Titel: Ueber die Anwendung des Stahles und die Art ihn zu bearbeiten.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1837, Band 64, Nr. LXI. (S. 298–311)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj064/ar064061

LXI. Ueber die Anwendung des Stahles und die Art ihn zu bearbeiten.

Aus den Annales des Minister. Bd. X. im Journal für praktische Chemie 1837, No. 3.

Es gibt Werke, die bei ihrem Verfasser ein Zusammentreffen von Eigenschaften voraussezen, deren Vereinigung bis jezt nur allzu selten gewesen ist, und die nur von einem Manne unternommen werden können, der eben sowohl in den physischen und chemischen Wissenschaften bewandert, als mit den Verfahrungsarten der Künste vertraut ist. Die Gelehrten, vermöge der Natur ihrer Kenntnisse und vermöge der beständigen Richtung ihrer Untersuchungen so vorzüglich geeignet, die Wirkungen auf ihre Ursachen zurükzuführen, haben selten die Gelegenheit und noch seltener die Neigung, diese Verfahrungsarten in ihren kleinlichsten Details zu studiren und in den Werkstätten die Erfahrungen selbst zu wiederholen, die daselbst täglich gemacht werden. Ihre Entfremdung von diesen Orten der Beobachtung gestattet ihnen nicht, diese dem Anscheine nach unregelmäßigen Erscheinungen selbst zu beobachten, die nur zufällig und dann und wann erfolgen, die aber, gehörig beurtheilt, das Princip zu einem neuen Zweige von Kenntnissen in sich enthalten können. Selten haben auch die Gelehrten die Geduld, aus der unermeßlichen Masse praktischer Beobachtungen, welche die Handwerker gemacht haben, zu schöpfen und unter einer Menge den Fundamentalgesezen der Wissenschaft dem Anscheine nach entgegengesezter Behauptungen die genauen Thatsachen von denjenigen zu unterscheiden, die nicht richtig beobachtet worden sind. Und doch beruht großen Theils auf der Beobachtung |299| solcher Thatsachen der Fortschritt der Wissenschaft, die heutiges Tages in so vieler Hinsicht ohnmächtig ist, darum weil sie unvollständig ist.

Diese Betrachtungen sind besonders auf die Künste anwendbar, welche die Anwendung und Bearbeitung des Stahles zum Gegenstand haben, denn es gibt keine Substanz, deren physische und chemische Eigenschaften mehr Eigenthümlichkeiten darbieten. Wenn auch hie chemische Natur des Stahles seit langer Zeit ziemlich bekannt zu seyn scheint, und die neueste Entdekung der Geseze des Isomerismus bereits einiges Licht auf die charakteristischen Erscheinungen des Härtens und Anlassens wirft, so muß man doch gestehen, daß alle die Umstände, welche diese leztere Erscheinung begleiten, noch bei weitem nicht gehörig gewürdigt worden sind.

Wir sehen zum Beispiel, daß es den meisten Künstlern unmöglich ist, unter dem Anscheine nach gleichen Umständen, gewisse Resultate des Verstählens und des Härtens hervorzubringen, die an einigen Orten täglich erhalten werden. Daher ist diese Gleichheit nicht vollständig. Der Grund davon ist, daß bei den, diese so geschäzten Producte liefernden Manipulationen Nuancen Statt finden, die für den jezigen wissenschaftlichen Gesichtspunkt unmerklich, die aber gewissen Fabrikanten völlig bekannt sind, oder welche die Arbeiter, bei den Umständen, unter denen sie arbeiten, beständig, vermöge einer Art Instinct und ohne sich dessen bewußt zu seyn, hervorbringen. Man kann also der wirklichen Sachlage nach behaupten, daß bei der Stahlbereitung die Praxis der Theorie bei weitem vorgeschritten sey.

Ohne Zweifel wird eine der wissenschaftlichen Entdekungen, die jeden Tag unserer Epoche der Fortschritte bezeichnen, so viele heut zu Tage noch dunkle Thatsachen plözlich aufklären. Indessen ist es wahrscheinlicher, daß diese Aufklärung nur aus der tiefen Untersuchung der Thatsachen selbst entspringen kann. Kurz bei einem Gegenstande der Untersuchung, der auf der gehörigen Beurtheilung vieler so feinen Nuancen beruht, scheint der plözliche Erfolg vielmehr dem mit den allgemeinen Resultaten der Wissenschaften vertrauten Praktiker, als dem Gelehrten vorbehaltet zu seyn, der sich an das Studium der Thatsachen machen würde.

Die Lecture eines von Hrn. H. Damemme herausgegebenen Werkes: Essai practique sur l'emploi de l'acier et la manière de le travailler par H. Damemme 1 vol. 8. Paris, leitete auf diese Betrachtungen. Indem der Verfasser darin alle durch die Praxis der Werkstätte dargethane Thatsachen sammelte, und vornehmlich die aus seiner langen Praxis hervorgegangenen Thatsachen darin niederlegte, hat er den Weg eingeschlagen, welcher dem Stande der Sache |300| nach am meisten zu den Fortschritten der Wissenschaft und Kunst beitragen muß.

