Titel: Gill über Eisen und Stahl.
Autor: Gill, Thomas
Fundstelle: 1822, Band 9, Nr. VIII. (S. 93–110)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj009/ar009008

VIII. Ueber Eisen und Stahl9). Von Hrn. Th. Gill.

Aus dessen technical Repository. N. II. Februar 1822. S. 135. N. III. März 1822. S. 212. N. IV. April 1822. S. 257. N. V. Mai 1822. S. 377. N. VI. Juni 1822. S. 422. August 1822. S. 131.

Ich theile hier dem Publikum die gelungenen Resultate vieljähriger Erfahrung meines seel. Vaters, meiner und anderer mit.

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Man wird die hier gegebenen Anweisungen von dem gewöhnlich üblichen Verfahren bedeutend abweichend finden: wenn man sich aber die große Mühe nicht reuen ließ, sich vor läufig von der Güte der angewendeten Materialien zu über zeugen, und die genaueste Aufmerksamkeit auf jede Kleinigkeit der hier gegebenen Anweisung zu wenden, so wird man die Vortrefflichkeit der daraus verfertigten Gegenstände vollkommen anerkennen müßen; z.B. der seinen Feilen, die nun schon seit mehr als einem halben Jahrhunderte täglich gebraucht wurden, und die derjenige, der sie besizt, noch immer für eine unschäzbare Kostbarkeit hält; der Handsägen, die ihre ursprüngliche treffliche Härtung so lang behielten, bis sie durch stätes Abnüzen und Feilen, zu Drehe-Sägen, und endlich zu Schlüsselloch-Sägen wurden; der Säbelklingen, die Flintenläufe entzwei hauen, und hierauf, ohne zu brechen, um einen anderen Flintenlauf herumgewunden werden konnten, und so die beiden entgegengesezten Eigenschaften, Härte und Zähigkeit, in der höchsten Vollkommenheit besaßen. Diese und viele andere Gegenstände von gleicher Güte wurden, wie das Publikum weiß, von meinem seel. Vater verfertigt, und wenn man sich erinnert, daß ich die von meinem Vater ererbten Kenntnisse noch mit jenen Verbesserungen zu bereichern vermochte, welche meine ausgebreiteten Bekanntschaften unter den ersten Practikern der Hauptstadt mir verschaffen, so darf ich mit Zuversicht erwarten, daß das Publikum mich zu einem solchen Unternehmen hinlänglich geeignet finden wird.

Ueber die zum Guß-Stahl tauglichen Eisen-Sorten.

Das beßte Eisen zu Guß-Stahl ist schwedische, mit den Marken (L) und , das man Reif L (Hoop L) und PL, nennt: diesem kommt der Doppelstern (double star) und die Doppelkugel (double bullet) am nächsten. Die schwedische Regierung sieht für die Güte des mit diesen Marken bezeichneten Eisens gut. Obschon die Eisenhändler Eisen mit anderen Marken einführen, und obige Sorten die theuersten sind, so muß man doch, wo man guten Guß-Stahl verfertigen will, diese Sorten allen übrigen vorziehen. Das Eisen mit obigen Marken wird aus Daunemora- oder Oregrund-Erzen, welche großen Theils kohlensaure Eisen-Oxide sind, verfertigt10).

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Ueber Verwandlung des Eisens in Stahl.

Die Verwandlung des Eisens in Stahl geschieht, wenn man erstens in irdene Gefäße, umgeben und bedekt mit Holzkohlen, ein sezt und dann in einem eigenen Ofen (welcher in den Transactions of the Manchester Society und im 1 Bd. des Philosophical Magazine beschrieben ist11), so lang erhizt, bis die Verwandlung vollkommen Statt gehabt hat. Der härteste Stahl ist derjenige, welcher an seiner Oberfläche über und über mit Blasen bedekt ist; der weichere ist viel ebener: diese Kennzeichen kann man bei Auswahl des Stahles zu verschiedenen Zweken sehr gut gebrauchen. Um Guß-Stahl zu bereiten, muß man sehr dafür sorgen, daß die Stahl-Stüke durch und durch gehörig verwandelt sind; widrigen Falles wird man bei dem Schmelzen große Schwierigkeit finden, und die Güte der Waare wird dadurch leiden.

Ueber gehörige Auswahl des Stahles nach seiner Verwandlung.

Hier müßen die oben so eben angegebenen Kennzeichen genau beachtet werden; nämlich: zu hartem Stahle muß derjenige gewählt werden, der mit großen Blasen bedekt ist; zu milderem derjenige, der kleinere Blasen hat, und zu noch milderem oder weichem derjenige, der der glatteste ist: jede von diesen besonderen Sorten muß für sich allem geschmolzen werden, wenn Guß-Stahl in Massen (in gots) verfertigt werden soll. Eben diese Auswahl muß auch getroffen werden, wo der Stahl zu einem anderen Zweke bestimmt ist. So dient der Blasen-Stahl nur zu Scheren-Stahl (shear-steel), deutschen Stahl (German-steel) etc. denn jener Stahl, welcher zu Barbier-Messern, Sägefeilen und anderen harten Werkzeugen dient, taugt durchaus nicht zu Sägen, Säbel-Klingen, Federn u. d. gl.; erstere fodern harten Stahl, leztere milden.

Ueber den Guß des Stahles in Massen (in gots).

Nachdem der Stahl auf obige Weise sortirt wurde, muß er in Stüke von gehöriger Länge gebrochen, und in große Schmelztiegel gebracht werden; hier wird er mit einer Mischung aus ungelöschtem Kalke und gepülvertem grünen Glase, als Fluß und zur Vermeidung jeder Oxidation, bedekt, dann in einem stark ziehenden Wind-Ofen geschmolzen, und in eiserne Model gegossen, die aus zwei Stüken bestehen, welche |96| mittelst Schrauben oder Ringen mit dazwischen geschobenen Bolzen zusammengehalten werden, um daraus Massen von gehöriger Form zur weiteren Verfertigung von Stangen-Stahl (bar-steel), Platten-Stahl (sheet-steel) etc. zu bereiten. Die scharfen Kanten oder Eken werden in jedem Falle weggenommen, um Sprünge zu vermeiden, wenn man den Stahl in Stangen strekt, und man sorgt dafür, daß die Stüke groß genug werden, um den Stahl hinlänglich zum Gebrauche verdichten zu können, wenn er in Stangen gestrekt, oder in Platten gerollt wird.

