint als äußerst feines, graues, glanzloses Pulver, das sich durch ein brennendes Hölzchen entzünden läßt und dabei zu Eisenoxyd verbrennt. Es muß sich in Bromwasser vollständig auflösen. Vollkommen schwefelfrei läßt sich dieses Präparat nur darstellen, wenn das Eisenoxyd nicht aus Eisensulfat, sondern aus reinem Eisenchlorid gewonnen und die Reduktion nicht in eisernen, sondern in Chamotteröhren vorgenommen wurde. Es ist der am leichtesten verdauliche Eisenpräparat. - Verzollung: S. Zolltarif im Anh. Nr. 6. Die genannten, zu medizinischen Zwecken präparierten Eisenarten sind zollfrei. ¶