Der praktische Versuch über die Anwendung des Stahles ist ein vollständiges Werk darüber, weil es nach einander in 9 Capiteln von der Bereitung und der Natur der verschiedenen Stahlsorten, dem Schmieden, dem Anlassen nach dem Schmieden, dem Harten, dem Anlassen nach dem Harten, den Stahlproben, dem Einsezen und dem Widerstande des Stahles handelt. Die zwei vornehmsten Operationen der Stahlbereitung, das Härten und Anlassen nach dem Härten, sind besonders Gegenstand der Untersuchungen des Verfassers gewesen. Diese beiden Capitel, welche zahlreiche aus den Untersuchungen des Hrn. H. Damemme hervorgegangene Erfahrungen enthalten, empfehlen sich von selbst der Aufmerksamkeit der Gelehrten, und sind gänzlich über das Unheil erhaben, welches ein Kritiker darüber fallen könnte, der von der Praxis nur eine allgemeine Kenntniß hat. Wenn mehrere Schlüsse, auf die der Verfasser geleitet wurde, gewissen heut zu Tage angenommenen Principien entgegen zu seyn scheinen, so muß man sich erinnern, daß diese Principien keine ausschließliche Autorität haben können, weil sie zur Erklärung der bekannten Erscheinungen unzureichend sind. Uebrigens sollte man bei einer so schwierigen Materie mit Aufmerksamkeit die Theorien betrachten, die beim ersten Anblike unvollständig oder ungenau zu seyn scheinen, wenn sie von einem Praktiker herrühren, der nur nach einer langen und bis in die kleinsten Details eingehenden Beobachtung der Thatsachen darauf gebracht worden ist.

Der folgende Auszug des Werkes des Hrn. H. Damemme wird hoffentlich eine Idee von der praktischen Nüzlichkeit geben, die darin beständig mit dem wissenschaftlichen Interesse verbunden ist.

Von der Prüfung der Stahlarten.

Die Kenntniß der Stahlsorten erfordert Uebung; der Handwerker, dem seine Kunst am Herzen liegt, kann sich nicht genug damit beschäftigen. Nur zu oft sieht man Handwerker, die den Stahl, den sie kaufen, eben so wenig kennen, als der Kaufmann, von dem sie ihn kaufen, und seine Qualität nach dem Preise beurtheilen. So nehmen sie auch oft mittelmäßigen Stahl für guten. Es würde daher von großer Wichtigkeit für sie seyn, gewisse Grundregeln zu haben, nach denen sie denselben versuchen könnten. Solche Grundregeln werden wir uns bemühen aufzustellen.

Einen Stahl probiren, heißt seine Qualität in Vergleichung mit der eines anderen untersuchen. Um diesen Unterschied richtig zu beurtheilen, muß man ihn den Operationen unterwerfen, die er zu erleiden |301| hat, und diese sind das Schmieden, das Härten, das Anlassen nach dem Harten und das Poliren. Mit Hülfe dieser Operationen ist man im Stande zu beurtheilen: 1) ob ein Stahl sich leicht schmieden lasse; 2) ob er spröde oder geschmeidig bei der Wärme oder bei der Kälte sey; 3) ob er fähig sey, durch das Harten eine große Härte anzunehmen; 4) ob diese Harte gleichmäßig sey; 5) ob er in seinem Bruche ein regelmäßiges oder blätteriges Korn darbiete; 6) ob er durch das Anlassen nach dem Härten Elasticität, Federkraft erhalte, was man unter Körper des Stahles versteht; 7) ob er nach erfolgter Politur ein reines, schattirtes oder faseriges Aussehen hat. Das sind die vornehmsten Fragen, die man darüber aufwerfen kann. Wir wollen es versuchen, dieselben zu beantworten.

Erste Frage: Ob der Stahl leicht sich schmieden lasse.

Man kann über diese Eigenschaft des Stahles urtheilen, wenn man eine Stahlstange mit dem einen Ende ins Feuer legt; man erhizt das Metall, bis es geschweißt werden kann; nachher schmiedet man es. Bietet es bei dieser Operation ein reines Aussehen, ohne Rizen und Risse, dar, so kann man überzeugt seyn, daß dieser Stahl sich schweißen läßt. Man weiß, daß er dem oder jenem Grade des Feuers widersteht.

Wird feiner Stahl unbedekt ins Feuer gebracht, so verbrennt er, wenn die Hize zureichend ist, um ihn zu schweißen; man sagt alsdann, daß dieser Stahl troken sey; das Feuer verzehrt ihn äußerlich, zersezt ihn, wenn man nicht sehr aufmerksam darauf ist, den Grad des Feuers in seine Gewalt zu bekommen; es legen sich Schlaken an, und hindern oft ihn zu schweißen. Um diesen Fehler zu vermeiden, pflegt man ihn mit klein gemachter Thonerde, feinem Lande oder zerstoßenem Sandsteine zu bestreuen, was die Operation erleichtert. Wenn der Stahl, nachdem er einer schweißenden Wärme unterworfen worden war, gut gehämmert wurde, und man findet nach der Operation seine Oberfläche voll von Rissen, so schmiedet sich dieser Stahl schwer, und er erfordert weniger Wärme. Ist es ein gemeiner Stahl (Rohstahl, Schmelzstahl, künstlicher Damast), so ist er für die Wärme allzu spröde, und muß verworfen werden.