Ueber Verarbeitung der Guß-Stahl Massen zu Stangen.

Die Massen dürfen nur bis zu einem dunklen Roth (wurmroth, worm-red) erhizt, und mäßen dann unter die Schläge eines schweren Schmiedehammers gebracht werden. Anfangs dürfen diese bloß langsam fallen, bis das Schwammige in der Masse überwunden ist, und der Stahl mehr Cohäsion bekommt; dann kann die Bewegung des Hammers allmählig beschleunigt, und die Stangen können zur gehörigen Länge gestrekt werden. Ueberhizung muß vor allem hier sorgfältig vermieden werden, wenn anders die Güte de Stahles erhalten werden soll, obschon die Arbeit auf diese Weise einen größeren Aufwand von Zeit nöthig macht.

Ueber Bearbeitung des Guß-Stahles.

Hier muß die unter dem vorigen Absäze empfohlene Vorsicht bei Verarbeitung der Guß-Stahl Massen zu Stangen auf das genaueste beachtet werden: denn, ungeachtet alles dessen, was Horne in seinen Versuchen über Eisen und Stahl (Essays concerning Iron et Steel) im Jahr 1773 in Hinsicht auf Wiederherstellung der guten Eigenschaften eines überhizten Stahles geschrieben hat, bleibt es doch Thatsache, daß es gegen dieses Uebel kein Mittel mehr gibt; wo daher Güte des Stahles das Haupt-Augenmerk ist muß der Stahl, wir wiederholen es noch einmal, mit der möglich geringsten Hize behandelt, und geschmiedet werden, obschon dieß mehr Zeit und Arbeit tostet. Dieß gilt vorzüglich bei den härteren Stahlsorten, wo der Stahl bei der geringsten Nachlässigkeit in dieser Hinsicht unter dem Hammer in Stüke zerspringt.

Prüfung der Eigenschaften des Guß-Stahles.

Die Stangen müßen an einem Ende sorgfältig gehizt, und so dünn gestrekt werden, daß man sie biegen kann, ungefähr 2 Zoll lang, einen halben Zoll breit, und ein Achtel |97| bis ein Sechzehntel Zoll dik. Dieser Theil muß dann bis zu dem zum Harten nöthigen Grade (von welchem wir unten sprechen werden) gehizt und hierauf so gelöscht werden, daß der dikere Theil noch immer heiß bleibt, und dann bis zur Temperatur einer Feder (wovon gleichfalls unten) abgestammt und wieder gelöscht werden. So ist die Guß-Stahlstange dann probefertig, und die Probe geschieht auf folgende Weise. Man schraubt ein halbes Zoll des dünneren gehärteten und temperirten Endes horizontal zwischen die Fange eines, an einer Werkbank befestigten, Schraubstokes, und bedient sich der Stange selbst als Hebel, der sich um den Schraubstok drehen, und das untere Ende biegen soll. Bricht dasselbe alsogleich, wenn es nur etwas gebogen wird, so ist der Stahl hart; biegt es sich aber bis auf den vierten Theil eines Kreisbogens um den Schraubstok, und bricht dann ruhig ab, so ist der Stahl mild, oder von mittlerer Qualität; weich ist er aber, und zu Federn tauglich, wenn er sich bis auf einen vollen Halbkreis zurük biegen läßt, und dann nur wie Blei zerreißt. Nun müßen die probirten Stangen mit Kreide oder auf eine andere noch bleibendere Weise mit H, M, S (Hart, (hard) Milde, (mild) und Weich, (soft)) bezeichnet werden, damit man sie in der Folge stäts gehörig unter scheiden kann. Sollte die erste Probe nicht genügen, so muß sie wiederholt werden, was die Länge des gehärteten und temperirten Endes erlaubt: denn zuweilen kann dieses Ende zu dünn seyn, oder es kann beim Schmieden, Härten, Temperiren überhizt worden seyn, was wahrscheinlich an dem zunächst liegenden Theile nicht der Fall ist. Nachdem die Probe auf diese Weise gemacht wurde, kann das dünnere, gestrekte Ende von der Stange abgeschlagen werden.

Es ist offenbar, daß diese Probe des Guß-Stahles sich auf jeden in dem Handel vorkommenden käuflichen Guß-Stahl anwenden läßt; und gewiß wird jeder gute Stahlarbeiter mit Freude diese sichere Methode ergreifen, seinen Stahl zu sortieren, um zu jedem Zweke, den er gelegentlich vorhat, die taugliche Sorte zu wählen. Ich muß bemerken, daß jeder Theil einer Stange Guß-Stahles dieselbe Eigenschaft, wie das probirte Ende besizt, wenn auch die verschiedenen Stangen selbst noch so verschieden sind.

Ueber das Harten des Guß-Stahles.

Bei dieser Operation ist viele Sorgfalt nöthig; denn, wenn man sich auch noch so viele Mühe bei Bearbeitung des Stahles gegeben hat, so ist doch alle Mühe und Arbeit verloren, wenn er bei dem Härten auch nur im Mindesten |98| überhizt wird. Man sollte daher immer den Versuch zuerst mit einem Theile der Stange, welche man verarbeiten will, anstellen, und diesen zuvörderst Härten; man sollte diesen Theil zuerst, unter der Härtungshize versuchen, und, wenn er sich beim löschen weich zeigt, sollte er ein klein wenig mehr gehizt werden, und so fort, allmählich mehr bis zu dem gehörigen, d.h. bis zu dem niedrigsten Grade, bei welchem Härtung desselben möglich ist, und dieser Grad von Hize muß bei Allem, was aus dieser Stange verfertigt wird, auf das Sorgfältigste eingehalten werden. Wenn die Hize bis zu diesem gehörigen. Grade gestiegen ist, kann der Stahl, in gewöhnlichen Fallen, im Regenwasser, zu Sägen und Federn aber in eigenen Härtungs-Brühen, (wovon unten mehr vorkommen wird) gelöscht werden.

