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deutscher Ingenieure..
werden darf, ist selbstverständlich. Ueberhaupt steigen die Schwierigkeiten der Darstellung eines sonst fehlerfreien Productes mit dessen grösserer chemischer Reinheit, und es ist Thatsache, dass sehr häufig eine Stahlsorte, deren Analyse sehr günstige Resultate aufweist, weit zurückstehen muss gegen eine andere, die man nach der Analyse für viel geringwertiger halten würde; es liegt eben an guter Schmelzung, am Ausgiessen zur rechten Zeit während des Abstehens des flüssigen Stahles und an sorgfältiger und guter Weiterverarbeitung ausserordentlich viel.
Die bei der Werkzeugstahlfabrikation vorkommenden Arbeiten hat Hr. Seebohm im erwähnten Vortrage genau beschrieben; ich könnte somit im wesentlichen hier nur wiederholen, was dort bereits gesagt ist, und verweise daher lieber auf jenen Vortrag.
Es hat im Laufe der Zeit nicht an Versuchen gefehlt, Werkzeugstahl auf andere als die jetzt übliche Weise herzustellen. Zunächst ist das Uchatius'sche Verfahren zu erwähnen, welches auch in Tiegeln ausgeführt wird. Ich habe auch längere Zeit nach diesem Verfahren gearbeitet. Die Tiegeleinlage bestand aus granulirtem Dannemora-Roheisen und pulverisirtem Mokta-Stückerze. Dem Erze waren 5 pCt. Holzkohlenpulver und 34/3 pct. Kalisalpeter zuvor innig beigemengt. Holzkohlenpulver und Kalisalpeter haben den Zweck, frühzeitig eine Gasentwicklung einzuleiten und dadurch das Ganze locker zu erhalten, so dass bei dem späterem Verlaufe des Processes die Gase leicht entweichen können. Ausserdem wurde durch das Kali des Kalisalpeters die im Erze enthaltene geringe Menge freier Kieselsäure 'gebunden. Der Process verlief sehr glatt; die Tiegel wurden gar nicht angegriffen, obwohl die Hitze reichlich ebenso hoch gesteigert werden musste, wie bei dem Verschmelzen von anderem Material; der erzielte Stahl liess sich gut dicht und sonst fehlerfrei giessen. Der fertige Stabl zeigte sich bei der Verwendung nach dem ersten Härten recht gut; bei mehrmaligem Härten verlor er aber sehr rasch seine Güte und zeigte namentlich dann grosse Neigung, der Länge nach zu spalten. Versuche mit chemisch reinem Eisenoxyd, dem indessen kein Kalisalpeter, sondern nur Holzkohle beigemengt wurde, ergaben dasselbe Resultat. Der Fehler bestand darin, dass Sauerstoff in äusserst feiner Zerteilung zurückblieb und weder durch hohe Hitze noch entsprechenden Gehalt an Mangan und Silicium ausgetrieben werden konnte. Uchatius-Stahl wird gegenwärtig noch in Wikmannshyttan in Schweden gemacht; das Fabrikat leidet an demselben Fehler. Erwähnen will ich hier noch, dass der Stahl seine Beschaffenheit vollständig änderte, wenn der Zusatz an Kalisalpeter bis zum doppelten oder dreifachen Betrage vermehrt wurde. Er war dann vorzüglich schweissbar, dabei aber in ganz eigentümlicher Weise faulbrüchig. Es scheint, dass durch den Ueberschuss an Basen in der fein zerteilten Schlacke Erdmetalle reducirt wurden und die Beschaffenheit des Stables so gänzlich änderten. Da jeder Stahl an sich sauerstoffhaltig ist, lässt sich diese Annahme durch chemische Analyse nicht prüfen.
Eine andere Darstellungsweise von Gussstahl, von der man sich anfänglich ausserordentlich viel versprach, namentlich auch für die Herstellung von feinem Werkzeugstahl aus minder gutem Roheisen, war das Heaton'sche Frischen mit Chilisalpeter. Nach den ersten aus England herüberkommenden Berichten wurde Chilisalpeter mit Sand und Braunstein gemengt in einem niedrigen cylindrischen Gefässe mit feuerfester Ausfütterung aufgestampft und mit einer durchlöcherten gusseisernen Platte bedeckt. Sodann wurde dieses Gefäss als Untersatz an einem oben und unten offenen gut vorgewärmten Cylinder befestigt. Diese ganze Einrichtung war in einer Achse drehbar, ähnlich einer Bessemerbirne. Ueber derselben befand sich ein eiserner Kamin. Das Roheisen wurde durch eine seitlich angebrachte Oeffnung eingelassen, und es dauerte angeblich einige Zeit, bis die durchlöcherte gusseiserne Platte geschmolzen war; alsdann begann der ziemlich rasch verlaufende Frischprocess, nach dessen Beendigung der Behälter umgekippt und der teigige Inhalt auf die Sohle entleert wurde, um demnächst in besonderen Oefen entweder geschweisst oder umgeschmolzen zu werden. Das Material wurde angeblich durch die Wirkung des Natrons vollständig entphosphort und entschwefelt. Ich machte sofort eigene Ver