Hat man mit der Feile die Risse, welche dieser Stahl darbietet, weggenommen, und ihn von Neuem erwärmt, so taugt er nichts, wenn er beim Biegen noch immer an der äußeren Krümmung zerreißt; er ist alsdann zu spröde für die Wärme. Die Klinge, die man daraus machen würde, hätte keine Schärfe zum Schnitte. Gewöhnlich sagen die Handwerker, daß ein solcher Stahl leinen Körper habe.

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Ein leicht zu verarbeitender Stahl von guter Qualität kann diese ungünstigen Anzeichen darbieten, wenn man ihn allzu sehr erhizt hat. Das Uebermaaß der Wärme ist dem Stahle völlig zu, wider; es verändert seine Natur und bringt ihn auf seinen ursprünglichen Zustand als Eisen zurük.

Man darf jedoch nicht, weil ein Stahl plözlich unter dem Hammer zerbricht, ein ungünstiges Unheil über ihn fallen. Je feiner die Stahlsorten sind, desto weniger lassen sie sich umbiegen, desto eher zerbrechen sie in der Kälte; ihr Gewebe ist feiner, da die Eisentheile, welche die Grundlage derselben ausmachen, durch die Anwesenheit der eingeführten Flüssigkeit getrennt, sich unter einander mit weniger Oberfläche berühren, und weniger adhäriren. Obgleich diese Stahlsorten im Allgemeinen der Gewalt mehr widerstehen, so sind ihre durch einen feinen und zarten Körper vereinigten Molecüle weniger im Stande dem Druke, dem Schlage des Hammers zu widerstehen. Es gibt jedoch gemeine Stahlsorten, die auch in der Kälte leicht zerbrechen; fast alle gewöhnlichen Stahlsorten, die in der Wärme spröde sind, haben diese Eigenschaft auch in der Kälte, wie es auch solche gibt, die in der Wärme geschmeidig und sehr spröde in der Kälte sind.

Wenn ein Stahl in der Schmiede erhizt worden ist, so wird ein guter Schmied ihm beinahe das Korn geben, das er ursprünglich gehabt hatte. Wird aber dieser Stahl die nämliche Qualität haben? Nein, man muß sich nicht täuschen lassen, da die Feinheit des Stahles nicht immer eine Probe seiner Qualität ist. Wir haben gemeine Stahlsorten, die, wenn man sie mit Sorgfalt bearbeitet, oft bis zum Verwechseln ein eben so feines Korn darbieten, als guter Cementstahl, ohne jedoch seine Güte zu besizen. Wir haben noch den Rosenstahl und den von Souppes, die, obgleich sehr gemein, bei einer zur rechten Zeit vorgenommenen Härtung auch ein sehr feines Korn darbieten. Es gehört das Auge eines äußerst erfahrenen Künstlers dazu, um diese Stahlsorten nach der Ordnung des Kornes, das jede derselben darbietet, zu unterscheiden, wenn sie bei der ihnen angemessenen Farbs gehärtet worden sind; oft noch irrt er sich hierin.

Zweite Frage: Ob der Stahl in der Wärme oder in der Kälte geschmeidig sey.

Wenn man einen mit Vortheil einer schweißenden Hize unterworfenen Stahl schmiedet, und man fährt fort ihn zu schmieden, um daraus ein mehr oder weniger breites Band zu verfertigen, ohne ihn von Neuem zu erhizen, und man dehnt ihn unter dem Hammer aus, ohne daß er an den Rändern zerspringt, so ist dieß ein geschmeidiger |303| Stahl. Hat man diesen Stahl auf solche Welse geschmiedet, läßt ihn dunkelroth oder braunroth glühen, und man kann ihn nach erfolgtem Eintauchen in Wasser nach verschiedenen Seiten biegen oder ihn kalt hämmern, ohne daß er zerspringt oder an den Rindern einreißt, so kann man ebenfalls überzeugt seyn, daß dieß ein geschmeidiger Stahl sey. Die feinen und guten, mit Sorgfalt geschmiedeten Stahlsorten haben diese Eigenschaft; endlich sind die mit Geschiklichkeit bereiteten guten Stahlsorten desto geschmeidiger, je feiner sie sind.

Es gibt Stahlsorten, die, während man sie schmiedet, oder, um sie zu schweißen, erhizt, eine zuverlässige Probe von ihrer schlechten Qualität gewahren. Sie blähen sich in der Hize auf, sie werden blasig, es reißen sich Funken davon los, die mitten in der Flamme funkelnd aufsteigen, was ein deutlich wahrnehmbares Geräusch verursacht, und einen angenehmen Anblik darbietet. Eine Stahlsorte, welche dergestalt blasig wird, geht bei den ersten Hammerschlägen in Glüke; sie muß verworfen werden.