Um Risse oder Sprünge beim Härten zu entdeken.

Man wärme den Stahl etwas, in dem man denselben durch das Feuer und dann durch den Kohlenstaub auf dem Herde zieht, und dann bestreiche man ihn alsogleich der ganzen Länge nach auf einer Seite mittelst einer Feder mit etwas Oel. Wenn Sprünge oder Risse da sind, wird das Oel sehr bald durch dieselben durchdringen, und an der entgegengesezten Sei in dunkeln Fleken zum Vorscheine kommen.

Auf diese Weise können, noch ehe man viele Mühe und Kosten auf den Stahl verwendet hat, diese Sprünge entdekt werden, die sonst erst nach dem kostbaren Schleifen, Polieren etc. zum Vorscheine gekommen seyn würden.

Ueber das Härten und Temperiren (Temper) des Guß-Stahles.

Man hat verschiedene Mischungen zu diesem Zweke bisher angewendet, je nachdem nämlich das, was man Härten wollte, verschieden war. Zu Sägen gewöhnlicher Art, und zu Federn überhaupt ist folgende Härtungs- und Temperir-Brühe vortrefflich; nämlich:

Zwanzig Gallonen Wallrath-Thran,

Zwanzig Pfund zerlassenen Rindtalg,

Ein Gallon Klauenfett, (Neat's-foot oil).

Ein Pfund Pech,

Drei Pfund Schwarz-Pech (black Resin).

Die beiden lezteren Artikel müßen vorläufig geschmolzen, und dann den übrigen Ingredienzen zugesezt werden: dann muß die ganze Mischung in einem eigenen eisernen Gefäße mit einem genau darauf passenden Dekel so lang erhizt werde. bis alle Feuchtigkeit vollkommen davon getrieben ist, und die Mischung sich entzündete so bald man einen flammenden |99| Körper der Oberfläche nahe bringt: dieses Feuer muß aber alsogleich durch Aufsezen des Dekels auf das Gefäß erstikt werden.

Wenn dasjenige, was aus dem Guß-Stahle verfertigt wurde, dünn und schlank ist, so kann es in dieser Mischung gelöscht und gehärtet werden; es darf dann nur noch in einem hellen Feuer abgestammt, und dadurch temperirt werden, und die Operation ist vollendet. Wenn es aber dik ist, wie Säbel-Klingen etc., so muß es vorher gehärtet, und dann in Regenwasser gelöscht, und hierauf temperirt werden, in dem man es nämlich auf beiden Seiten mittelst einer runden steifen Bürste mit einer dünnen Lage dieser Temperir-Brühe überzieht, und dann abstammt.

Wie man Guß-Stahl außerordentlich hart machen kann.

Auf folgende Weise kann Guß-Stahl außerordentlich hart gemacht werden, und wir haben Grund zu glauben, daß die berühmten Feilen, welche Ravule zu Paris verfertigt, und welche die meisten englischen Feilen angreifen und abfeilen, ihre Härte einer ähnlichen Operation verdanken. Wir wissen, daß auch Rüken-Sägen (back-saws), oder Spalt-Sägen (split-saws), Ahle und Pfriemen (cock-heels) von außerordentlicher Harte auf diese Weise verfertigt werden. Folgende Brühe ist die Härtungs-Brühe:

2 Pfund Schöpsen-Talg, nicht ausgelassen, sondern bloß klein gehakt.

2 Pfund Schweinfett.

2 Unzen weißer Arsenik, gepülvert.

Diese Ingredienzen müßen in einem eisernen Gefäße mit einem genau passenden Dekel so lang gesotten werden, bis eine Handvoll gemeines Habichts-Kraut (Mouse-ear 12)), welche frisch gepflükt, und ehe die Mischung zu dem Feuer kam, in dieselbe geworfen wurde, anfängt, sich zu kräuseln und an der Oberfläche zu schwimmen; als Beweis, daß alle Feuchtigkeit verdampft ist. Diese Operation, so wie das Ablöschen des Stahles in derselben, muß jedesmal unter dem Mantel einer Schmiede-Esse geschehen, damit die aufsteigenden schädlichen Arsenik-Dämpfe so viel wie möglich weggeführt werden; auch muß der Arbeiter Mund und Nase bedeken, damit er dieselben nicht einathme. Wenn man diese Mischung anwendet, so muß sie vorläufig zerlassen werden, und, damit die dünnen |100| und kleinen Stahl-Stüke, welche gehärtet werden sollen, überhizt werden, ist es gut, wenn man sie auf einer vorher roch glühend gemachten Eisenstange hizt, und nachdem sie die gehörige Temperatur erlangten, in die Härtungs-Brühe taucht. Würde man diese Vorsichts-Maßregeln nicht befolgen, so würde die Wertstätte bald mit dichten Arsenik-Dämpfen erfüllt werden, zum deutlichen Beweise, daß in dieser Härtungs-Brühe viel Arsenik aufgelöset worden seyn muß, und etwas davon, ohne allen Zweifel auch in Verbindung mit dem darin gelöschten Stahle tritt, und jene außerordentliche Härte in demselben hervorbringt.

Die bereits gegebene Anweisung, den härtesten Stahl zu wählen, muß hier auf das Genaueste befolgt, und alle mögliche Sorge dafür getragen werden, jedes Uebermaß von Hize beim Schmieden und Harten zu vermeiden, um das Gelingen des Verfahrens zu sichern.

Wie man Stahlarbeiten, die sich während des Härtens geworfen haben, wieder gerade richtet.

