Titel: Poole's Verfahren eiserne Achsen und Maschinentheile mit einer stahlartigen Composition zu überziehen.
Autor: Poole, Moses
Fundstelle: 1847, Band 103, Nr. C. (S. 430–433)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj103/ar103100

C. Verfahren das Gußeisen, Schmiedeisen und den Stahl gegen Oxydation zu schützen, ferner das Schmiedeisen für Wagenachsen etc. härter und dauerhafter zu machen, worauf sich Moses Poole, Patentagent zu London, in Folge einer Mittheilung am 27. Nov. 1846 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Jan. 1847, S. 36.

Die erste Verbesserung des Patentträgers besteht darin, das Gußeisen und den Stahl, während sie sich im Fluß befinden, mit zwei bis zehn Proc. Zinn, oder Kupfer, Nickel oder Antimon zu versehen, je nach dem Zweck zu welchem das Eisen bestimmt ist; je mehr von diesen Metallen, bis zu zehn Proc., dem Eisen zugesetzt wird, desto weniger oxydirbar und weniger spröde ist die Verbindung.

Die zweite Verbesserung besteht darin, das Schmiedeisen härter und dauerhafter zu machen, indem man es mit Stahl überzieht oder mit solchem Gußeisen, welchem zwei bis zehn Proc. Zinn, Kupfer, Nickel oder Antimon zugesetzt wurden; das Schmiedeisen eignet sich dann besonders zu Wagenachsen oder Maschinentheilen, welche eine große Reibung auszuhalten haben.

Man verschafft sich einen Tiegel von solcher Form und Größe, daß er zur Erzeugung des harten Metalls hinreicht, womit eine Achse oder ein sonstiger schmiedeiserner Gegenstand durch Herumgießen überzogen werden soll. Nachdem der Tiegel in einen mit Kohks zu heizenden Schmelzofen gestellt ist, bereitet man auf folgende Weise eine Art Stahl: man bringt gewöhnliches Roheisen in den Tiegel und schmilzt es darin; von Zeit zu Zeit setzt man eine Portion Brucheisen zu, bis ein Stab hämmerbaren Eisens, welchen man in die geschmolzene Masse taucht, von derselben nicht mehr zerfressen wird; mit dem Brucheisen kann man auch ein wenig Braunstein zusehen; statt bloßen Gußeisens (welches den Stab aus Schmiedeisen oft so schnell zerfrißt, daß es ihn förmlich auflöst) kann man auch Roheisen mit seinem halben bis doppelten Gewicht gewöhnlichen Brennstahls in den Tiegel bringen, je nach der Härte des erforderlichen stählernen Ueberzugs; auch kann man außer dem Schmelzstahl dem Roheisen noch zwei bis zehn Proc. Zinn, Kupfer, Nickel oder Antimon zusetzen, meistens sind aber zwei Proc. hinreichend. Die Mischung muß überhaupt nach dem Zweck bemessen |431| werden, zu welchem der Ueberzug bestimmt ist; so erweist sich für die Achsen der Eisenbahnwagen, welche heftigen Stößen ausgesetzt sind, eine Beimischung von Zinn oder Kupfer etc. zum Stahl vortheilhaft; wo aber bloß die Reibung zu überwinden ist, wie bei einer stationären Dampfmaschine, nimmt man zu allen diesen Mischungen am besten den härtesten Stahl. Immer muß jedoch die geschmolzene Masse mit einem Eisenstab probirt werden, um zu sehen ob sie denselben noch zerfrißt, weil sonst der Ueberzug dem überzogenen Metall nicht vollkommen adhäriren würde; falls man noch ein Zerfressen bemerkt, muß man, wie gesagt, Stücke Brucheisen zusetzen.

Nachdem die geschmolzene Masse so bereitet ist, muß man das zu überziehende Eisenstück in die Masse tauchen und darin lassen, bis es dieselbe Temperatur wie das geschmolzene Metall angenommen hat (es kann aber auch schon vor dem Eintauchen erhitzt werden). Wendet man einen Tiegel an, welcher nur eine kleine Menge von dem Ueberzugmetall enthält, so wird der schmiedeiserne Gegenstand, wenn man ihn kalt hineinsteckt, die Masse erhärten und abkühlen; dann muß man aber das Erhitzen fortsetzen, bis das Metall wieder flüssig wird, wodurch sich die zwei Metalle so zu einer einzigen Masse vereinigen, daß sich das Ueberzugmetall nach dem Erkalten nicht mehr abtrennen läßt, wenn man auch den eisernen Gegenstand fast flach hämmern würde.