Diese Art des Versuches, die Schweißhize, paßt nicht für alle Stahlsorten ohne Unterschied; der Cementstahl kann ihr kaum widerstehen; er schweißt sehr schwer bei mäßiger Hize (à chaude portée). Man kann ihn nur mit Mühe allein schweißen, wenn er auf sich selbst zurükgebogen wird, wofern er nicht gut gedekt worden ist. Man schweißt selbst das Ende einer Stange von diesem Stahl nur mit Schwierigkeit, welcher brüchig seyn würde. Die feinen Stahlsorten Steyermarks, Schwedens, die englischen Cementstahlsorten, solche wie Brennstahl und Sporenstahl, die französischen Cementstahlsorten sind im Allgemeinen empfindlich gegen das Feuer.

Der Gußstahl erfordert noch größere Behutsamkeit, man kann ihn nicht demselben Hizgrade aussezen, welchen die vorhergehenden Stahlsorten leicht ertragen, er verbrennt darin völlig. Wenn er aus dem Feuer herauskommt, so springt er von selbst bei Gegenwart der Luft auf; wenn man ihn so weit erhizt hat, daß man ihn wie gemeinen Stahl schweißt, so zerfallt er in Klümpchen, wenn er aus dem Feuer herauskommt, und zerspringt gänzlich bei den ersten Hammerschlägen. Hat man im Gegentheil den rechten Hizgrad angewendet, und den Stahl bloß bis zum Hellroth erhizt, so schmiedet man ihn mit Leichtigkeit, kann ihn sogar fast ganz, ohne daß er zerbricht, unter dem Hammer streken. Je mehr man fortfährt ihn zu schmieden, desto mehr muß man die Wärme vermindern; alsdann ist dieser Stahl geschmeidig, biegsam und nachgiebig unter dem Hammer und kann eben sowohl wie die anderen Stahlsorten auf alle |304| Formen gebracht werden, die man ihm geben will; er widersteht nur in so fern, als er allzu sehr erhizt worden ist.

Dritte Frage: Ob der Stahl für eine große Härte vermittelst des Härtens empfänglich.

Vierte Frage: Ob diese Härte gleichförmig sey.

Um diese Eigenschaft zu beurtheilen, schmiedet man eine Stahlstange an einem Ende, und wenn man sie von 5 bis 6 Zoll gestrekt hat, so macht man alle sechs Linien Einschnitte bis auf den vierten Theil ihrer Dike; man bezeichnet jedes der durch die Schnitte gebildeten Stüke mit einem kalten Meißel, oder einem Stichel. Man macht eine hinlängliche Menge von Punkten, um die Folge der Stüke anzuzeigen, bringt nachher den Stahl an demselben Ende ins Feuer, wobei man Sorge trägt, ihn so weit hinauf wie das vorige Mal zu erhizen, bis er an dem Ende die Safranfarbe annimmt, jedoch mäßigt man die Hize nach dem Ende zu, das nicht geschmiedet wurde. Wenn man ihn in diesem Zustande ins Wasser taucht, so wird er nach und nach die verschiedenen Grade der Härte annehmen, deren er fähig ist. Man untersuche ihn alsdann entweder mit der Feile oder mit einem Zahnmeißel; man kann ihn, wenn man will, mit einem Feuerstein rizen. Diese Versuche werden in den Stand sezen zu urtheilen, ob die Härte gleichförmig, ob er eisenhaltig oder gesund sey, je nachdem man Theile findet oder nicht, die sich feilen lassen, oder in die man mit dem Zahnmeißel einhauen kann.

Fünfte Frage: Ob das Korn des Stahls krystallisirt oder blätterig erschien.

Hat man gefunden, bei welchem Punkte der zu prüfende Stahl die größte Harte darbietet, so fasse man ihn in einen Schraubstok, so daß man nur eins von den durch die Schnitte gebildeten Stüken über das Gebiß herausstehen läßt. Man zerbreche dieses Stük mit einem Hammerschlage, eben so auch die anderen. Alsdann stelle man sie aufrecht vor sich und nach ihrer Nummer, so daß das Korn des Stahls oben ist. Ihre Brüche werden alsdann eine Folge von mehr oder weniger verschiedenem Korne darbieten; dieses Korn erscheint mehr oder weniger grob, je nach dem größeren oder geringeren Grade von Hize, den der Stahl erhalten hat, oder je nach seiner Natur. Es wird um so viel größer seyn, je heißer der Stahl gehärtet worden ist, wie es auch um so viel gröber seyn wird, je feiner der Stahl ist, wenn die Temperatur des Härtens so ist, wie sie für den gemeinen Stahl paßt. Das Korn des Stahles wird dagegen |305| desto feiner seyn, je besser der Stahl ist, wenn der Hizgrad nicht zu hoch war; denn je feiner der Stahl ist, desto weniger erfordert er Hize.