Dieß muß geschehen, während die Stahlarbeiten noch so heiß sind, als es ihre Temperir-Hize erlaubt, und kann entweder mittelst zweier starker eiserner Gabeln bewirkt werden, wovon die eine an einem Amboße befestigt ist, die andere in einem Griffe stekt, und wodurch alle Krümmungen oder Seitendrehungen gerade gerichtet werden können. Even dieß kann auch mittelst schneller starker Hammerschläge auf die hohle Seite geschehen, während die andere auf dem vorläufig mit Sande bestreuten Amboße liegt, damit das Stük nicht darüber weg zu gleiten vermag; oder, wenn das Stük sehr dünn ist, wie eine Feile, ein Griffel, kann es dadurch gerichtet werden, daß man die hohl gekrümmte Seite aufzieht und hizt, und mittelst eines anderen geeigneten Werkzeuges auf die gewölbte Seite eines roch glühenden Eisenhizers drükt, der fest in einem Schraubstoke stekt, während das Stük selbst in einer Zange oder Handschraube gehalten wird: gehizt gibt es dir drükenden Kraft leicht nach An der Farbe, welche das Stük an seiner aufgezogenen Oberfläche annimmt, wird man leicht erkennen, wann es seine Temperir-Hize erhalten hat. Dünne Feilen können vorläufig in eine Mischung von Baumöl und Terpentingeist getaucht, und sicher auf obige Weise gehizt werden, bis die Mischung zu rauchen beginnt. Säbel-Klingen und andere geschliffene Artikel können, bis beinahe zum blaue Anlaufe, über einem Aschenfeuer erhizt, und, während sie heiß sind, auf einem weichen Amboße gehämmert werden, aber mit einem zinnernen Hammer, damit |101| sie nicht springen; sind sie polirt (glazd) so kann die blaue Farbe durch eine schwache Mischung von Kochsalzsaure und Wasser weggeschafft werden, ohne daß sie viel verdorben würden; denn die Säure wirkt nur auf die oxidirte Oberfläche.

Ueber Härten und Temperiren der Federn durch eine und dieselbe Operation.

Diese Methode läßt sich vorzüglich bei jenen Federn anwenden, welche aus Stahl-Draht oder aus Stahl-Platten verfertigt werden, und macht sie bedeutend mehr elastisch und weniger brüchig beim Härten, als das gewöhnliche Verfahren. Sie besteht in Folgendem: Die Federn werden in einem Tiegel, der in einem gehörigen Ofen gebracht wird, bis zu dem gehörigen Härtungsgrade erhizt; und, statt sie in Oehl oder Wasser zu löschen, stößt man sie in ein Metall Bad, welches über einen anderm Ofen, in einer Hize erhalten wird, die etwas weniges unter ihrem Temperir-Grad ist, und von dessen Temperatur man sich durch ein in das Bad eingetauchtes Pyrometer genau überzeugt. Sie werden also nicht, wie es nach den gewöhnlichen Verfahrungs-Weisen geschieht, ganz abgekühlt (wodurch sie bei dem Harten so außerordentlich leicht brüchig werden), sondern nur bis auf den ihnen zukommenden Temperir-Grad. Das Metall zu dem Bade kann entweder Schlagloch der Bleiarbeiter, oder irgend eine Mischung von Zinn und Blei seyn, welche bei der Temperir-Temperatur oder etwas unter derselben in Fluß kommt. Das Pyrometer kann aus einem Messing- und Stahl-Streifen bestehen, welche beide zusammengenietet und an einem Ende an einer Metalplatte fest gemacht sind, die die Basis des Instrumentes bildet, an dem andern Ende aber auf das kurze Ende eines Hebels oder Zeigers wirken, der sich um eine Achse oder um einen Mittelpunkt dreht, und dessen längeres Ende auf einem, auf der Metallplatte angebrachten Gradbogen die verschiedenen Grade der Hize zeigt. Das ganze Instrument muß in einem Gehäuse eingeschlossen werden, damit es nicht mit dem Bleie oder Zinne in Berührung kommt, und von demselben beflekt und in seinem Spiele gehindert wird. Die Hize des Bades kann entweder durch Zusaz von neuem Metalle oder durch Verminderung des Feuers in dem Ofen von Zeit zu Zeit, wenn es nöthig wird, vermindert werden.

Unsere Leser werden in diesem Verfahren eine große Aehnlichkeit, (nämlich dem Grundsaze nach, auf welchem es beruht) mit der sinnreichen Methode finden, nach welcher |102| Hr. Perkins seine Stahlblöke bei dem Härten vor dem Werfen und Springen sichert: auch er kühlt nur bis zur Temperier-Hize und nicht, wie es gewöhnlich geschieht, ganz ab. Diese Methode war indessen in England schon lange vorher, ehe Hr. Perkins sein Verfahren bekannt machte, von Hrn. Jakob Stone, Mechaniker in Warwik-Street, Golden-Square, erfunden und angewendet. Hr. Stone wurde, bei dem großen Verluste, den er bei dem Härten und Temperiren seiner Federn nach der gewöhnlichen Methode erlitt, durch die Noch gezwungen, sich um eine zwekmäßigere Verfahrungs-Art umzusehen, und war glüklich genug, die obige zu entdeken, bei welcher nun an seinen Federn, während des Härtens und Temperirens seiten mehr ein Unglük geschieht. Ich muß jedoch noch bemerken, daß er seine Federn am Ende in Oel löscht, und auf die gewöhnliche Weise abstammt, um ihnen ihre Zähigkeit zu erhalten, und sie mit einer Art von Oel-Firniß zu überziehen, der sie gegen Rost schüzt.

Ueber Wiederherstellung der Elasticität an gehärteten und temperirten Stahl-Arbeiten.