suche mit ganz kleinen Mengen von 71/2kg besten Roheisens in gebrauchten Schmelztiegeln, in welchen der Salpeter nebst Sand eingestampft war. Ein Tiegel wurde auf den Rost eines Stahlschmelzofens gestellt und durch einen aufgesetzten anderen Tiegel, aus dem der Boden entfernt war, verlängert. Die Tiegel wurden mit einem etwas Zwischenraum lassenden Blechmantel umgeben und der Zwischenraum mit Koksstaub ausgefüllt. Bei dieser Einrichtung widerstanden die Tiegel. Das flüssige Roheisen wurde möglichst heiss eingegossen, und, obwohl die durchlöcherte gusseiserne Platte fehlte, verging bis zum Beginne des Frischens so viel Zeit, dass die Arbeiter ungehindert eingiessen konnten. Nachdem der Process beendigt war, wurde von oben her mittels einer spitzen Stahlstange ein Loch in den Boden des unteren Tiegels gestossen, und der Inhalt-floss in eine untergestellte Coquille. Gleich der erste Versuch überzeugte mich, dass die aus England kommenden Berichte unmöglich richtig sein konnten, und es zeigte sich bald, dass nicht nur geringe Beimengung von Sand, sondern selbst von Silicaten (zerkleinerte Hochofenschlacke) dem Producte alles Mangan entzog, so dass der Stahl vollständig kurzbrüchig und gar nicht schmiedbar noch schweissbar war. Sehr bald ging ich dazu über, lediglich Salpeter einzuschmelzen, in den zum Versuche dienenden Tiegel zu giessen und erkalten zu lassen. Die nun folgenden Versuche fielen so günstig aus, wie man nur wünschen konnte. Das erfolgende Product konnte natürlich bei den geringen Mengen, womit in ganz kalten Gefäfsen verfahren wurde, nicht porenfrei ausfallen; es war aber von ausgezeichneter Güte und vorzüglich gut schweissbar, infolge dessen ich zu etwas grösseren Versuchen mit Mengen von 500 bis 750kg überging. Das hierbei erfolgende Product fiel indessen auch nicht porenfrei aus, und wenn die Hitze ziemlich hoch getrieben wurde, widerstand die feuerfeste Ausfütterung des Apparates nicht in gleicher Weise, wie die während mehrerer Schmelzungen ganz dicht gebrannten Tiegel; jede neue Ladung erforderte eine vollständig neue Ausfütterung des Apparates, und es bot sich keine Aussicht auf einen regelmässigen lohnenden Betrieb.
Bessemerstahl und Siemens - Martinstahl haben wohl die geringeren Sorten Tiegelstahl stark verdrängt, nicht jedoch den feinen Werkzeugstahl. Wenn diese Stahlsorten sonst von feiner Qualität sind, so lassen sie sich nicht frei Poren giessen, und
und wenn sie
Unganzheiten sind, so sind sie von geringer Qualität. Messer, Scheren u. dergl. aus feinem Tiegelstahl haben eine so wunderbar schöne Politurfähigkeit, wie sie sonst nicht zu finden ist, ein Beweis, dass der Tiegelstahl bis in die innigste Gruppirung der kleinsten Teilchen hinein eine Gleichmässigkeit besitzt, die allen denjenigen Stahlsorten fehlt, welche die Gare, d. h. den langsamen, von äusseren Einflüssen unbehinderten Ausgleich in der Verschiedenheit der einzelnen kleinsten Teilchen nicht erlangen konnten; es besteht ein ähnlicher Unterschied, wie zwischen einem sehr innigen Gemenge und einem Gemische, oder wie zwischen einer äusserst feinen Suspension und einer wirklichen Lösung. Nicht mit Eisen oder Roheisen legirtes Mangan (wie solches die Isabellenhütte bei Dillenburg liefert) löst sich in Gussstahl äusserst schwierig auf, und Hr. Seebohm will bei dem langsam verlaufenden Tiegelstahlschmelzen die Beobachtung gemacht haben, dass in der Form von Ferromangan oder Spiegeleisen zugesetztes Mangan nicht dasselbe sei, wie das ursprünglich im Stabeisen enthaltene; wie wäre es da denkbar, dass das dem Bessemerund Martinstahl kurz vor dem Ausgiessen zugesetzte Ferromangan oder Spiegeleisen in so kurzer Zeit und bei zurückgehender Temperatur sich ganz vollkommen mit dem Stahl verbindet, selbst wenn auch noch einmal aufgeblasen und in die Giesspfanne umgegossen wird. Ebenso verhält es sich mit dem Kohlenstoff und wahrscheinlich auch allen anderen Bestandteilen. Hr. Seebohm verlangt für die Herstellung von Rasirmesserstahl, dass der Kohlenstoff bereits von vornherein gleichmässig im Material verteilt sei, was begründet sein mag; wenn man die Gare möglichst leicht erlangen will. Endlich enthält jeder Gussstahl Sauerstoff (oxydirtes Eisen); es kann aber nicht bezweifelt werden, dass der aus möglichst sauerstofffreien Materialien erzeugte und lange flüssig erhaltene Tiegelgussstahl dessen weniger enthält, als Stahlsorten, denen bis kurz vor dem Ausgiessen beständig Sauerstoff zugeführt
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von
Zenschmit des Vereines deutscher Ingenieure 1885.
Textblatt 5.
Ventil-Dampfmaschine von 355mm Cyl-Durchm,685mm F3M6, 50 Umor.. 9, Fig. 1-4: Wersuche nach Ervoeiterung der Bohrung x.Cyl.m. nach Ausschaltung des Winkelhahner.
Mafsstab: 50mm-1kg.
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