Man kann sich des eben erwähnten Mittels bei allen Stahlsorten ohne Unterschied bedienen; das folgende paßt aber bloß für solche Stahlsorten, die sich leicht schweißen lassen; wir haben es dem unsterblichen Réaumur zu verdanken. Es besteht darin, daß man das Ende einer Stahlstange an eine eben so breite und halb so dike Eisenstange schweißt. Sind diese beiden Stangen an ihren Enden in einer Länge von 5 bis 6 Zoll an einander geschweißt, so spaltet man das Eisen in der Mitte seiner Breite, seiner ganzen Länge nach, so weit es geschweißt worden ist, und seiner ganzen Dike nach bis zum Stahle. Nachher erhizt man diese neue Stange, um sie zu härten. Ist dieß geschehen, so läßt man sie am Feuer troknen, legt sie auf den Ambos, eine der Seiten des Eisens auf eine andere Eisenstange gestüzt, so daß sie nicht senkrecht steht, und schlage in der Mitte ihrer Breite darauf, um den Stahl seiner Lange nach zu zerbrechen; oder man fasse die neue Stange in das Gebiß eines Schraubstokes. so daß der Schnitt sich mit demselben in horizontaler Lage befindet. Man schlage an den Theil, der über den Schraubstok hinausgeht, oder man zerbreche den Stahl seiner Länge nach. Man übersieht dann mit einem Blike alle Reihen des Kornes, die dieser Stahl darbietet. Durch dieses Mittel hat man den dreifachen Vortheil, daß man 1) erkennt, ob sich dieser Stahl leicht schweißen lasse, 2) seine Härte prüfen, 3) sein Korn mit dem eines anderen Stahles leicht vergleichen kann. „Ziemlich allgemein ist die Reihe des feinen Kornes bei den feinen Stahlsorten doppelt so groß, als die anderen Reihen des Kornes von dem nämlichen Stahl; sie ist folglich ausgedehnter, länger, als es diese nämliche Reihe des Kornes bei den gemeinen Stahlsorten ist.“

Es gibt noch eine andere Art von Probe, wodurch der Handwerker auch in den Stand gesezt wird, über die Natur seines Stahls zu urtheilen. Eine an dem Ende geschweißte Stahlstange strekt man in einer Länge von 5 bis 6 Zoll zu einer Breite von 8 bis 10 Linien aus. Auf der einen Seite läßt man sie diker als auf der anderen, so daß sie die Gestalt einer Messerklinge erhält. Wenn man diesen Theil des Stahles gehärtet hat, so zerbricht man ihn an der dünneren Seite, indem man durch Hammerschläge auf die Ränder des halbgeöffneten Schraubstoks in den gehärteten Theil seiner ganzen lange nach Lüken macht. Man übersieht dadurch mit einem Blike alle Arten des Kornes, welche der Stahl bei dem Härten nach den verschiedenen Hizgraden, die er erhält, annehmen kann; wie man |306| auch leicht sieht, ob er sich leicht schweißen lasse, und die Härte erkennt, welche er durch das Harten erlangt. Obgleich vermittelst des Härtens bei dieser Art von Versuch das Korn wie in den beiden oben erwähnten Fällen nach Verhältnis des Hizgrades verschieden ist, so ist es doch nicht eben so empfindlich; da der Stahl dünner war, so sieht man es schwerer; die andere Art des Versuches ist daher vorzuziehen.

Es ist gewiß, daß der Stahl nach Verhältnis des höheren oder niederen Grades von Hize, dem er unterworfen wird, ein verschiedenes Korn annimmt, und daß das Korn des Stahles in einem einzigen Bruche oft ein zweideutiges und trügerisches Zeichen ist; guter Stahl kann daher von dem für schlecht befunden werden, der keine Geschiklichkeit besizt ihn zu gebrauchen. Wenn man aber eine der Proben anwendet, die vorher beschrieben worden sind, und man gibt dem Stahl bei der Verarbeitung einen Hizgrad, der geeignet ist, ihn die Reihe des feinen Kornes annehmen zu lassen, so wird man den Fehler, den man hätte begehen können, immer verbessern.