Als Anleitung zur Zusammensetzung der erwähnten Mischungen für verschiedene Zwecke dienen folgende Beobachtungen. Je mehr man diesen Metallmischungen hämmerbares oder Brucheisen zusetzt, desto weniger zerbrechlich ist das Product; es wird ihm aber an Härte fehlen. Setzt man der Metallmischung 5 bis 10 Proc. Braunstein oder 10 bis 30 Proc. eines Gemenges aus gleichen Theilen Braunstein und Soda zu, so nimmt die Härte in demselben Verhältniß zu; ist jedoch der Zusatz zu groß, so macht er das Metall zu spröde. Kupfer im Verhältniß von 2 bis 10 Proc. zugesetzt, unterhält die Härte wo ein großer Antheil Braunstein oder Brennstahl zugesetzt wurde, und macht zugleich das Metall viel weniger spröde und zerbrechlich. Zinn, in denselben Verhältnissen angewandt, hat fast dieselbe Wirkung wie Kupfer, aber nicht in demselben Grade; es hat den Vortheil die geschmolzene Masse flüssiger zu machen. – Brennstahl, in gleicher Menge bis zur doppelten Quantität dem Gußmetall zugesetzt, ist sehr hart und dauerhaft; nachdem der Stahlüberzug über das Eisen gegossen ist, kann man ihn allmählich abkühlen lassen, dann abdrehen und Poliren und hierauf durch Erhitzen und rasches Abkühlen wieder Härten, wie beim Bearbeiten von Stahl (nur ist dabei zu beobachten daß, wenn der |432| Ueberzug dick ist, man ihn nicht plötzlich rothglühend in kaltes Wasser tauchen darf, wobei er Sprünge erhielte, weil der Stahl und das Eisen sich beim Erkalten in verschiedenem Grade ausdehnen; er muß folglich langsamer abgekühlt werden). Falls eine eiserne Achse nur an einem Ende überzogen wurde, kann man das Eisen heiß bis an die Stelle hinauf, wo der Ueberzug beginnt, in Wasser tauchen; das Eisen ist ein so guter Wärmeleiter, daß es den überzogenen Theil rasch genug abkühlt, um ihm die nöthige Härte zu ertheilen.

Der dritte Theil meiner Erfindung besteht darin, daß ich das Schmiedeisen nach einer neuen Methode Härte, um es dauerhafter zu machen; durch dasselbe Verfahren werden auch das Gußeisen und der Stahl weniger oxydirbar gemacht. Ich benutze nämlich statt des sonst gebräuchlichen Cyaneisenkaliums (Blutlaugensalzes) das Cyaneisennatrium, für sich allein oder in Verbindung mit kohlensaurem Natron, weil dasselbe weniger zerfressend auf das Eisen wirkt, wenn man letzteres auf eine Temperatur zwischen der Rothglühhitze und Weißglühhitze bringt, welche zum guten Härten erforderlich ist; man kann in diesem Bad ein polirtes Eisenstück dem Windstrom in einem offenen Feuercanal aussehen, ohne daß es sich im geringsten oxydirt.

Der erforderliche Apparat besteht in einem gewöhnlichen Flammofen mit Tiegel aus Gußeisen oder Steinzeug; für größere Artikel welche gehärtet werden sollen, kann man im festen Mauerwerk zwei Becken errichten, über welche die Flamme spielt, wovon das eine zunächst dem Feuer befindliche Becken den Fluß, das Cyaneisennatrium, kohlensaure Natron etc. enthält; dieser Fluß wird in seinem Becken oder Tiegel geschmolzen und im flüssigen Zustand erhalten, bis er fast die Weißglühhitze erreicht: denn je höher die Temperatur ist, desto größer ist die Härtung; das andere Becken enthält geschmolzenes Cyaneisenkalium. Der zu härtende eiserne Gegenstand wird nun in das Flußbad von Soda (mit oder ohne Zusatz von Cyaneisennatrium) getaucht und ihm die ganze Hitze desselben ertheilt; dann wird er eine Minute lang oder kürzere Zeit in das Bad von geschmolzenem Cyaneisenkalium gebracht; oder er kann auch aus dem Bad von Sodastuß herausgenommen und mit gepulvertem Cyaneisenkalium bestreut werden, wobei der ihm anhängende Sodafluß die zerfressende Wirkung des Cyaneisenkaliums verhindert, wenn man solches zum Bestreuen benutzt. Das Bad von Cyaneisenkalium ist am geeignetsten für Kettenbolzen etc., hat aber den Fehler sich bald zu zersetzen, nämlich in 15 bis 20 Minuten, daher man es schnell verbrauchen muß. Für Achsen aber, bei denen nur das Ende zu Härten ist, wendet man besser einen Tiegel an; nachdem man |433| den zu härtenden Theil der Achse senkrecht in den Tiegel gestellt hat, kann man den über dem Tiegel befindlichen abgedrehten und polirten Theil durch Kohksstücke gegen das Feuer schützen, was noch den Vortheil hat daß die Achse erhitzt und folglich die Wärme in den Fluß hinabgeleitet wird, der sich in dem Tiegel, am vorteilhaftesten einem gußeisernen, befindet.

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