Sägen, Säbelklingen, Stok- und Sak-Uhrfedern, welche nach dem Harten und Temperiren noch geschliffen und polirt oder auf irgend eine Weise glänzend gemacht werden müßen, verlieren bei diesen Operationen ihre Federkraft oder Elasticität, so daß sie, wenn man sie biegt, weich scheinen, obschon sie so hart sind, wie zuvor: sie erhalten diese verlorne Eigenschaft wieder dadurch, daß man sie über einem mit Blasebalgen angeblasenen hellen Lösch-Kohlen-Feuer oder Ueber Weingeist-Flammen gleichförmig erhizt, oder in einem Schmauchfeuer aus Holzasche und glimmender Lösche einsperrt, und blau anlaufen läßt, wo dann die blaue Farbe bleiben, oder mittelst verdünnter Kochsalzsäure, wie oben gesagt wurde, weggeschafft werden kann.

Ueber theilweise Verwandlung des Eisens in Stahl.

Man wünscht gar sehr oft Eisen-Arbeiten, die nach ihrer Verfertigung, an ihrer Oberfläche in Stahl verwandelt werden sollen. Bei Verfertigung von Raspeln für die Bildhauer zum Beispiele ist dieß durchaus nothwendig, in dem dadurch, während die Zähne an der Oberfläche derselben die gewöhnliche erfoderliche Härte besizen, die Raspeln selbst bei der Arbeit so gebogen werden können, wie es der Zwek derselben erfodert. Der Herausgeber, (Hr. Gill) besizt durch die Güte des berühmten Bildhauers, des seel. Hrn.

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Jakob Smith, eine halbrunde, in Italien verfertigte, Raspel, welche die oben angedeuteten bewundernswerthen Eigenschaften in dem vollkommensten Grade besizt, und während des lezten Krieges sind diese Raspeln bei uns außerordentlich seiten und theuer geworden. Es ist offenbar, daß solche Raspeln nur aus Eisen gemacht, und dann an ihrer Oberfläche in einer Büchse etwas gehärtet werden dürfen, um den italienischen Raspeln vollkommen ähnlich zu werden.

Aehnlichen Vortheil erhält man gleichfalls für alle zarteren Artikel aus einem Eisen; wie auch für jene, die aus entkohlstofftem Guß-Stahle verfertigt, und dann in einer Büchse leicht gehärtet werden: sie werden dadurch in den Stand gesezt, auf ihrer Oberfläche einen hohen Grad von Politur anzunehmen, während sie in ihrem Inneren weich und zähe bleiben. Solche Waren sind weniger der Gefahr des Brechens ausgesezt, als jene, die ganz aus Stahl bestehen, oder in der Büchse durch und durch gehärtet werden.

Die Vortheile, welche aus der theilweisen Verwandlung des Eisens in Stahl hervorgehen, beweiset vorzüglich die Anwendung des Blasenstahles, der, wie allgemein bekannt ist, in diken Stangen vorkommt, die in der Mitte nur theilweise Stahl sind, und daselbst auch durchaus mehr dem Eisen als dem Stahle gleichen. Diese Eigenheit des Blasenstahles ist indessen, in der Hand eines geschikten Arbeiters, kein Nachtheil, vielmehr das Gegentheil. Hr. H. Maudslay bediente sich lange Zeit über dieser Sorte, um Pfriemen etc. auf folgende sinnreiche Weise zu fertigen: Er spaltet die Stange durch ihre Mitte in zwei Theile, und spaltet die gesplissenen Theile nöthigen Falles noch einmal; schweißt hierauf den innern Theil, oder den, der dem Eisen am nächsten kommt, an das Eisen, aus welchem die Pfrieme gemacht ist, und erhält so einen äußeren Ueberzug von Stahl zur Bildung der Schneide der Pfrieme, die er machen will.

Ueber das Anschweisen des Gußstahles an Eisen.

Diese Operation ist sehr schwierig, und kann nur von geschikten und umsichtigen Arbeitern verrichtet werden, in dem der Guß-Stahl, wenn er stark erhizt wird, äußerst brüchig wird. Die Kunst besteht darin, daß man das Eisen auf den möglich höchsten Grad, den es zu ertragen vermag, hizt, und den Stahl so sehr, als er es erleiden kann: wenn man beide sodann über einander legt, wird die überschüssige Hize des Eisens, durch Beihülfe des Hämmerns, beide vereinigen |104| helfen: wir haben vortreffliche Hämmer, die aus diese Weise an ihrer Oberfläche gestählt, und doch sehr dauerhaft sind. Prägstöke für Münzen und Medaillen werden auf eine etwas andere Weise verfertigt: Ein Cylinder von Guß-Stahl wird in einem Ring oder hohlen Cylinder von Eisen eingeschlossen, der denselben vor zu großer Erhizung im Feuer sichert, und nachdem er sorgfältig geschweißt wurde, wird die äußere Oberfläche des Stahles weggeschnitten, und auf diese Weise ein vortrefflicher Prägestok erhalten. Diese Prägestöke werden, nachdem sie gehörig gehizt wurden, dadurch gehärtet, daß man sie unter den Strom einer Wassersäule von bedeutender Höhe stellt, und sorgfältig die Luftbläschen, welche sich während des Erkaltens bilden, mit einem Besen aus Birkenreisern wegpuzt.

Ueber das Härten des Eisens in der Büchse, oder über das Cämentiren.

Dieß geschieht dadurch, daß man das Eisen, welches man stählen will, in kohlenstoffhaltige Mischungen, entweder aus dem Pflanzenreiche oder aus dem Thierreiche, in geschlossenen Gefäßen einsezt, und der Hize so lang bloß stellt, bis die Verwandlung vollendet, und, wenigstens die Oberfläche des eingesezten Eisens, in Stahl verwandelt ist. Knochen, aus welchen das Ammonium durch Destillation in verschlossenen Gefäßen bei einer hohen Temperatur ausgetrieben wurde, und die hierauf zu einem gröblichen schwarzen Pulber gemahlen werden, werden hiezu vorzüglich gebraucht. Die Eisenstüke werden, in Büchsen von Guß-Eisen oder von Eisenblech, umgeben mit diesem Pulver, an einem offenen Herde durch mehrere Stunden einer hohen Rothglühe-Hize so lang ausgesezt, bis ihre Oberfläche hinlänglich in Stahl verwandelt ist. Wenn sie groß genug sind, können sie sodann herausgenommen, und so lang sie noch heiß sind, gelöscht werden; wären sie aber zu klein und zu zahlreich, so kann alles, was in der Büchse enthalten ist, Knochenpulver und alles, in das Wasser geschüttet werden. Wenn an diesen Eisenstäken einige Theile nach diesem Cämentiren noch Eisen bleiben sollen, so kann man sie gegen die Einwirkung des Kohlenstoffes dadurch schüzen, daß man sie mit Thon oder Lehmen überzieht.