Nicht gehärteter Stahl bietet oft in seinem Bruche Fasern, Eisenadern, längliche Blätter, in dem einen Theile seines Bruches gröberes Korn, als in dem anderen dar. Dieß zeigt einen eisenhaltigen Stahl an, der zu Schneidinstrumenten nicht paßt. Diese Blätter und Fasern sind oft sichtbarer bei dem nicht gehärteten, als bei dem gehärteten Stahle, weil sie bei dem lezteren sich mit dem Korne des Stahles vermischen. Wenn sie selbst mehr oder weniger aus Stahl bestehen, so nehmen sie mehr oder weniger Korn, so wie auch mehr oder weniger Härte an; alsdann kann der Künstler nur mit Schwierigkeit es erkennen. Um diese Blätter in dem nicht gehärteten Stahle sichtbarer zu machen, schneide oder haue man in eine der Seiten der Stange hinein; alsdann stelle man den Stahl senkrecht auf den Ambos, und schlage mit dem Hammer auf die dem angebrachten Einschnitt entgegengesezte Seite, und man erhält das ganze Korn, das dieser Stahl darbieten kann. Will man im Gegentheil die Stahlstange auf der Fläche zerbrechen, so geschieht es oft, daß sie sich biegt, man biegt sie dann zurük, biegt sie wieder auf die entgegengesezte Seite, was oft zwei bis drei Mal wiederholt wird. Der Stahl bietet alsdann in seinem Bruche nur noch Gewebe von Blättern, zusammenstoßenden Fasern dar, die nicht eben sehr in Stand sezen, ein Unheil über ihn zu fällen, was im anderen Falle, wenn man ihn auf der Fläche oder der Seite zerbricht, nicht geschieht. Der Stahl, welcher auf diese Weise zerbrochen worden ist, bietet oft in seinem Bruche die Gestalt eines Rehfußes dar. Viele Künstler und selbst Kaufleute nehmen dieses Zeichen als einen Beweis von her |307| Güte des Stahles an. Zwar bietet ein schlechter Stahl dieses sehr deutlich ausgesprochene Kennzeichen nicht dar; indessen würde man sich sehr irren, wollte man beim Urtheile über die Qualität einer Stahlsorte sich auf diesen Bruch stüzen. Wir haben sehr gemeine, trokene, in ihrer Anwendung sehr undankbare Stahlsorten, die diesen deutlich ausgesprochenen Charakter an sich tragen; wie es auch wohl vorkommt, daß ein sehr guter Stahl ihn nur unvollkommen darbietet. Diese Art von Bruch hängt von dem Willen desjenigen ab, der die Stahlstange zerbricht, wenn er das kennt, wodurch er bewirkt wird. Hat man einen kleinen Einschnitt in eine Stahlstange gemacht, sezt sie nicht senkrecht auf einen Ambos und schlägt von der dem Einschnitte entgegengesezten Seite, so beschreibt der Bruch eine mehr oder weniger lange Curve, je nachdem der Theil, wohin geschlagen wurde, mehr oder weniger vom Schnitte entfernt ist, und nachdem der Hammerschlag mehr oder weniger troken, mehr oder weniger heftig war.

Es ist eine üble Gewohnheit den Stahl zu härten, ohne ihn geschmiedet zu haben. Die Molecüle des Stahles nehmen nicht die nämliche Stelle ein, die ihnen der Hammer gegeben haben würde. Es verhalt sich eben so, wenn man den Stahl allzu sehr erhizt und ihn nachher erkalten oder auf den Grad von Hize kommen läßt, der für das Harten paffend ist. Die Theile des Stahles nehmen nicht die nämliche Stelle wieder ein, die ihnen das Feuer bei diesem Grade der Temperatur gibt. Ohne Zweifel findet bei dem Stahle bei diesem Hizgrade ein Zusammentreten der Theilchen Statt, eine gewisse Schmelzung einiger Antheile oder eine innige Durchdringung seiner Theile mit den Eisentheilen, welche die Grundlage desselben ausmachen. Endlich bietet der Stahl bei diesem Hizgrade nach dem Hirten ein regelmäßiges, feines und ganz gleichförmiges Korn dar; während, wenn man ihn zu sehr erhizt hat, ob man gleich ihn zu einer niedrigen Temperatur herabsinken ließ, sich seine Poren erweiterten, seine Grundstoffe sich nach der Oberfläche hinzogen, jede der Molecüle derselben beraubt wurde, und sie die nämliche Form nach dem Härten behielten, ob sie gleich nicht so warm geworden waren, als sie gehärtet wurden. Nach dem Härten bilden sie grobe, zerstreute und vertheilte Klümpchen, die fast eben so sichtbar sind, als wenn der Stahl bei der Temperatur gehärtet worden wäre, bis zu der er vorher gebracht wurde. Er hat immer weniger Härte als derselbe Stahl, wenn er in der passenden Temperatur gehärtet worden ist; wie auch seine Schneide niemals so scharf ist; leicht bekommt er bei der geringsten Anstrengung Luken.

Viele Künstler prüfen ihren Stahl noch auf folgende Weise: |308| Sie geben ihm an dem Ende eine Schweißhize, streken ihn in eine Spize aus und Härten ihn. Sie schlagen mit einem Hammer auf das Ende der Stange, das nicht gehärtet worden ist, und ein Stil des gehärteten Theiles zerbricht durch die Erschütterung, die es erleidet. Dieser Bruch findet nicht immer bei einer kleinen Stahlstange Statt; folglich ist diese Probe dem Irrthume unterworfen. Statt den Stahl zu zerbrechen, wie wir so eben gesagt haben, zerbrechen ihn manche Künstler auf dem Amboße in kleine Stüke, und schlagen darauf, als wollten sie ihn zerschmettern. Sie beurtheilen die Härte des Stahls nach der Art, wie die Stüke bei dem Stoße oder Druke stumpf werden. Allerdings erkennt man auf diese Weise, ob der Stahl dem Feuer widersteht; man sieht aber sein Korn mit Schwierigkeit. Man urtheilt nicht richtig über seine Harte, und man kann weder über seine Dehnbarkeit noch über seinen Körper urtheilen.

Sechste Frage: Ob durch das Anlassen nach dem Härten der Stahl Elasticität, Spannkraft erhält, was man unter dem Körper des Stahles versteht.

Die Wörter Körper des Stahles (corps de l'acier) oder Nerv des Stahles (nerve de l'acier) als Ausbrüte der Schmiede bedeuten oft das Nämliche; aber sie drüken bei ihm bald die Hämmerbarkeit, bald die Dehnbarkeit, Zähigkeit, Geschmeidigkeit oder Elasticität, Spannkraft, Stärke u.s.w. aus.

Die Arbeiter sagen von einem Stahle, der sich leicht schweißen läßt, der dem Feuer ohne Risse zu bekommen widersteht, der geschmeidig ist: dieser Stahl hat Körper, dieser Stahl hat Nerv; man meint damit einen dehnbaren, hämmerbaren Stahl. Im entgegengesezten Falle sagen sie: dieser Stahl ist troken, er hat keinen Körper; und oft hat der, von dem geurtheilt wurde, daß er heiß Körper habe, wenn man ihn kalt zu sehr hämmert, keinen.

Wenn man diesen Stahl kalt schlägt, ohne daß er an seinen Rändern zu sehr zerreißt, so sagt man ebenfalls, dieser Stahl habe Körper, Nerv. Darunter versteht man Zähigkeit.

Wenn man aus zwei oder mehreren verschiedenen Stahlsorten Zahnmeißel (Meißel, um das Eisen oder den Stahl zu zerschneiden) macht, so sagt man auch von dem Stahle, dem der daraus gefertigte Meisel am besten widerstanden hat: dieser Stahl hat Körper, hat Nerv. Zuweilen geräth man in dieselbe Schwierigkeit, wie in den vorhergehenden Fallen. Ein solcher Stahl, der kalt und heiß weder Körper noch Nerv haben sollte, hat deren viel, wenn er ein Mal gehärtet worden ist und umgekehrt. Diese Eigenschaft hängt also |309| wesentlich von der Art ab, wie der Stahl im Feuer behandelt worden ist. Hier ist Körper des Stahles mit Harte gleichbedeutend.

Man sagt ebenfalls, daß ein Stahl Körper, Nerv habe, wenn er nach dem Härten und Anlassen mehr oder weniger dem Stoße widersteht, mehr oder weniger für Elasticität empfänglich ist. Auf diese Eigenschaft haben einige Schriftsteller, die über den Stahl geschrieben haben, am meisten ihre Aufmerksamkeit gerichtet. Réaumur hat viele Versuche angestellt, die er in seiner Abhandlung über den Stahl angegeben hat. Er hat z.B. Stahl zu Draht ausgestrekt, hat das eine Ende an die Deke befestigt und das andere an die Mitte eines Hebels, der an dem einen Ende befestigt war, und an dem anderen ein Gewicht zu tragen hatte; dieß erhielt den Stahldraht ausgespannt. Vermittelst einer kleinen beweglichen Blechplatte, auf der er glühende Kohlen hatte, und durch welche sein Stahldraht ging, erhizte er einen Theil desselben; er ließ nachher die Platte nieder, schüttete Wasser auf den Stahl und härtete ihn auf diese Weise. Nachher hing er an das Ende des Hebels so viel Gewicht, als hinreichte, den Bruch seines Stahles zu bewirken. Dieß Mittel wendete er an, um den Widerstand, die Zähigkeit, die Starke desselben zu beurtheilen. Dadurch erhielt er jedoch nur unvollkommene Resultate; denn wenn der Stahl in einem Theile seiner Länge heiß geworden war, verlängerte er sich nothwendig durch die Wirkung des Gewichtes, das er trug; er mußte also in diesem Theile schwacher seyn als in jedem anderen. Es war daher der Widerstand, den er entgegensezte, nicht so groß, als er bei demselben Stahldrahte in seiner früheren Dimension gewesen wäre.

Siebente Frage: Ob der Stahl reine, dunkle, oder faserige Flächen darbiete.

Um zu beurtheilen, ob der Stahl auf allen seinen Flächen rein sey, ob er zu jeder Art gemeiner oder polirter Arbeiten passe, nimmt man seine Zuflucht zu folgendem Mittel. Man erhizt das eine Ende des Stahles und schmiedet es bloß bis auf eine Länge von 3 bis 4 Zoll vierekig. Man härtet es bei einem mittleren Hizgrade zwischen Kirschbraun und Rosenroth. Darauf macht man es auf einer der Seiten blank, sezt es einem milden Feuer aus, damit es die violette oder dunkelblaue Farbe annehme, polirt es auf zwei Flächen, der Breite und Dike. Auf seiner Breite sieht man die Abstufungen, Schattirungen, Fasern, welche dieser Stahl darbietet, auf seiner Dike die Schichten, aus denen er besteht. Soll der Stahl zu jeder Art von Arbeiten passen, so darf er keine, oder nur wenig solcher eben erwähnten Abstufungen darbieten. Findet man deren daran, so ist |310| das fast immer die Folge davon, daß ein Theil des Eisens mehr oder weniger mit dem Körper des Stahles vermischt ist. Diese Abstufungen und Fasern treten noch mehr hervor, wenn man ein wenig verdünnte Salpetersäure auf den Stahl gießt. Alsdann verkohlen sich die Theile des Stahles durch die Wirkung der Säure und bilden einen schwarzen Rükstand, während das Eisen nur eine gelbliche, der Säure etwas mehr widerstehende Farbe darbietet.