Zuweilen bedekt man das Wasser mit einer Lage Oeles, zwei oder drei Zoll hoch, um die kleineren Stüke Stahles vor Rissen bei dem Ablöschen zu bewahren: in dieser Hinsicht ist es sehr bequem, ein Drahtsieb in dem Wasser in gehöriger Tiefe unter der Oberfläche desselben aufgehängt zu haben, um die Beinasche durchfallen zu lassen, und die kleineren |105| gehärteten Eisenstüke aufzufangen, und mittelst des Siebes herauszuziehen.

Man braucht auch noch andere Stoffe zum Cämentiren Vorzüglich Leder, das man so lang brennt, bis es sich pulvert, und das ein sehr kräftiges Stählungs-Mittel ist; auch Hüfe und Hörner von Thieren, nachdem sie in einem Ofen getroknet und zu einem gröblichten Pulver gestoffen wurden: Gewehr-Schmiede geben diesen bei ihren Arbeiten den Vorzug.

Ueber Entkohlung des Guß-Stahles.

Diese Operation wird häufig vorgenommen, wenn Stahl-Arbeiten von allen Sprüngen und andern Fehlern, die bei allen Sorten von Eisen mehr oder minder häufig vorkommen, und den Werth derselben, nachdem man viele Zeit, Mühe und Geld darauf verwendet hat, bedeutend verringern, frei seyn sollen. Guß-Stahl, der auf folgende Weise behandelt wird, bildet das reinste und mildeste Eisen, das man zu den feinsten Arbeiten brauchen kann.

Der Guß-Stahl wird in dünnen Stäben, Platten oder Blättern, spiralförmig aufgerollt, so daß zwischen den Windungen noch hinlänglicher Raum bleibt, und dann in eiserne Büchsen gethan, die entweder mit rostiger Eisenfeile oder mit Hammerschlag aus einer Schmiede so gefüllt werden, daß der Stahl überall mit dieser Füllung in Berührung steht. Diese Büchsen werden sodann in ein offenes Feuer gestellt; und mehrere Tage und Nächte, je nachdem der Stahl mehr oder minder dik ist, in Rothglühehize erhalten, bis dieser, wenn man ihn herausnimmt, gänzlich hie Eigenschaft verloren hat, sich bei dem Löschen im Wasser zu Härten. Bei dieser Operation hat der Kohlenstoff den Stahl verlassen, um sich mit der Eisenfeile H zu verbinden, und ist nun reines Eisen geworden, dem man sehr leicht jede beliebige Form geben kann. Er wird entweder, zu einigen Arbeiten, in diesem weichen Zustand gelassen, oder er kann, durch Cämentiren, theilweise wieder in Stahl verwandelt werden, wo er dann, wenn es nöthig ist, die feinste Politur annimmt.

Wie man Eisenfeile und Abfälle in Stangen formt.

Diese Operation nennt man das Ballen (balling). Man nezt in dieser Hinsicht die Eisenfeile mit einer Auflösung von gemeinem Salze in Wasser, breitet die Masse auf Stüken von grobem Tuche aus, legt die Abfälle auf dieselben, und hüllt diese in die Eisenfeile und in das grobe Tuchein, und bindet alles fest zu. Man legt die Bündel |106| hierauf bei Seite, und läßt sie so lang liegen, bis durch die Wirkung der Kochsalzsaure die Eisenfeile angefressen wurde, und zu einer harten Masse erhärtet. Hierauf wird das Tuch zu weiterem Gebrauche abgenommen, und der Eisen-Ball in das Feuer einer Schmiede-Esse gethan, wo er bis zur Schweißhize erhizt, und dann durch Hämmern in Stangen gestrekt wird.

Wie man recht zähes Eisen machen kann.

Man nimmt hiezu solche Eisen- oder Stahl-Stüke, welche aus Stahl und Eisen zusammengeschweißt sind; z.B. die Schultern alter Bayonette und Säbel-Klingen, Tisch-Messer etc., von welchen man vorläufig den Stahl abnimmt; um denselben, als Stahl wieder weiter zu verwenden. Diese Stüke werden sodann in irdene Töpfe, die man Ball-Töpfe (balling pots) nennt, gethan, in einem eigenen Reverberix-Ofen, den man Ball-Ofen nennt (balling furnace), bis zur Schweiß-Hize erhizt, und sodann unter den Hammer gebracht, unter welchem die erdige Rinde bald von der Masse abfällt, und diese, unter gehöriger Behandlung, in Stangen-Eisen von so außerordentlicher Zähheit verwandelt wird, daß sie dem alten russischen Zobel-Eisen (old-sable Russian iron) gleich kömmt, was ohne Zweifel, der Beimischung des Stahles in demselben zuzuschreiben ist.

Flintenläufe, Amts-Siegel, Sperrhähne aus Hufnägeln.