Die Abstufungen, von denen wir so eben sprachen, sind zufällig, wie oben bemerkt wurde, und sind nach der Form des Gegenstandes und dem Hizgrade verschieden, dem der Stahl bei dem Härten unterworfen wurde. Es findet daher in dem Körper des Stahles eine beständige Bewegung zur gehörigen Anordnung seiner Theile Statt, wodurch diese Abstufungen und diese Abwechselung in dem Korne des Stahles bei dem Härten entsteht. Ein bei einem geringeren und für ihn nicht passenden Hizgrade erhizter und gehärteter Stahl bietet nicht die Ordnung des Kornes dar, die er bei einem etwas höheren Hizgrade annimmt. Die Molecüle haben sich nicht genug ausgedehnt, sie sind nicht durch die Flüssigkeit befeuchtet worden, die um jede derselben bei der Feuerung schwimmt, die Theile sind nicht in die Ordnung getreten, welche die Folge eines milden und mäßigen Feuers ist, das Korn ist gröber, als vor dem Härten. Wird der Stahl etwas heißer gehärtet, so bietet er das Korn in Streifen dar und wird nicht hart.

Die vorher aufgestellten Grundsäze und Thatsachen lehren, daß das Härten neben seinen Vortheilen auch verschiedene Mängel dem Stahle mittheile, wie z.B. Biegungen, Drehungen, Brüche, eine unvermeidliche Folge der Zusammenziehung, welche er erleidet. Wenn man ihn daher erhizt und ihn mehrere Mal härtet, so ist es wahrscheinlich, ja sogar gewiß, daß diese Mängel bei jedem Härten sich mehr oder weniger zeigen werden; aber jedes folgende Härten zerstört die Eigenschaft, welche der Stahl durch das vorhergehende erhalten hatte. Daher ist das wiederholte Harten unnüz und selbst nachtheilig wegen der Mängel, die es nach und nach erzeugt. Man irrt sich daher, wenn man es lobt.

Nur erst, nachdem ich durch eine große Anzahl Versuche die Wahrheit erkannt hatte, daß der Stahl durch einen hohen Hizgrad eine Veränderung erleidet, stellte ich folgende Beobachtung an.

Klingen von fünf Zoll langen Rasirmessern, deren Schneide drei Zoll betrug, im Sonnenmikroskop betrachtet, schienen fünfzehn Zell lang zu seyn. Die an der Schneide durch die Poren des Stahles gebildeten Ungleichheiten waren weit merklicher bei den aus gemeinem, als bei den aus feinem Stahl verfertigten. Jeder Zahn war |311| wieder gezähnt, und diese Zaken schienen eben so viel Hahnkamme zu seyn, die sich berührten. Die Schneide der aus feinem Stahl verfertigten und zum Rasiren wohl geeigneten Rasirmesser, die keine für unsere Organe bemerkbare Zaken hatte, und bei dem für den feinen Stahl angemessenen Hizgrad gehärtet worden war, schien eine feine und regelmäßige Sage zu seyn; während bei den aus dem nämlichen Stahl verfertigten Rasirmessern, die aber bei dem Harten zu sehr erhizt worden waren, sey es nun, daß sie unmittelbar nach erfolgter Erhizung gehärtet, oder daß sie wieder an die Luft gebracht, bei der angemessenen Farbe gehärtet worden waren, die Schneide eine viel gröbere und schlecht begränzte Auszakung darbot, obgleich sie auf dem nämlichen Steine, wie die ersteren, abgezogen worden waren. Ich zog sie alle von Neuem ab, indem ich mich eines anderen Steines von gröberem Korne bediente. Die an jeder Schneide entstandene Auszakung trat dann weit mehr hervor, es fand aber in den Dimensionen der Zaken die nämliche Ordnung Statt. Die Schneide der aus feinem Stahle verfertigten und gut gehärteten Rasirmesser hatte immer den Vorzug vor der der anderen Rasirmesser. Die Auszakung hängt, wie man sieht, sowohl von dem Korne des Stahles, als auch von dem des Steines ab, weil das Korn und die Auszakung nach Verhältniß des Uebermaaßes der Hize, die der Stahl erhalten hat, verschieden ist. Die allzu große Hize beim Härten des Stahles ist daher ein Fehler, weil dadurch die Qualität des Metalles verändert wird.

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