Da die Hufnagel aus dem weichsten und zähesten Eisen verfertigt werden müßen, so sucht man die alten im ganzen lande zu oben bemerktem Zweke zusammen, thut sie in eine ekige eiserne Büchse, und rüttelt und reibt durch Umdrehung derselben sie so lang aneinander, bis der größte Theil des Rostes, der an ihnen hängt, weggerieben ist. Hierauf werden sie gestrekt, und in eiserne Reisen, die Köpfe und Spizen gegeneinander gekehrt, so lang ausgetrieben, bis der Reif nicht mehr hält: dann werden sie geschweißt, und zu Stangen oder in irgend eine andere Form gestrekt, und dienen, als sehr weich aderiges Eisen, zu sogenannten geflochtenen Flintenlaufen, großen Amts-Siegeln, die nach dem Schnitte in der Büchse gehärtet werden müßen; auch zu Sperrhähnen und anderen chemischen Apparaten, bei welchen man Queksilber nöthig hat, und kein Messing angewendet werden darf.

Neue Methode, geflochtene Flintenläufe zu verfertigen.

Statt, wie oben, altes Hufnagel-Eisen allem zu gebrauchen, schweißen die Gewehr-Schmiede jezt Stangen von |107| Stahl-Eisen, wie altes russisches Zobel-Eisen und weiches Hufnagel-Eisen in regelmäßiger Aufeinanderfolge übereinander gelegt zusammen, und bilden hiedurch die gestreiften Binder zu den geflochtenen Flintenläufen.

Wünscht man diese kraus, so sticht man vorläufig diese zusammengesezten Stangen, strekt sie zu kleinen vierekigen Stäben, und schweißt sie, so daß die Flechten in entgegengesezter Richtung auf Platten von einfachem Eisen kommen, welches die innere Fläche des Laufes bildet. Dann wird alles zu Bändern gestrekt, und wie oben, weiter bearbeitet.

Eine andere sehr schöne Spielart erhält man auch dadurch, daß man kleine vierekige Stäbe von gestreiftem Eisen, und andere von geflochtenem Eisen auf Platten von einfachem Eisen aufschweißt: dadurch erhält man eine regelmäßige Aufeinanderfolge von gestreiften und krausen Flechten an den daraus gefertigten Flintenlaufen.

Ueber das Anlassen (annealing) des Stahles und Eisens, ohne dasselbe zu oxidiren oder zu schuppen.

Dieß geschieht, in dem man Eisen oder Stahl in Gefäße von Guß-Eisen einschließt, in denselben mit gemahlenem Kies-Sande (Flint), wie in den Töpfereien, umgibt, und dann in eigenen Oefen diese Gefäße einer Rothglühehize aussezt. Wahrscheinlich würde feiner Thon eben so gut seyn.

Auf diese Weise hat Hr. Corcoran Draht-Weber zu Marklane, seit vielen Jahren her seinen Eisen-Draht so trefflich angelassen, daß dieser, obschon vollkommen weich und biegsam, eben so glänzend war, als ob er gar nie im Feuer gewesen wäre.

Einer anderen Methode bediente sich der seel. Hr. Joh. Burr, Mühlenmeister zu Halesowen in Shrophshire bei seinem Stahl-Drahte zu Nadeln und Fischangeln. Er schloß den Draht in Gefäßen von Guß-Eisen in geschmolzenem Bleie ein, und bedekte die Oberfläche des Bleies zur Vermeidung der Oxidation mit Holzkohle. Ehe der Draht herausgenommen wurde, ließ er das Blei beinahe erkalten.

Ueber Stahl-Aezung und erhobene Arbeit auf Stahl.

Stahl kann, nachdem er polirt wurde, auf folgende Weise geäzt werden.

Von dem Aezgrunde.

Der Aezgrund wird aus Bienen-Wachs bereitet, welchem 1/5 Pech, dem Gewichte nach, zugesezt werden kann, und |108| zwar mehr oder weniger, je nachdem die Witterung wärmer oder kälter ist. Diese Mischung wird, heiß, in kaltes Wasser gegossen, und darin zu Ballen gebildet.

Bei dem Gebrauche wird dieser Ballen in ein doppelt zusammengelegtes Stük Seidensarcenet, (lute-string) etc. gewikelt, und so eingebunden, daß oben eine Art von Griff dadurch entsteht.

Nachdem die Stahl-Platte hinlänglich erhizt wurde, wird der Ballen auf derselben gerieben, und der Aezgrund über die Oberfläche desselben mittelst eines Streichers (Dabbes) aufgetragen, welcher auf folgende Weise verfertigt wird.

Von dem Streicher.

Dieser besteht aus einem Stüke Sarcenet (oder lutestring, Sendel-Taffent), welches durch ein rundes Stük Karten-Papier, das ringsumher eingeschnitten ist, damit es sich ein wenig einbiegen läßt, ausgebreitet erhalten wird, und über und unter diesem Karten-Papiere mit Baumwolle ausgefüttert, über demselben aber fest zugebunden ist.

Mit diesem Streicher wird der Aezgrund gleichförmig über die ganze Oberfläche des zu äzenden Stahles verbreitet, geschlagen oder aufgetragen, und dann über der Flamme einer Kerze angeraucht, um den Grund dunkler zu färben. Nach dem Erkalten kann geäzt werden.

Von den Aeznadeln.

Die beßten sind Truthühner-Kiele oder Stacheln von Stachel-Schweinen: erstere werden wie eine Feder, aber ohne Spalt, zugeschnitten; leztere werden an ihren Enden zugespizt.

Von der Säure zum Aezen.

Diese ist der gewöhnliche Salzgeist oder Kochsalzsäure, wie man sie bei den Materialisten findet, mit gleichviel Wasser, dem Gewichte nach, verdünnt.

Nachdem die Zeichnung mit den Aeznadeln vollendet ist, wird die Säure auf folgende Weise angewendet. Ein Stük Leinwand, 2 Zoll breit, und 12 Zoll lang, wird um das Ende eines Stokes gewikelt, und fest gebunden, so daß aber der Haupttheil der Leinwand über das Ende des Stokes reicht. Dieses Stük Leinwand wird von Zelt zu Zeit in die verdünnte Säure getaucht, und auf den zu äzenden Theilen hin und her geführt, bis diese hinlänglich angeäzt sind. Hierauf muß gepulverter gelöschter Kalk (whiting) reichlich über die benezten Theile gestreut werden, um die Säure zu neutralisiren, |109| und das Ganze wohl mit Wasser gewaschen und getroknet werden. Der Aezgrund kann sodann mit Terpentingeist weggerieben werden.

Ueber erhobene Arbeit aus Stahl.

Zuerst muß ein Schuz-Firniß auf. folgende Weise bereitet werden:

Von dem Schuz-Firnisse zur erhobenen Arbeit.

Er ist dem Firnisse ähnlich, der bei dem Aezen auf Kupfer gebraucht wird, und besteht aus einer diken Auflösung des gemeinen schwarzen Peches in erwärmtem Terpentin, Geiste.

Diese Auflösung wird auf einem holländischen Ziegel mittelst eines Maler-Spatels mit Bleiweiß (Schieferweiß, flake-white) gemengt, und mit Terpentin-Geist verdünnt, so daß es auf die gewöhnliche Weise mit einem Mahler-Pinsel aufgetragen werden kann.

Nachdem die Figuren gezeichnet und ausgefüllt sind, läßt man den Stahl bis zur Trokenheit des Firnisses stehen, wo man sodann, mittelst einer stählernen Spize oder einer Aeznadel, die inneren Linien darauf zeichnet, und das Ganze hart werden läßt. Nach dem Troknen müßen die unbedekten, die Zeichnung umgebenden, Theile des Stahles auf die oben angegebene Welse weggeäzt werden, wo dann die geschüzt gebliebenen Theile über den weggeäzten stehen bleiben, oder, wie man es nennt, erhoben oder getrieben (embossed) seyn werden.

Neue Methode den polirten Stahl zu äzen oder zu treiben.

Diese Methode besteht in der Anwendung einer Säure, welche vorläufig Kupfer aufgelöst enthielt, wodurch man sich die Mühe des stäten Reibens, wie es bei obiger Methode zur Vermeidung der sich entwikelnden Luftblasen nöthig ist, erspart. Das Kupfer schlägt sich hier ruhig nieder, und der Stahl wird an dessen Stelle, ohne alle Entwikelung von Luftblasen, aufgenommen. Diese Verbesserung verdankt Hr. Gill dem Hrn. Perkins, der sich dieser Methode bei seiner Siderographie mit vielem Vortheile bedient.

Ueber die Anwendung der Griffel und Meißel von erstarrtem Guß-Eisen.

Wir haben in unserem Aufsaze „über Verminderung der Reibung an Maschinen“ der großen Vortheile erwähnt, die man erhält, wenn man die Lager oder Zapfen aus erstarrtem |110| Guß-Eisen (chilled cast-iron) statt aus Messing machen läßt. Hier eine andere wichtige Anwendung desselben.

Es ist bekannt, daß wenn man Löcher in roth-glühendes Eisen schlägt, z.B. in Rad-Reifen, Hufeisen etc., die gehärteten und temperirten stählernen Meißel, mit welchen man diese Löcher einschlägt, durch die Hize des Eisens weich werden, ihre Figur ändern, und ausgebessert werden müssen.

Hr. Peter Keir, zu St. Pancras, der seit mehreren Jahren viele Löcher in die Reifen und Hufen-Eisen des Artillerie-Trains schlagen lassen mußte, und die oben bemerkten Nachtheile in hohem Grade erfahren hat, dachte glüklicher Weise an die Anwendung von Meißeln von erstarrtem Guß-Eisen, und fand, daß sie seiner Erwartung entsprachen, und, obschon sie während ihrer Anwendung oft rothglühend wurden, ihre ursprüngliche Härte doch immer behielten.

Da jedoch das erstarrte Guß-Eisen nicht zähe genug ist, um sich ohne zu brechen biegen zu lassen, so fand er es nöthig, seine Meißel dadurch zu verstärken, daß er ihre Schenkel in Scheiden von Guß-Eisen von correspondirender Form, und mit gehöriger Stüzung einschließen, und nur so viel von dem Meißel hervorstehen ließ, als eben zur Arbeit nöthig war.

Ueber die Weise, schneidende Meißel und Griffel aus Guß-Stahl so hart und zähe als möglich zu machen.

Bekanntlich ist es sehr schwer, die gehörige Härtungs-Hize für Guß-Stahl zu treffen, und ein sehr kleines Uebermaß derselben reicht hin, um ihn aller seiner guten Eigenschaften zu berauben. Um daher die Schneiden und Spizen von Stahl-Instrumenten so stark als möglich zu machen, vorzüglich die Schneiden an Messern zur Eintheilung mathemathischer Instrumente, bediente Hr. Stancliffe, ein vortrefflicher Fertiger solcher Maschinen, (einst bei dem seel. Ramsden) sich folgender Methode:

Nachdem der Meißel zugeformt, und durch Schmieden gehörig verdichtet wurde, ließ er ihn an der Spize sorgfältig hizen und löschen, und mit einer Feile von dem weichen und nicht gehärteten Theile gegen den gehärteten hin anfeilen, und den schneidenden Theil durch Schleifen und Wezen zuformen. Auf diese Weise überzeugte er sich, daß sein Instrument das beßte war, das der angewendete Stahl möglicher Weise hervorbringen konnte, und ersparte sich auch das gewöhnliche Temperiren. Dieses Verfahren verdient allgemein nachgeahmt zu werden. (Fortsezung folgt.)

Den Bericht des Hrn. Héricart de Thury über damascirte Stahl-Sorten theilen wir nach dem Schluß der Fortsezung dieser Abhandlung mit D.

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Die Ausfuhr des schwedischen Eisens übertraf im Jahr 1821 jene des vorhergegangenen Jahres um Vieles. A. d. Ueb.

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Die Beschreibung dieses Ofen liefern wir in einem her folgenden Hefte dieses Journals. D.

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Hieracium Pilosella. Abgeb. in Curtis Flora Lond. 53. Heft 3. A. d. D. (Trattinick Tabular . t. 576 für uns Deutsche. A. d. Ueb.

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